Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Ход ползуна S, измеряемый расстоянием от егопроизвольного положения до крайнего (например, правого) (см. рис. 2.2, б), определяем по уравнениюS=L^(l + X)2-el-(tfcosoc+LcosP).(2.18)Посколькуsinp = 8Д +?tsinoc и cosp = у1-(б д +^sinoc 2 ) «1-0,5(е д +?isina) 2получаем следующее приближенное уравнение:S=L^(l + X2)-zl-{Rcosa74+ L[l-0,5(ea+Xsina)2]}.(2.19)Глава 2.
Кинематические свойства и проектирование исполнительных механизмовИз рассмотрения текущего контура механизма заключаем, что полный ходползуна2^max^2(1 + Ш 1 - — ^ _ - ( 1 - Ш 1(1 + ХуV(1-Х) 2или после биномиального разложения квадратных корней с точностью до второгочлена ряда (ед < X) и упрощения2+ - Й 2SL.max = Д1-Х(2.20)Из формулы (2.20) следует, что полный ход ползуна Smax в дезаксиальномкривошипно-ползунном механизме несколько больше 2R и зависит от геометрических соотношений между звеньями.
Однако для реальных механизмов влияние геометрии на изменение хода ползуна крайне незначительно.Текущие скорость v и ускорение j ползуна в зависимости от угла поворотакривошипа а определяем по формуламv ~ co7?(sina + 0,5Xsin2a + 8 fl cosa);(2.21)j ~ со R{oos a + X cos 2a - ед sin a).(2.22)Особенностью дезаксиального механизма по сравнению с аксиальным является незначительное смещение экстремальных и нулевых значений пути, скорости и ускорения, связанное с тем, что крайние положения ползуна достигаютсяпри углах поворота кривошипа, отличных от 0 и 180°:a, 2 = 180° l a r c s i n - ^ - .(2.23)1,21±ХДезаксиальный механизм, не имея особых кинематических свойств, способствует лучшему направлению главного ползуна.
Это объясняется тем, что сила,действующая по шатуну дезаксиального механизма, в любом его положениив период рабочего хода прижимает ползун к направляющим, тем самым предохраняя его от опрокидывания.Кривошипно-ползунный механизм. Исходной величиной для геометрического синтеза аксиального кривошипно-ползунного механизма является полныйход ползуна, значение которого задано в ГОСТе на основные параметры и размеры или рассчитано из технологических соображений для тех типов прессов(автоматы, ножницы и др.), для которых Smax в ГОСТе не оговорено. Тогда радиус кривошипа, как это следует из формулы (2.14), будет равен половине полногохода ползуна: R = Smax/2.75РазделI КРИВОШИПНЫЕ ПРЕССЫДля определения длины шатуна необходимо задать значение X, при выборе которого следует руководствоваться следующим соображением.
Чем больше значениеX при заданном полном ходе, тем меньше габаритный размер кривошипного прессав направлении оси движения ползуна. Поэтому для прессов с большим ходом, особенно при плунжерной подвеске ползуна, значение X приходится выбирать поверхнему пределу, чтобы уменьшить размеры пресса. Но силовые условия работымеханизма с увеличенным отношением RJL ухудшаются - возрастают сила, действующая вдоль шатуна, а также давление на направляющие и крутящий момент.Значения X для современных кривошипных прессов приведены ниже:Прессы для листовой штамповкиУниверсальные простого действия:с регулируемым ходомс постоянным нормальным ходомс постоянным увеличенным ходомВытяжные двойного действияС плунжерной подвеской ползуна:универсальные простого действиявытяжные двойного действияАвтоматыПрессы для объемной штамповкиКГШПГКМОбрезные прессыАвтоматы0,065...0,0850,085...0,1250,145...0,1750,190...0,2700,300...0,3500,420...0,4900,060...0,2500,140...0,1750,270...0,3300,100...0,1200,120...0,200Чтобы определить радиус кривошипа для дезаксиального механизма, необходимо дополнительно задать ед.
Тогда на основании формулы (2.20) имеемсD —maxКоэффициент дезаксиальности главного механизма ГКМ ед = 0,06...0,08.2.3. Прессы с кривошипно-коленным механизмомКривошипно-коленный механизм различных модификаций (рис. 2.5) применяют в качестве главного исполнительного механизма в чеканочных прессах,прессах для выдавливания, вытяжных прессах тройного действия, обрезныхи холодновысадочных прессах-автоматах.Наибольшее распространение получил одноколейный центральный механизм (см. рис.
2.5, я), у которого ползун движется вдоль оси, проходящей черезцентр качания верхнего звена. Многоколенную схему (см. рис. 2.5, б) применяют76Глава 2. Кинематические свойства и проектирование исполнительных механизмовРис. 2.5. Схемы одноколейного центрального (а), многоколенного (б) и нецентрального одноколейного (в) коленно-рычажных механизмовв прессах для правки крупных деталей, где она необходима для точного направления длинного по фронту ползуна. В обрезных прессах-автоматах применяютприведенный на рис.
2.5, в одноколейный механизм с осью движения, не проходящей через центр качания верхнего звена.Аналитическое решение кинематики одноколейного центрального механизма можно построить, если представить его состоящим из кривошипно-коромыслового механизма О ABC с ведущим звеном - кривошипом OA=R - и коленно-рычажного механизма CBD (рис.
2.6).Ведущий кривошип равномерно вращается с угловой скоростью со. Угловая скорость качания щ верхнего звена ВС = М- величина переменная и зависит от положения механизма. Принимая за точку отсчета крайнее нижнееположение ползуна, следует учитывать возможность недохода шарнира В доCD. Тогда звено ВС будет отклонено от CD на угол (3min, а звено BD = N науголу т1п .Рис. 2.6.
Схема одноколейного центрального механизма с двухшарнирной верхней призмой77РазделI. КРИВОШИПНЫЕ ПРЕССЫТекущее значение ходаS=M( C0S Pmin "COSp) + — (COSYmin -COSY)(2.24)где А,, = M/N.Поскольку sin у = ^1 si n P? a значит,cosy = V l - ^ s i n 2 p - 1 -0,5?t 2 sin2 p...,получаем следующее упрощенное уравнение для хода ползуна кривошипноколенного механизма:S = М [(cos (3min - cos (3) + 0,25А, (cos 2(3min - cos 20)].(2.25)Однако уравнение (2.25) остается нераскрытым, поскольку входящий в него угол рне является независимым аргументом, а функционально определяется углом поворота ведущего кривошипа: Р = / ( а ) .Решение для угла Р можно найти из анализа геометрии четырехзвенникаОАВС, и оно полностью подобно решению кривошипно-коромыслового механизма (см.
формулу (2.3)).По заданным положениям ползуна угол отклонения Р звена ВС от среднейлинии CD определяем по формуле, аналогичной (2.11):Kmin2M(M + N-S)Скорость ползунаv - co,Af(sinp + 0,5A,1 sin2p).(2.27)Угловая скорость щ определяется движением четырехзвенника при постояннойугловой скорости ведущего кривошипа:<*>i = ю/ J s i n f a - a o -Ф?)Т^;.Msin(P + 9 0 - ф 2 )(2.28)Здесь,о^о7?sin(a-a0)L2+AC-M2^ ^чф2 = 180° + arctg^arccos,(2.29)7?cos(oc-a 0 ) + c2AC-Lф0 = arctg (a/b).(2.30)В зависимости от соотношения между размерами звеньев возможны два типа кривошипно-коленного механизма: с недоходом шарнира до линии CD(рис. 2.7, а) и с ее переходом (рис.
2.7, б).78Глава 2. Кинематические свойства и проектирование исполнительных механизмоРис. 2.7. Кинематические схемы кривошипно-коленного механизма с недоходом шарнира до средней линии (а) и с ее переходом (б)Механизм второго типа принят в конструкциях отечественных чеканочныхпрессов. Максимальное отклонение ВС влево составляет (З'тах = 32...40°. Переход линии CD и отклонение звена ВС вправо незначительно: $"тах= 15'...40'(большие значения соответствуют меньшим по усилию прессам).
Преимуществоподобной схемы механизма - увеличение времени выдержки заготовки под нагрузкой, так как даже при столь малом угле Р'^ах ведущий кривошип должен повернуться на угол а = 10...30°.Для обеспечения достаточно большого хода ползуна при незначительном отклонении звеньев ВС и CD от средней линии отношение их длин принимают равным единице (К} - 1), а шарнир В при распрямленном колене располагаетсяна уровне центра вращения кривошипа, т. е. Ъ = М. Отношение радиуса Rкривошипа к длине L шатуна для чеканочных прессов X = 0,11 ...0,16.Дополнительным условием для геометрии кривошипно-коленного механизма является то, что вращение ведущего кривошипа может совершатьсятолько тогда, когда выполнено общее условие, предъявляемое к кривошипно-коромысловому механизму (см. четырехзвенник ОАВС на рис.
2.6):R + c<L + M,(2.31)где R<L, M, с.Полученных зависимостей оказывается достаточно для синтеза кривошипноколенного механизма чеканочного пресса по основным параметрам (ГОСТ 5384).Для холодновысадочных прессов-автоматов с кривошипно-коленным механизмом (см. рис. 2.5, в) стремятся уменьшить габаритные размеры машины,и поэтому отношение X = R/L увеличивают до Х = 0,25...0,40, но обычно\=M/N=\ub = M.79РазделL КРИВОШИПНЫЕ ПРЕССЫ2.4. Проектирование исполнительных механизмоввытяжных прессов двойного действияПри проектировании вытяжного пресса двойного действия необходимо разработать геометрию главного исполнительного механизма и исполнительногомеханизма прижима.Синтез главного исполнительного механизма выполняют так же, как и длякривошипно-ползунного механизма, по заданному в ГОСТе полному ходу внутреннего ползуна Smax вн и отношению X.Исходными данными для геометрического синтеза исполнительного механизма прижима являются угол выстаивания наружного ползуна осВЬ1СТ и его полныйход Smax нар и отход от крайнего нижнего положения в период выстаивания ASmp.Угол выстаивания в современных вытяжных прессах не превышает 100...
110°.Увеличение его сверх указанных значений нежелательно в связи с уменьшениемвремени на выталкивание изделия после отхода наружного ползуна.Полный ход наружного ползуна указан в ГОСТе. Расчетное значение отходанаружного ползуна от крайнего нижнего положения в период выстаиванияА^нар = 0,03...0,05 мм. Фактический отход, учитывая упругие деформации и контактные зазоры между элементами конструкции пресса, может превосходитьрасчетное значение.Чтобы не сужать возможности конструктора при проектировании привода,не рекомендуется заранее задавать угол опережения. Поэтому в современныхконструкциях вытяжных прессов двойного действия угол опережения лежитв очень широких пределах - от 25 до 50°.Прежде чем синтезировать исполнительный механизм прижима, конструктор обязан определить:1) размеры элементов передаточного механизма и расположение привода втраверсе пресса;2) положение стяжных болтов;3) места подвески прижимного ползуна.Решение указанных вопросов позволяет установить координаты центров дуг,описываемых при качании промежуточных рычагов механизма прижима.Не менее важным является предварительное задание характера движениярычагов колена, на котором подвешен ползун, в период вытяжного хода внутреннего ползуна.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
