RU2293809C2 - Apparatus for preliminary deformation of articles under coiling process - Google Patents

Abstract

FIELD: equipment for manufacturing of untwisting coiled articles, in particular, technique for preliminary deformation of members to be coiled for manufacture of coiled articles.

SUBSTANCE: apparatus has distributing disk rigidly connected to casing, rear, intermediate and front disks successively arranged for axial movement on casing and equipped with deforming units. Deforming units are made in the form of trapezium-shaped quenched plates having thickness of from 5 mm to 10 mm, length of from 10 mm to 30 mm and distance between plates of from 1 mm to 5 mm. Side surfaces of trapezium-shaped plates are provided with rounded portions having radius equal to half the thickness of plate.

EFFECT: increased efficiency of apparatus and improved quality of coiled articles.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для изготовления нераскручивающихся витых изделий (канатов, кабелей) и предназначено для предварительной деформации свиваемых элементов (проволок, прядей) при свивке их в витое изделие.The invention relates to equipment for the manufacture of non-twisting twisted products (ropes, cables) and is intended for preliminary deformation of twisted elements (wires, strands) when they are twisted into a twisted product.

Изобретение относится к канатному и кабельному производству.The invention relates to cable and cable production.

Известно устройство для предварительной деформации тонких свиваемых элементов (проволок, прядей), основанное на применении дисков с твердосплавными вставками (В.Д.Егоров, Э.М.Мамыкина, Х.Ю.Латыпов, Г.Д.Першин. Производство канатов. Москва. Издательство Металлургия, 1980 г., стр.29-30).A device for the preliminary deformation of thin twisted elements (wires, strands), based on the use of disks with carbide inserts (V.D. Egorov, E.M. Mamykina, H.Yu. Latypov, G.D. Pershin. Production of ropes. Moscow Publishing House Metallurgy, 1980, pp. 29-30).

Устройство состоит из 3-х дисков, каждый из которых по периферии оснащен деформирующими узлами из твердосплавных вставок. Их количество на каждом диске равно числу свиваемых элементов. Средний диск имеет возможность смещаться относительно крайних. Каждый свиваемый элемент проходит через три деформирующих узла и за счет смещения среднего диска происходит предварительная деформация.The device consists of 3 disks, each of which is equipped on the periphery with deforming units of carbide inserts. Their number on each disk is equal to the number of curled elements. The middle disk has the ability to move relative to the extreme. Each twisted element passes through three deforming nodes and, due to the displacement of the middle disk, preliminary deformation occurs.

Основные недостатки устройства следующие:The main disadvantages of the device are as follows:

1. Регулировка параметров, расстояния между крайними дисками и смещение среднего диска из-за конструктивных недостатков обеспечивается приблизительно, поэтому качество готового изделия невысокое.1. Adjustment of the parameters, the distance between the extreme discs and the displacement of the middle disc due to design flaws is provided approximately, therefore, the quality of the finished product is low.

2. Для предварительной деформации канатов разного диаметра требуется смена твердосплавных вставок, что снижает объем производства готовой продукции на канатной машине.2. For preliminary deformation of ropes of different diameters, a change of carbide inserts is required, which reduces the volume of finished products on the cable machine.

3. Заправка свиваемого элемента через отверстия твердосплавных вставок затруднена, поэтому увеличивается время заправки и, следовательно, уменьшается производительность труда.3. The filling of the curled element through the holes of the carbide inserts is difficult, therefore, the filling time increases and, consequently, labor productivity decreases.

Известно устройство для предварительной деформации проволок, состоящее из основных и дополнительных плашек, вращающегося синхронно с ротором диска, содержащего ролики. Их число равно числу свиваемых проволок (А.С. СССР №356328, кл. D 07 В 7/02). Деформирующим узлом являются ролики. Перед основными плашками происходит свивка проволок в канат, далее осуществляется развивка каната на проволоки, каждая из которых проходит через ролик, находящийся на диске, где получает изгибную деформацию, затем перед дополнительными плашками происходит повторная свивка.A device for pre-deformation of wires, consisting of primary and secondary dies, rotating synchronously with the rotor of the disk containing the rollers. Their number is equal to the number of twisted wires (AS USSR No. 356328, class. D 07 B 7/02). The deforming unit is the rollers. Before the main dies, the wires are layered into a rope, then the rope is developed into wires, each of which passes through a roller located on the disk, where it receives a bending deformation, then re-lay is made before the additional dies.

Благодаря свивке, развивке, изгибу проволок на ролике и повторной свивке происходит предварительная деформация проволок и, таким образом, нейтрализация свивочных напряжений.Due to the lay-up, development, bending of the wires on the roller and re-lay, the wires are pre-deformed and thus neutralize the lay stresses.

Недостатком данного устройства является сложность изготовления роликов, самого устройства, трудность настройки на необходимые параметры и невозможность ремонта и контроля за качеством предварительной деформации и самой проволоки. По этой причине оно не нашло широкого применения.The disadvantage of this device is the difficulty of manufacturing the rollers, the device itself, the difficulty of adjusting to the necessary parameters and the inability to repair and control the quality of the preliminary deformation and the wire itself. For this reason, it has not found wide application.

Известно устройство для предварительной деформации проволок, содержащее трубчатый накопитель, дополнительные плашки, втулку-делитель, изгибающую головку и основные технологические плашки (Патент РФ №2090292, кл. В 21 F 21/00, 15/04). Деформирующим узлом является изгибающая головка. Проволока, поступая из распределительного шаблона, делает один оборот на трубчатом накопителе и обжимается дополнительными плашками, затем она развивается, поступает на изгибающий ролик и снова навивается на сердечник. Втулка-делитель обеспечивает равномерное распределение проволок по окружности изгибающей головки, трубчатый накопитель придает крутильную деформацию проволоке, которая скользит по шарикам, а изгибающий ролик обеспечивает деформацию изгиба и таким образом придает проволокам необходимую предварительную деформацию.A device for pre-deformation of wires, containing a tubular drive, additional dies, a divider sleeve, a bending head and the main technological dies (RF Patent No. 2090292, CL 21 F 21/00, 15/04). The deforming unit is a bending head. The wire coming from the distribution template makes one revolution on the tubular drive and is crimped with additional dies, then it develops, enters the bending roller and is again wound onto the core. The bushing divider ensures even distribution of the wires around the circumference of the bending head, the tubular storage ring imparts torsional deformation to the wire, which glides along the balls, and the bending roller ensures bending deformation and thus gives the wires the necessary preliminary deformation.

Основные недостатки устройства следующие:The main disadvantages of the device are as follows:

1. Отмеченные параметры настройки устройства не определяют заданную спираль свиваемого элемента, поэтому снятие свивочных напряжений происходит не в полной мере.1. The marked device settings do not determine the given spiral of the element being knitted, therefore, the removal of the marking stresses does not occur to the full extent.

2. Конструкция устройства сложна в изготовлении, так как требуется высокая точность посадочных мест под шарики.2. The design of the device is difficult to manufacture, since it requires high precision seating under the balls.

3. Конструкция устройства трудна в настройке и реализации параметров предварительной деформации.3. The design of the device is difficult to configure and implement the parameters of the preliminary deformation.

Известно устройство для предварительной деформации проволок, содержащее закрепленный на корпусе машины деформатор в виде диска, в котором выполнены направляющие отверстия, расположенные по концентрическим окружностям и жестко связанные с план-шайбой втулки, за которыми установлены пары направляющих роликов (А.С. СССР №562601, D 07 В 7/02). Деформирующим узлом являются втулки. Деформацию изгиба проволока получает за счет винтообразного наматывания ее на втулку и последующей обработки в направляющих роликах. Расположение роликов от втулки определяется по математической зависимости.A device is known for pre-deformation of wires, comprising a disk-shaped deformer mounted on the machine body, in which guide holes are made located on concentric circles and rigidly connected to the sleeve washer, behind which pairs of guide rollers are installed (AS USSR No. 562601 , D 07 B 7/02). The deforming unit is the bushings. The bending deformation of the wire gets due to its helical winding on the sleeve and subsequent processing in the guide rollers. The location of the rollers from the sleeve is determined by the mathematical dependence.

По данному устройству можно сделать следующие замечания:The following remarks can be made on this device:

1. Спорным является выбор параметра предварительной деформации, определяемый по математической зависимости; он мало влияет на получение спирали свиваемого элемента нужного размера.1. Controversial is the choice of the parameter of preliminary deformation, determined by mathematical dependence; it has little effect on obtaining the spiral of the desired element size.

2. При неизменных размерах втулок параметры изгибной деформации свиваемого элемента не регулируются, поэтому качество витого изделия будет низкого уровня.2. With the constant dimensions of the bushings, the parameters of the bending deformation of the curled element are not regulated, so the quality of the twisted product will be low.

3. При прохождении проволок через втулки возникают большие силы трения, приводящие к повышению нагрузки на канатную машину и, следовательно, к увеличению расхода электроэнергии.3. With the passage of wires through the bushings, large friction forces arise, leading to an increase in the load on the cable car and, consequently, to an increase in energy consumption.

Известно устройство для предварительной деформации свиваемых элементов (проволок, прядей) (Патент ПНР №112.042, кл. D 07 В 7/16). Принят за прототип.A device for the preliminary deformation of twisted elements (wires, strands) is known (Patent NDP No. 112.042, class D 07 B 7/16). Adopted for the prototype.

Устройство представляет собой обод, на котором имеется паз, в нем размещаются деформирующие узлы, представляющие собой вкладыши из износостойкого материала, например из твердых сплавов, причем между одной из сторон вкладыша и пазом размещен зазор, через который проходит свиваемый элемент. В пазе на ободе имеется выступ, на который опирается вкладыш, и это позволяет удерживать его в пазу во время работы устройства в устойчивом состоянии. На рабочей поверхности вкладыша сделана полусферическая выемка по форме свиваемого элемента, причем края этой выемки закруглены. Общим признаком с заявляемым является наличие неподвижных деформирующих узлов, через которые проходит свиваемый элемент и получает деформацию изгиба.The device is a rim on which there is a groove, deforming nodes are placed in it, which are inserts of wear-resistant material, for example, of hard alloys, and a gap is placed between one of the sides of the insert and the groove through which the stitched element passes. In the groove on the rim there is a protrusion on which the liner rests, and this allows you to keep it in the groove during operation of the device in a steady state. A hemispherical recess is made on the working surface of the insert in the form of a curled element, the edges of this recess being rounded. A common sign with the claimed is the presence of fixed deforming nodes through which the curled element passes and receives a bending deformation.

Недостатки устройства следующие:The disadvantages of the device are as follows:

1. Наличие одного деформирующего узла с использованием натяжения проволок и радиуса выемки вкладыша - невозможно точно определить параметры предварительной деформации и, следовательно, нельзя получить необходимую винтовую спираль свиваемого элемента, а значит витое изделие будет невысокого качества.1. The presence of one deforming unit using the tension of the wires and the radius of the recess of the liner - it is impossible to accurately determine the parameters of the preliminary deformation and, therefore, it is impossible to obtain the necessary helical spiral of the curled element, which means that the twisted product will be of poor quality.

2. Наличие одной опоры-вкладыша для свиваемого элемента при предварительной деформации приводит к большим контактным напряжениям и, как следствие, к нарушению поверхности проволок и к сокращению срока службы витого изделия в производственных условиях.2. The presence of one liner support for the element to be twisted during preliminary deformation leads to large contact stresses and, as a result, to a disruption of the surface of the wires and to a reduction in the service life of the twisted product under production conditions.

3. Наличие только косвенных параметров регулирования предварительной деформации (усилие вытяжки, радиус выемки вкладыша) приводит к длительной настройке устройства для получения хотя бы приблизительных параметров спирали свиваемого элемента и, как следствие, к потере рабочего времени.3. The presence of only indirect parameters for regulating the preliminary deformation (drawing force, the radius of the recess of the liner) leads to a long-term setup of the device to obtain at least approximate parameters of the spiral of the knitted element and, as a result, to the loss of working time.

4. Сложность изготовления вкладыша с выемкой по форме свиваемого элемента.4. The complexity of manufacturing a liner with a recess in the form of a curled element.

Целью настоящего изобретения является повышение качества витых изделий (канатов, кабелей) и увеличение производительности труда.The aim of the present invention is to improve the quality of twisted products (ropes, cables) and increase productivity.

Это достигается тем, что устройство для предварительной деформации свиваемых элементов (проволок, прядей) содержит распределительный диск, жестко связанный с корпусом, на котором последовательно с возможностью осевого перемещения и поворота среднего диска относительно крайних расположены задний, средний и передний диски с деформирующими узлами.This is achieved by the fact that the device for preliminary deformation of the curled elements (wires, strands) contains a distribution disk, rigidly connected to the housing, on which the rear, middle and front disks with deforming nodes are arranged sequentially with the possibility of axial movement and rotation of the middle disk relative to the extreme ones.

Устройство отличается тем, что деформирующие узлы выполнены в виде трапециевидных закаленных пластин толщиной (δ) от 5 до 10 мм, длиной (Д) от 10 до 30 мм и расстоянием между пластинами (С) от 1 до 5 мм, а боковые поверхности трапециевидных пластин имеют закругления с радиусом (r), равным половине толщины пластины.The device is characterized in that the deformation nodes are made in the form of hardened trapezoidal plates with a thickness (δ) of 5 to 10 mm, a length (D) of 10 to 30 mm and a distance between the plates (C) of 1 to 5 mm, and the side surfaces of the trapezoidal plates have roundings with a radius (r) equal to half the thickness of the plate.

Кроме того, средний диск снабжен дополнительным узлом (зажимом и втулкой), обеспечивающим фиксирование среднего диска в определенном положении относительно крайних за счет использования контакта рифленых поверхностей на дополнительном узле и задней цилиндрической части среднего диска. Дополнительно средний диск на передней и средней цилиндрических частях, задний диск на передней цилиндрической части, а передний диск на задней цилиндрической части имеют резьбы для регулирования расстояния между дисками.In addition, the middle disk is equipped with an additional node (clamp and sleeve), which ensures that the middle disk is fixed in a certain position relative to the extreme ones due to the use of contact of corrugated surfaces on the additional node and the rear cylindrical part of the middle disk. Additionally, the middle disk on the front and middle cylindrical parts, the rear disk on the front cylindrical part, and the front disk on the rear cylindrical part have threads for adjusting the distance between the disks.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для предварительной деформации, на фиг.2 - разрез по среднему диску, на фиг.3 - схема прохождения свиваемого элемента через устройство; на фиг.4 - вид сверху на закругления боковых поверхностей трапециевидных пластин.In Fig.1 shows a General view of the device for preliminary deformation, Fig.2 is a section along the middle disk, Fig.3 is a diagram of the passage of the curled element through the device; figure 4 is a top view of the curvature of the lateral surfaces of the trapezoidal plates.

Устройство содержит корпус 1, который с одной стороны крепится к распределительному диску 5, а с другой стороны содержит передний 2, средний 3, задний 4 диски, содержащие деформирующие узлы в виде трапециевидных пластин 9.The device comprises a housing 1, which, on the one hand, is attached to the distribution disk 5, and on the other hand contains the front 2, middle 3, rear 4 disks containing deforming nodes in the form of trapezoidal plates 9.

Деформирующий узел в виде пластины 9 имеет толщину (δ) от 5 до 10 мм, длину (Д) от 10 до 30 мм, а боковые поверхности пластины имеют закругления, равные по радиусу (r) половине толщины (δ) пластины. Для прохождения свиваемого элемента между пластинами обеспечивается зазор (С) размером от 1 до 5 мм. Деформирующий узел в виде трапециевидной пластины на базе диска прост в конструкции и в изготовлении в сравнении с деформирующим узлом-вкладышем, используемым в прототипе, роликом, втулкой, вставкой, используемыми в аналогах. Кроме того, рекомендуемые параметры пластины могут быть использованы для изготовления одного устройства, позволяющего деформировать серию свиваемых элементов диаметром от 0,5 до 5,0 мм за счет применения регулируемых параметров, в то время как при использовании прототипа и аналогов для деформирования указанной серии необходимо применять несколько деформирующих узлов.The deforming unit in the form of a plate 9 has a thickness (δ) of 5 to 10 mm, a length (D) of 10 to 30 mm, and the side surfaces of the plate have roundings equal in radius (r) to half the thickness (δ) of the plate. For the passage of the curled element between the plates, a gap (C) is provided with a size of 1 to 5 mm. The deforming unit in the form of a trapezoidal plate on the basis of the disk is simple in design and manufacturing in comparison with the deforming unit insert used in the prototype, the roller, the sleeve, the insert used in the analogues. In addition, the recommended parameters of the plate can be used to manufacture one device that allows you to deform a series of twisted elements with a diameter of 0.5 to 5.0 mm due to the use of adjustable parameters, while when using a prototype and analogues for deformation of this series, it is necessary to apply several deforming nodes.

Средний диск 3 снабжен дополнительным узлом, состоящим из зажима 6 и втулки 7, имеющих рифленые поверхности 6а и 7а, а средний диск 3, кроме этого, на задней цилиндрической части имеет рифленую поверхность 3а для увеличения силы сцепления между ними.The middle disk 3 is equipped with an additional unit consisting of a clamp 6 and a sleeve 7 having corrugated surfaces 6a and 7a, and the middle disk 3, in addition, has a corrugated surface 3a on the rear cylindrical part to increase the adhesion force between them.

Для обеспечения регулирования расстояния между дисками передний диск на задней цилиндрической части имеет резьбу 2а, средний диск на передней цилиндрической части и на средней цилиндрической части имеет резьбы 3б и 3в, а задний диск на передней цилиндрической части имеет резьбу 4а.To ensure regulation of the distance between the disks, the front disk on the rear cylindrical part has a thread 2a, the middle disk on the front cylindrical part and the middle cylindrical part has threads 3b and 3b, and the rear disk on the front cylindrical part has a thread 4a.

Применение резьбовых соединений и простых деталей (зажима и втулки) обеспечивает преимущества данного способа регулирования параметров предварительной деформации как более простого и тонкого в сравнении с методами, используемыми в прототипе и аналогах.The use of threaded joints and simple parts (clamp and sleeve) provides the advantages of this method of adjusting the parameters of preliminary deformation as simpler and thinner in comparison with the methods used in the prototype and analogues.

На основании расчетов определяется расстояние между крайними дисками (Н) и угол поворота (α) среднего диска относительно крайних. Средний диск должен делить расстояние между крайними дисками пополам.Based on the calculations, the distance between the extreme disks (H) and the rotation angle (α) of the middle disk relative to the extreme ones are determined. The middle disk should divide the distance between the extreme disks in half.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Задний диск 4 устанавливается в крайнем заднем положении и закрепляется в этом состоянии с помощью шпонки 12, затем средний диск с помощью резьб 4а и 3в, а передний диск с помощью резьб 3б и 2а устанавливаются в нужном положении. Передний диск фиксируется с помощью шпонки 13.The rear disk 4 is installed in the extreme rear position and secured in this state using the keys 12, then the middle disk using the threads 4a and 3b, and the front disk using the threads 3b and 2a are installed in the desired position. The front disc is locked using key 13.

Каждый свиваемый элемент (проволока, прядь) 10 пропускается через отверстие-волоку 11 распределительного диска 5, проходит через зазоры между пластинами 9 заднего 4, среднего 3 и переднего 2 дисков и доводится до обжимных плашек 14. После чего средний диск поворачивается на определенный угол (α) относительно крайних и в этом состоянии фиксируется с помощью зажима 6 и втулки 7 гайкой 8. Таким образом заправляются все свиваемые элементы в устройство и обеспечиваются необходимые параметры предварительной деформации Н и α.Each twisted element (wire, strand) 10 is passed through the hole-die 11 of the distribution disk 5, passes through the gaps between the plates 9 of the rear 4, middle 3 and front 2 disks and brought to crimp dies 14. After which the middle disk is rotated by a certain angle ( α) relative to the extreme ones and in this state is fixed with the help of clamp 6 and sleeve 7 with nut 8. In this way, all twisted elements are tucked into the device and the necessary parameters of preliminary deformation H and α are provided.

Прохождение свиваемого элемента через зазоры между пластинами заднего, среднего и переднего дисков показано на фиг.3.The passage of the curled element through the gaps between the plates of the rear, middle and front discs is shown in Fig.3.

Устройство готово к работе. Предлагаемая конструкция устройства устраняет приведенные недостатки аналогов и прототипа и позволяет наряду с повышением качества и повышения производительности труда упростить технологию изготовления устройства и стабилизировать натяжение свиваемых элементов.The device is ready to go. The proposed design of the device eliminates the above disadvantages of analogues and prototype and allows along with improving the quality and productivity to simplify the manufacturing technology of the device and stabilize the tension of the twisted elements.

Claims (4)

1. Устройство для предварительной деформации свиваемых элементов, содержащее распределительный диск, жестко связанный с корпусом, на котором последовательно с возможностью осевого перемещения и поворота среднего диска относительно крайних расположены задний, средний и передний диски с деформирующими узлами, отличающееся тем, что деформирующие узлы выполнены в виде трапециевидных закаленных пластин толщиной 5-10 мм и длиной 10-30 мм и расстоянием между пластинами 1-5 мм, а боковые поверхности трапециевидных пластин имеют закругления с радиусом, равным половине толщины пластины.1. A device for pre-deformation of twisted elements, containing a distribution disk, rigidly connected with the housing, on which the rear, middle and front disks with deforming nodes are arranged sequentially with the possibility of axial movement and rotation of the middle disk relative to the extreme ones, characterized in that the deforming nodes are made in in the form of hardened trapezoidal plates with a thickness of 5-10 mm and a length of 10-30 mm and a distance between the plates of 1-5 mm, and the lateral surfaces of the trapezoidal plates are rounded with catfish, equal to half the plate thickness. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средний диск снабжен дополнительным узлом, состоящим из зажима и втулки, обеспечивающим фиксирование среднего диска в определенном положении относительно крайних за счет использования контакта рифленых поверхностей на дополнительном узле и задней цилиндрической части среднего диска.2. The device according to claim 1, characterized in that the middle disk is equipped with an additional node, consisting of a clamp and a sleeve, which ensures that the middle disk is fixed in a certain position relative to the extreme ones due to the use of contact of corrugated surfaces on the additional node and the rear cylindrical part of the middle disk. 3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что свиваемый элемент представляет собой проволоку, прядь.3. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the curled element is a wire, a strand. 4. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что средний диск на передней и средней цилиндрических частях, задний диск на передней цилиндрической части и передний диск на задней цилиндрической части имеют резьбы для регулирования расстояния между дисками.4. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the middle disk on the front and middle cylindrical parts, the rear disk on the front cylindrical part and the front disk on the rear cylindrical part have threads for adjusting the distance between the disks.

Images