Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Учет энергозатрат осуществляется как при рабочем ходе, так и во время холостых ходов и пауз в работе пресса.543РазделVI. ЛВТОМЛТИЗЛЦИЯПРОЕКТИРОВАНИЯКШМЭнергетические расчеты могут быть выполнены и для составных циклов,например при многооперационной штамповке. Изложенные подходы остаютсяв силе и в случае оснащения пресса вспомогательными устройствами, приводимыми от двигателя главного привода, например подачами; а для кривошипныхавтоматов любой сложности - при условии достаточной полноты их представления в математической модели.24.2.
Электровинтовые прессыРасчет работоспособностипрессаРассмотрим электровинтовой пресс Ф1730 с номинальным усилием 1,6 МН,полным ходом ползуна 0,4 м, числом ходов 15 в минуту, конструктивная схемакоторого показана на рис. 14.1. Для выполнения расчетов воспользуемся моделью пресса, топология которого приведена на рис. 24.24. Соответствие элементов конструктивной схемы элементам топологии показано в табл. 24.9.В качестве модели двигателя привлечена модель асинхронного двигателя 4АС180М8УЗ (15,0 кВт; 750 об/мин). Для приведения его синхроннойчастоты вращения к частоте вращения дугостаторного двигателя пресса Ф1730Таблш{а 24.9.
Соответствие элементов кинематической схемы элементамтопологии для пресса модели Ф1730ЭлементОбозначение элемента(ов)на топологииИмя привлеченной моделиСтанинаСТАНИНАК3Ползунв направляющихПЛЕЧ0 1,НАПРАВЛЛ,ПЛЕЧО 2, НАПРАВЛ.2BALKA2+NPR ++ BALKA2+NPR1 4,5Винтовая параВИНТОВАЯ ПАРАVNTPR6Подшипник упорныйдвустороннийПОДШИПНИК УПОРНЫЙ 1,ПОДШИПНИК УПОРНЫЙ 2PDUPDU8ТормозТОРМОЗTORMOZ10ДвигательасинхронныйDV+ЗПDVA+RDNИМаховикМАХОВИК 25М-Источник питанияVI, ХОД ВНИЗ,V2, ХОД ВВЕРХУ+ТРАПЕЦ.ИСТОЧНИКСИГНАЛА-Технологическая силаТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯНАГРУЗКАПозицияна рис. 14.11/544TNGKг л ава 24.
Проектирование кузнечно-штамповочных машинФ1730 СНВ VNT 2в.7.4 1^и^^^^и^^^^^^^иРис. 24.24. Топология винтового электровинтового пресса Ф1730(300 об/мин) в топологию включена модель зубчатой передачи ЗП (модель RDN),которая отсутствует в составе пресса. Продолжительность времени включениядвигателя при ходе вниз задают элементом ХОД ВНИЗ. Ее выбирают из условия получения требуемой энергии удара. Продолжительность времени включения двигателя при ходе вверх задают элементом ХОД ВВЕРХ. Она ипараметры модели тормоза выбираются из условия остановки ползуна при ходе вверх в заданном положении.На рис.
24.25 показаны результаты моделирования одного цикла работы такого пресса для номинальной энергии L^ = 6,5 кДж. Время цикла для ударовс различной энергией определяется для номинального режима работы двигателяглавного привода, а продолжительность цикла - моментом совпадения значенийэквивалентного и номинального токов двигателя (рис. 24.26).545д^щЯКОЭФФ. МОЩНОСТИ (COS FI)СИГНАЛ УПРАВЛ.ТОРМОЗОМ: /- 4, КОЭФФ. МОЩНОСТИ (COS F1) ЭЛЕКТРОМАГН МОМЕНТS/•[ В Х О Д Н А Я ЭНЕРГИЯ ДВИГАТЕЛЯ -^1/ _ . _^^ ,й| СИЛА ДЕФОРМИРОВАНИЯ?|МОМЕНТ ТОРМОЗА МАКСИМ.11 МОМЕНТ ТОРМОЗА ФАКТИЧ.S| ВХОДНАЯ ЭНЕРГИЯ ДВИГАТЕЛЯiiПОТЕРИ ЭНЕРГИИ В ДВИГАТЕЛЕ |!| РАБОТА ДЕФОРМИРОВАНИЯIi ЭЛЕКТРОМАГН.МОМЕНТ«КПД ДВИГАТЕЛЯпКОЭФФ.
МОЩНОСТИ (COS Г1)Si УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ ВИНТА!'КОД ПОЛЗУНА|| СИГНАЛ УПРАВЛ.ТОРМОЗОМ?Ь50000-5000й!оНоSi о11-500=10SiOй-50Ц-0.511-961^ИlEiffiieu^^i^JlfeiOSOilSi^двааРис. 24.25. Результаты моделирования одного цикла работы пресса Ф1730^Д-Д^^^^ьтогжено^^Рис. 24.26. Результаты расчета эквивалентного и номинального фазных токовдвигателя главного привода пресса Ф1730Глава24. Проектирование кузнечно-штамповочныхмашинВ табл. 24.10 приведены результаты определения времени цикла и коэффициента использования ходов электровинтового пресса Ф1730 при различнойэнергии удара, а на рис. 24.27 - построенный по данным этой таблицы графикего работоспособности.Таблица 24.10. Продолжительностьцикла и коэффициент использованияходов пресса модели Ф1730для операций различной энергоемкостиЭнергоемкостьоперации, ДжПродолжительностьцикла, сКоэффициентиспользования ходов, %65034,476851924,327041024,127331143,817923373,428818463,04Автоматические ходы'^деф5 К Д ^80 Ри,Баланс энергозатратРис.
24.27. Графикработоспособностиглавного приводапресса Ф1730и КПДРасчет аналогичен расчету баланса энергозатрат и КПД кривошипного пресса К460. Согласно данным таблицы 24.11, КПД пресса Ф1730 составил 7,35 %,наибольшие потери имеют место в двигателе (66,4 %), в винтовой паре они составляют 25,9 %.Таблица 24.11. Энергетический баланс работы пресса модели Ф1730ЭлементЭлектрическая сетьДвигатель асинхронныйУпорный подшипник 1Упорный подшипник 2Винтовая параНаправляющая 1Направляющая 2Технологическая силаНевязка балансаРасход энергииДж%49737,733 024,6231,21289,110315,8659,9939,03656,9278,810066,40,462,5925,91,321,897,350,56547РазделVL АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КШМ24.3. Приводные пневматические молотыРассмотрим молот МБ412 с массой падающих частей 150 кг и числом ударов 180 в минуту, конструктивная схема которого показана на рис.
20.1. Для выполнения расчета воспользуемся моделью молота, топология которого приведена на рис. 24.28. Соответствие элементов конструктивной схемы элементамтопологии дано в табл. 24.12.Таблица 24.12. Соответствие элементов конструктивной схемыэлементам топологии для молота модели МБ412Позицияна рис. 20.1ЭлементОбозначение элементана топологииИмя привлеченноймоделиDV4А16084УЗDVA7Двигатель асинхронный6Ременная передачаКЛ.-РЕМ.
ПЕРЕДАЧАKLRMP5Зубчатая передачаЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧАRDN-Подшипниковая опора кривошипаПОДШ. ОПОРА КРИВОШИПАSHARN28КривошипКРИВОШИПBALKA2-Кривошипная головкашатунаКРИВОШ. ГОЛОВКАШАТУНАSHARN24ШатунШАТУНBALKA2-Поршневая головка шатунаПОРШНЕВАЯ ГОЛОВКАШАТУНАSHARN22Компрессорный цилиндрКОМПРЕССОРНЫЙ ЦИЛИНДРCLPNИРабочий цилиндрРАБОЧИЙ ЦИЛИНДРCLPNВоздухораспределительноеустройство:12верхний кранТРВTRPN12нижний кранТРИTRPN2 (см. рис.20.5)обратный клапанОБРАТНЫЙ КЛАПАНKLOBPNТЕХОЛОГИЧЕСКАЯНАГРУЗКАTNGK548Технологическая сила'Ж-.СИЛА ДЕФОРМИРОВАНИЯжФУНДАМЕНТ ШАБОТА ^А Т М И ЗСР 10»)А Т М е ^ Ш КР)ДЕМПЕР е НИЖНЕЙ п о л о с т и к о м п р ц и пПОРШНЕВ^^Я ГРПОВКА ШАТУНА•жж 'ДАВЛ в ВЕРХНЕЙ ПОЛООТИ КОМПР ЦИЛжмалжД А а п е ВЕР/,ней nonocTti' же НИЖНЕЙ п о л о с т и К О М П Р Ц И ЛРАЕ-ОЧЕГО ЦИПА^ап в нижней п о л о с т и РЛБОЧЕГР ЦИЛ( ' р и в о ш ГОЛОВКА Ш А Т У Н А .жПОИАЗ П О Л Я Т РЖПОТЕРИ Т Е П Л А ЧЕР53 CtEHirV КОМПР ЦЙЛЖЭНЕРГИЯ демгАтепйЖТЕМПЕРАТУТ'й НАР ЛОВ, КОМПР ЦИП4AJ60S4V3веер'*'НЕЙпол,комприил,_^'^^^ПЕРЕДАЧАЗУБЧАТАЯ ПбРЕДАЧЛ-| Г ' ^ ТРис.
24.28. Топология приводного пневматического молота МБ412"gРазделVL АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КШМКак указывалось в гл. 20, верхняя полость компрессорного цилиндра соединяется с атмосферой при верхнем и нижнем положениях его поршня, нижняя только при верхнем положении. Эти соединения осуществляются совмещениемсоответствующих отверстий (компенсационных отверстий верхней и нижнейполостей), выполненных в стенках полого поршня, полого штока и цилиндра.В математической модели соединение верхней полости компрессорного цилиндра с атмосферой воспроизводится введением в топологию молота трехходовогодвухпозиционного пневматического распределителя (элемент КЛВ, модельRP32PN), сообщающего верхнюю полость с атмосферой (элемент АТМВ, модель RTPN), и управляющего его работой конечного выключателя (элементВКВ, модель KV).
Соединение нижней полости компрессорного цилиндрас атмосферой воспроизводится введением в топологию молота трехходовогодвухпозиционного пневматического распределителя (элемент КЛН, модельRP32PN), сообщающего нижнюю полость с атмосферой (элемент АТМН, модель RTPN), и управляющего его работой конечного выключателя (элементВКН, модель KV).Переключение распределителей с помощью моделей конечных выключателей ВКВ и ВКН происходит при заданных положениях поршня компрессорногоцилиндра.
Модели пневматического тройника TRPN (элементы КРВ и КРН)кроме соединения верхней полости компрессорного цилиндра с верхней полостью рабочего цилиндра и атмосферой, а также нижней полости компрессорногоцилиндра с нижней полостью рабочего цилиндра и атмосферой определяютпропускную способность верхнего и нижнего кранов. Степень открытия кранов,определяющая энергию ударов молота, задают диаметрами условных проходовмоделей тройников.Образование буферного пространства рабочего цилиндра воспроизводится введением в топологию молота модели трехходового двухпозиционногопневматического распределителя (элемент КЛБ, модель RP32PN), которыйотсекает верхнюю полость цилиндра от канала, связывающего ее с верхнейполостью компрессорного цилиндра. Закрытие распределителя происходитпри достижении поршнем рабочего цилиндра соответствующего положения спомощью модели KV конечного выключателя ВКБ.
На рис. 24.29 показанырезультаты моделирования одного цикла работы молота в режиме автоматических ударов с энергией удара 1,077 кДж.Индикаторные диаграммы компрессорного и рабочего цилиндров (рис. 24.30)построены на базе исходных, полученных при моделировании графиков.Баланс затрат энергии молота МБ412, определенный при моделировании,приведен в табл. 24.13.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
