Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Освобожденная пружина 16 также возвращает поршень 18 в среднееположение. Приводной вал устанавливается так, что диски не касаются маховика. Главный исполнительный механизм продолжает движение по инерции засчет накопленной кинетической энергии. Давление в рабочей полости цилиндра 27падает, но тормоз не включается, так как при ходе ползуна вниз ролик 26 на левом штоке поршня 25 набегает на кулачную планку 29, что и удерживает тормозные колодки отжатыми.Затем следует удар. В этот момент кулачная планка 6 нажимает на KB 3,включающий правый электромагнит золотника 5.
Последний смещается влево,соединяя правую полость цилиндра 77 с насосом, а левую - со сливным баком.В результате к маховику подводится правый диск 19 и происходит ход вверх.Тормоз при этом выключен, так как жидкость высокого давления поступаетв рабочую полость цилиндра 27. При подходе ползуна к КВП кулачная планка 10нажимает на KB 8, отключая правый электромагнит золотника 5. В результатесам золотник и поршень 18 цилиндра 77 занимают среднее положение, отводядиски от маховика.
Маховик продолжает вращаться, а ползун двигается вверх по339РазделIII. ВИНТОВЫЕ ПРЕССЫинерции. Однако одновременно при сбросе давления в рабочей полости цилиндра 27 пружина 24 включает тормоз: запас кинетической энергии быстро погашается и ползун останавливается в КВП.Если положение кулачной планки 10 должным образом не отрегулированои выключение привода запаздывает, то избыток кинетической энергии погашается при ударе ползуна по резиновым амортизаторам 13 (см. рис. 13.1).Для поддержания давления в гидросистеме предназначены предохранительные клапаны 13 и 14 с переливными золотниками (см.
рис. 13.2). Как толькодавление в напорной магистрали левой полости цилиндра / 7 превысит установленное значение, срабатывает клапан 13 и избыток жидкости переливается в сливной бак. Давление в напорной магистрали правой полости цилиндра 17 регулирует клапан 14. Правильность регулировки давления в напорных магистраляхконтролируется манометром 75.Перед самой остановкой ползуна в КВП кулачная планка 11 нажимает на KB 9,который подготавливает схему управления к следующему ходу ползуна.В аварийных случаях (отключение электроэнергии, поломка гидросистемы),когда исчезает давление жидкости, ведущие диски автоматически (под действием пружины 16) отводятся от маховика, винт (действием пружины 24) затормаживается и ползун останавливается в любом положении.Основные параметры и размеры винтовых фрикционных прессов с Р^^^ == 400 кН...
100 МП регламентирует ГОСТ 713. В качестве основного параметратакже принимают эффективную энергию L^ подвижных частей пресса в концерабочего хода, равную 1,25...5000 кДж для прессов с нормальным числом ходовползуна в минуту {п = 5 ...36) и в 1,5... 1,6 раза меньше - для прессов с увеличенным числом ходов (п = 8...42).Выполнение технологических операций с малым рабочим ходом, напримерчеканки, калибровки и т. п., на прессах с нормальным числом ходов допускаетсятолько при уменьшенном не менее чем вдвое ходе ползуна.13.2. Динамический расчет двухдискового прессаПри винтовом движении обода маховика поступательное S и угловое ф перемещения его точек подчинены следующему соотношению:S = /гф/27С, или dS = (/г/2тс) ^ф,где h - шаг резьбы винта.Скоростные характеристики движения: (х) = пп/30 - угловая скорость маховика, рад/мин; п - частота вращения маховика, мин" ; v^^^ = (oR^^ - окружнаяскорость точек обода на радиусе R^^; v = ho)/2n - скорость поступательного движения тех же точек.340Глава13.
Винтовые фрикционные прессыХод ползуна вниз. Движение рабочих частей прессавниз совершается под действием двух внешних сил. Это,прежде всего, активная сила сцепления /^сц.н? создающаякрутящий момент на маховике M^^ = /^сц.н^мах (рис. 13.3).Модуль силы Р^,ц н определяется силой Р^^ нажатия ведущего диска на маховик и условиями трения междуними, а направление совпадает с вектором относительной скорости проскальзывания диска по маховику. Следовательно,Сила тяжести G рабочих частей пресса создает дополнительный крутящий момент MQ, определяемый избаланса работ:^\<ьрщGdS = MQ d(p; М^ = Gh/ln.Рис.
13.3. Схема сил,действующих в передаточном механизмемаховик - ползун, приходе внизЭлементарная работа суммарного активного моментаdA = (M^^ + M^)d(?=^iiiP,^R,^+ Gh/2n)d((>(13.1)расходуется на создание кинетической энергии dL^ и на преодоление сил тренияdA^p в сочленениях механизма:dA = dL^ + dA тр(13.2)Элементарная кинетическая энергия системыfV2,^2\^СОу,2 ЛdL^ = d т— + J— = d\ J + т47с'22Лсогде т - масса подвижных частей главного исполнительного механизма; J - суммарный момент инерции маховика и винта.Учитывая уравнения (13.1), (13.2) и то, что di^ = o^dt, получаем(Mj^+M(.)co = co J-^mh2471'ЛJcodt+dAтрdt(13.3)Элементарная работа сил трения при повороте маховика на угол ^фhdA,p = Z | ^' Qi^'i " ^ ^ ' • ^ ' • ^ 1 ' ^ ^ '(13.4)где |Li^ - коэффициент трения в /-й паре; Q^ - реакция на контактной поверхности/-Й пары; г^ - радиус подшипника в /-й паре; 7V^ - нормальная сила в направляющих /-Й пары.341Раздел IIL ВИНТОВЫЕ ПРЕССЫРабота сил трения складывается из затрат энергии на относительное проскальзывание маховика по диску, по боковой цилиндрической и опорной поверхностям в резьбовом соединении винта с гайкой, в подпятнике винта в направляющих ползуна.Указанные потери постоянны на протяжении всего хода вниз (вверх).
Следовательно, выражение в круглых скобках под знаком суммы в (13.4) являетсяпостоянным по величине суммарным моментом трения М^р „. Поэтому работасил трения за угловое перемещение ф при ходе ползуна вниз Н^ до удараA^,,= M^,,2nHjh,(13.5)где Н^ - ход ползуна пресса вниз до начала рабочего хода.Тогда из выражений (13.3) и (13.5) следует, что2 ЛJ +т^4п\= М„ + М^-М,р.„=М„р.„,(13.6)т. е. движение механизма совершается под действием приведенного к винту момента М^р н, величина которого для данного механизма зависит только от силынажатия P^^^ диска на маховик.Угловое ускорение маховика при ходе внизе=^ =""Т;. ^dtJ + mhy(4n^)т. е. движение равноускоренное.Интегрируя (13.7) при начальном условии: / = О, со = О, получаемсо=М(13.7)^^^^—t.J + ~mh'l{A%')Окружная скорость маховика•^о.мах^^мах^^понт 2 I/ л2\мах^ *J + mh /{An )Скорость поступательного движения ползуна внизhhMv = co—=—рf-^t.(13.8)2n2я[У + т/г7(47г')]Интегрируя (13.8) при начальном условии: / = О 5'= О, определяем ход ползунаS=342г ^^Т/2 1^"47l[j +т/г 7(471^ )J(^^-^^г л ава 13.
Винтовые фрикционные прессыУравнение (13.9) позволяет выразить окружную скорость маховика в функции хода ползуна: voi5.(13.10)Окружная скорость в точке контакта ведущего диска с маховиком(13.11)('-0+^),где Гц-радиус точки контакта в начале хода вниз,Рис. 13.4. Изменение скоростиразличных механизмов винтовогопресса при ходе внизГо = аЯ„ = (0,3...1,0)Я„.Из уравнений (13.10) и (13.11) следует, чтоокружная скорость v^ д изменяется по линейному закону, а Vp^^^^ - по параболическому. При этом в зависимости от нагрузкипарабола может либо располагаться ниже прямой v^ д, либо иметь с ней точкукасания, либо пересекать прямую (рис. 13.4).
Согласно работам А.И. Зимина,расчет двухдисковых прессов следует вести из условия, что парабола изменяется в соответствии с кривой О^ЕВ (см. рис. 13.4).В этом случае нагрузка Р^, „, а следовательно, и М^^^ должны иметь определенные значения. Это вытекает из условия, что точка касания кривых скоростей,где Vo^aJ^ = Voд, располагается в точке Е с абсциссой О^Е^ = 00^=г^. Тогдана основании уравнений (13.10) и (13.11) при 5=г^ = аН^ устанавливаем зависимостьTm^\j +mh^l{An^)\haH„М пр.нСила нажатия Р^, необходимая для выполнения требуемого режима движения,р=н.нл^пр.н + л/,р.„-ел/(2я)м.Как следует из (13.9), время полного хода вниз (5 = Я„)nh\ аК началу рабочего хода кинетическая энергия подвижных частей343Раздел III.
ВИНТОВЫЕ ПРЕССЫL^ =J2+m224507? махJ -\-m47г'уНезадолго до начала рабочего хода диск отводится от маховика и подвижные части свободно перемещаются до удара. Накопленная кинетическая энергиярасходуется при ударе на пластическое деформирование обрабатываемого металла, упругое деформирование деталей станины и главного исполнительногомеханизма, на преодоление трения в сочленениях и перемещение станины в направлении удара. Энергия упругой деформации станины и винта в разгрузочнойфазе удара при выполнении операций объемной штамповки возвращается подвижным частям в виде начальной энергии отражения, способствуя подъему винта с несамотормозящей резьбой (угол наклона резьбы больше угла трения).Ход ползуна вверх.
Движение вверх также совершается под действиемдвух внешних сил: активной силы сцепления Р^ц g = Ц^н.в? создающей крутящиймомент на маховике М^ = \xP^^R^, и силы тяжести, вызывающей противодействующий подъему момент М^ = Ск/(2к).Уравнение баланса моментов аналогично (13.6), за исключением знакау момента М(^:2 ЛJ -\-т4п\- ^ = Мз - М^ - М,р 3 = М„р,Энергетические параметры. Отмечено сходство в работе маховичных приводов винтовых фрикционных и кривошипных прессов. Ведущие части - шкив,вал и диски винтового пресса - выполняют функцию первичного аккумуляторакинетической энергии аналогично маховику кривошипного пресса, а фрикционный передаточный механизм - аналогично фрикционной муфте включения.Очевидно, что после переключения ведущих частей на обратный ход диски притормаживают, отдавая часть своей энергии на разгон ведомого маховика.
Черезклиноременную передачу это торможение воспринимает и двигатель. Замедление вращения его ротора ограничено допустимым скольжением. При подъемевверх наблюдается аналогичная картина.После завершения двойного хода длительностью t^^^ двигатель восстанавливает угловую скорость дисков, отключенных от маховика, в течение времени t^.Сумма указанных отрезков времени составляет длительность технологическогоцикла /ц = /дв X + ^х- Поскольку время рабочего хода мало, в первом приближенииможно записать^ц-^дв.х/Рп.(13.12)где ^дв X определяют по стандартному номинальному числу ходов п в минуту,а/?и - согласно данным табл.
3.3.344г л ава 13. Винтовые фрикционные прессыСредняя за цикл мощность асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым роторомN,,=Ajt^.(13.13)В течение цикла работа затрачивается на достижение заданной кинетической энергии маховика L^ за вычетом активной работы подвижных частей GH^:на преодоление силы тяжести:A,^GH„,(13.14)а также на преодоление вредных сопротивлений и холостое вращение дисков.Последние затраты Ю.А. Бочаров предлагает учитывать среднецикловымк п д Лмех = 0,50...0,56.Следовательно,Л=Л+Л/Лмех(13.15)Как указано в § 4.5, при расчете мощности пресса необходимо предусмотреть ее запас, введя коэффициент к= 1,2...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
