Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Вследствие некоторой инерционности фотозащиты ее рекомендуется применять на крупных тихоходных прессах.Для того чтобы оградить штамповщика и обслуживающий персонал от поражения электротоком при нарушении изоляции электроцепей и аппаратуры,кривошипные прессы необходимо тщательно заземлять.Предохранительные устройства служат прежде всего для сохранения целостности пресса.
Тем не менее их защитные функции вполне очевидны, так как всякая поломка узлов и деталей пресса может явиться прямой или косвеннойпричиной травмы рабочего. Целесообразно снабжать предохранительные устройства прессов средствами световой или звуковой сигнализации о наступившем нарушении номинального режима работы.В сложном комплексе конструкторских мероприятий по технике безопасности, к сожалению, имеется существенный недостаток - подчас они способствуютослаблению бдительности обслуживающего персонала, особенно работниковслужбы механика. Поэтому гарантия от травматизма - это не только наличие техили иных устройств, но и обязательное поддержание механизмов узлов и всегопресса в исправном состоянии и правильная его эксплуатация.186Р а з д е л П.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРЕССЫГлава 6. ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ6.1. Принцип действия и классификацияСхема гидравлического пресса для ковки показана на рис. 6.1. Основные егоузлы: станина колонного типа, подвижная поперечина 7, главный (рабочий) 9и возвратные 4 цилиндры. В конструкциях мощных прессов предусмотрен гидравлический цилиндр, который уравновешивает подвижную поперечину. Станина состоит из неподвижных верхней 1 и нижней (стол пресса) 3 поперечин,соединенных в жесткую раму колоннами 2, и предназначена для расположениявсех узлов пресса.
На подвижной поперечине 7, связанной с плунжерами главного и возвратных цилиндров 6, и неподвижной нижней (стол пресса) 5 устанавливают и прикрепляют к ним рабочий инструмент (бойки плоские или вырезные, плиты для осадки и др.).Принцип действия гидравлического пресса состоит в том, что под давлением жидкости, являющейся носителем энергии (рабочим телом), плунжер 8 выталкивается из главного цилиндра Р, перемещает подвижную поперечину 7с установленным на ней бойком и после упора в заготовку 5, расположеннуюна столе 3, пластически деформирует ее.Чтобы преодолеть сопротивление со стороны заготовки 5 при ее деформировании, в рабочие цилиндры гидравлических прессов подают жидкостьвысокого давления (до 32 МПа и более).
Скорость перемещения подвижнойпоперечины редко превышает 30 см/с, поэтому кинетическая энергия поступательного движения подвижных частей пресса очень мала по сравнениюс накапливаемой жидкостью потенциальной энергией и ею обычно пренебрегают. В связи с этим гидравлические прессы относят к кузнечным машинам квазистатического действия.187Раздел IL ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРЕССЫПодвижная поперечина возвращается в исходноеположение под давлением жидкости, подаваемой в возвратные цилиндры. Описанный принцип действия гидравлического пресса остается неизменным несмотряна разнообразие технологического назначения, конструктивных форм и типов привода.Полный цикл одного двойного хода подвижнойпоперечины гидравлического пресса включает прямой и обратный ходы, а также технологические паузы.
Прямой ход имеет два участка. На первом рабочий инструмент подводится к заготовке (полезная работа не производится). Это - прямой холостойход (ход приближения). На втором участке прямогохода происходит деформирование заготовки, т. е. совершается полезная работа. Это - рабочий ход. Приобратном (возвратном холостом) ходе подвижная поперечина возвращается в первоначальное положениеи полезная работа также не производится.Подвижную поперечину гидравлического прессаможно остановить в любой точке ее хода. Эти остановки, необходимые для выполнения вспомогательРис. 6.1. Схема гидравли ных операций, например манипулирования заготовкой, смены рабочего инструмента и др., называютсяческого прессатехнологическими паузами.Чтобы произвести прямой холостой ход подвижной поперечины, необходимоглавный цилиндр посредством наполнительного клапана (золотника) соединить с источником жидкости низкого давления (наполнительным баком), а возвратные цилиндры - с открытым сливным (насосным) баком.
Для осуществления прямогорабочего хода в главный цилиндр подают жидкость высокого давления из аккумулятора (насоса). При этом из возвратных цилиндров жидкость сливается в наполнительный или сливной бак. В некоторых быстроходных прессах возвратные цилиндрыв процессе рабочего хода постоянно связаны с источником жидкости высокого давления. Это приводит к некоторым потерям энергии, но повышает быстроходность,так как исключается время, необходимое для открытия клапанов и нарастаниядавления в возвратных цилиндрах при переключении на обратный холостой ход.В общем случае для осуществления обратного холостого хода необходимосоединить главный цилиндр с наполнительным баком, а возвратные - с источником жидкости высокого давления. При нижнем расположении рабочих цилиндров обратный холостой ход происходит под действием силы тяжестии возвратные цилиндры в принципе не нужны.Держание подвижной поперечины на весу во время технологической паузывозможно, если рабочий цилиндр отключен от источника жидкости высокогоГлаваб.
Типовые конструкции гидравлических прессовдавления и перекрыто вытекание ее из возвратных цилиндров. При нижнем расположении рабочего цилиндра удержание подвижной поперечины на весу возможно благодаря прекращению подачи в него жидкости.Для прижима заготовки необходимо изолировать рабочий цилиндр, наполненный жидкостью высокого давления.При работе гидравлического пресса жидкость высокого давления расходуется только во время прямого рабочего и обратного ходов. В связи с таким прерывистым и в то же время неравномерным (во время рабочего хода расходжидкости значительно больше, чем во время обратного хода) расходованиемжидкости в приводе устанавливают устройства - аккумуляторы, позволяющиенакапливать ее во время технологических пауз и прямого холостого хода.
Применение аккумуляторов позволяет существенно снизить установочную мощность насосного привода.Из рассмотренного полного цикла работы гидравлического пресса следует,что рабочий и возвратные цилиндры попеременно соединяются с источникамижидкости высокого и низкого давления. Потоки жидкости перераспределяютпосредством клапанных или золотниковых устройств, обычно установленныхв одном блоке, который называют главным распределителем.Общий признак гидравлического пресса - использование потенциальнойэнергии давления жидкости для совершения полного цикла движения подвижной поперечины. Привод (электродвигатель и насос) преобразует электрическуюэнергию в механическую, а затем в потенциальную - давление жидкости, которая используется для пластического деформирования заготовки.
Поэтому привод этих прессов всегда насосный.Рабочим телом в таком приводе является жидкость - водные эмульсии илиминеральные масла. Если индивидуальный привод установлен не непосредственно на прессе, а на одном с ним или отдельном от него фундаменте (иногдадаже в другом помещении), то такую комбинацию называют гидропрессовойустановкой. Привод, установленный в отдельном помещении для несколькихпрессов, называют групповым. Это - насосно-аккумуляторная станция.Гидравлические прессы, как и кривошипные, характеризуются размернымипараметрами.
Главным параметром является номинальное усилие, согласно которому устанавливают размерные ряды стандартов на гидравлические прессы,например, ковочные гидравлические прессы - ГОСТ 7284, прессы гидравлические листоштамповочные простого действия - ГОСТ 9753 и др.Номинальное усилие гидравлического пресса используют для определениядопустимых сил, их распределения на поперечинах, а также размеров поперечных сечений плунжеров рабочих цилиндров. Номинальное усилие гидравлического пресса, как и кривошипного, - условная характеристика.
При ее определениине учитывают силу тяжести движущихся частей, гидравлические потери, потерина преодоление трения в уплотнениях и направляющих, а также сопротивлениедвижению со стороны возвратных и уравновешивающих цилиндров. Условно189Раздел II. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРЕССЫноминальное усилие определяют как произведение давления р^ в источнике жидкости высокого давления, например в аккумуляторе, на сумму площадей ^F^ поперечных сечений плунжеров рабочих цилиндров, т. е.^„ом -PзZ^^•(6.1)Кроме номинального усилия существует понятие рабочей силы Р^ гидравлического пресса, которая является действительной силой, развиваемой в процессе рабочего хода.
Ее можно определить в результате решения уравнениядвижения или экспериментально:Р^ ^P^Z^^,(6.2)где/^1 - давление жидкости в рабочих цилиндрах пресса.ГОСТ на гидравлические прессы устанавливает линейные технологическиепараметры - максимальный ход подвижной поперечины S^^^, максимальноерасстояние между столом и подвижной поперечиной Н, размеры стола АхВ ирасстояния между колоннами (стойками) в свету; скоростные параметры - скорость подвижной поперечины при прямом холостом, рабочем и обратном холостом ходах или число двойных ходов в минуту.По сравнению с другими КШМ гидравлические прессы имеют преимущества, что предопределило их широкое распространение:а) простота конструкции;б) отсутствие предохранительных устройств от перегрузки, так как рабочаясила не может превысить определенное заранее установленное значение;в) независимость развиваемой рабочей силы от положения подвижной поперечины и плавное регулирование ее скорости;г) возможность в широком диапазоне менять закрытую высоту и длину ходаподвижной поперечины;д) возможность обеспечения выдержки любой продолжительности при постоянной силе.Основной недостаток гидравлических прессов - тихоходность.
Повышениескорости перемещения подвижной поперечины способствует возникновениюгидравлических ударов в трубопроводах в момент соприкосновения рабочегоинструмента с заготовкой. В результате происходит раскачивание пресса, нарушение уплотнений трубопроводов и пр.Гидравлические прессы в зависимости от назначения строят в широком диапазоне номинальных усилий от десятков килоньютонов (кН) до сотен меганьютонов (МЫ). Их применяют для осуществления разных технологических операций:ковки; объемной и листовой холодной и горячей штамповки; выдавливания прутков, труб и профилей; разделки и ломки проката; прессования порошков (гидростаты); переработки пластмасс и других неметаллических материалов.Классификация гидравлических прессов по технологическому назначениюприведена на рис.