Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Термомеханический расчет паровоздушных молотоевелика. Здесь необходимо ввести некоторый запас, так как высота штамповочных кубиков обычно увеличена для того, чтобы можно было провести ремонт.Поэтому4 = (1,08...1,15)1згост.Значения полного рабочего хода Н^ падающих частей приведены ниже:т,кгЯ^, м10002000315050001,2-1,0 1,2-1,25 1,25-1,4 1,3-1,680001,4-1,8Размеры вредных пространств цилиндра задают приведенными значениямидольных коэффициентов. В современных молотах для нижнего вредного пространства коэффициент ф^ = 0,09, а для верхнего - ф^ = 0,12.Условия на входе в цилиндр характеризуются прежде всего площадьюпоперечных сечений отверстий, пропускающих пар, т.
е. окон втулки золотникового механизма или дросселя. Суммарную площадь прямоугольных оконвтулки обычно задают так, как это принято в современных штамповочныхмолотах: для нижнего ряда F„ ~ О, IF, для среднего - F^^ = 1,25F„ и для верхнего - F3 - F„.Суммарную длину Ь^, Ь^р или Ь^ любого из рядов окон принимают равной неболее диаметра рабочего цилиндра: &„ = б^р = b^-D, высоты нижнего и верхнегорядов окон а^ = а^~ 0,08Д а среднего ряда а^^ ~ 0,Ш.Для штамповочного молота площадь проходного сечения окон дросселя принажатой педали F^^ = 0,5F„, а при свободной - Fдp = 0,25F^.17.7. Холостые качания падающих частейштамповочного молотаПри горячей штамповке необходимо быстрое чередование ударов: от самых сильных (полных) до очень легких. Причем должна существовать возможность нанесения сильного удара в любое время независимо от характерапредшествующих ходов падающих частей молота.
Для этого предназначенцикл холостых качаний, благодаря которому возможно циклическое движениепадающих частей от КВП до некоторого промежуточного положения и обратно без остановки в крайних положениях. Кроме того, необходимо иметь возможность нанести полный удар в любое время независимо от характерапредшествовавших ходов.
Это обеспечивается возрастанием давления в верхней полости при подходе поршня к КВП до начального, т. е. до давления свежего пара, или несколько большего значения. Подобное непроизводительноедвижение падающих частей, разумеется, должно сопровождаться минимальным расходом пара.407Раздел IV, МОЛОТЫИндикаторные линии нижнего и верхнего пара при первом холостом ходе вверх. Для движения падающих частей вниз с нанесением ударанеобходимо нажать педаль управления. Если предполагают нанести полныйудар, то ее нажимают до конца и удерживают так в течение всего ходавниз вплоть до удара. Тотчас же после этого штамповщик освобождает педаль, в результате чего очень быстро изменяется положение механизмауправления и золотник занимает крайнее нижнее положение, впуская свежий пар в нижнюю полость цилиндра.
Начинается подъем бабы молота так называемый первый холостой ход вверх. Без задержки в КНП золотникавтоматически перемещается вверх пропорционально ходу поршня. Крометого (и это очень важное обстоятельство!), при отпускании педали поворачивается втулка дросселя, до предела уменьшая его проходное сечение.Поэтому давление нижнего пара в период впуска при первом холостом ходе вверх никогда не достигает начального давления р, а меньше его примерно на 0,1 МПа (рис.
17.6).С некоторого момента (точка а^ мятие нижнего пара становится заметными при том же исходном давлении свежего пара в трубе давление в цилиндре падает. Как принято, переходный процесс в конце периода впуска уН^ заменяемадиабатой расширения, продолжающейся и после отсечки нижней полости приходе поршня на участке ^Н^. Для удаления конденсата при последующем ходевниз необходим хотя бы незначительный выпуск (1-у-Р) Н^ ~ 0,1Я^. При ходевверх этому периоду соответствует предварение выпуска.КНПквпРис. 17.6. Индикаторные линии нижнего и верхнего пара припервом холостом ходе вверх408г л ава 17. Термомеханический расчет паровоздушных молотовВ конце хода вверх давление нижнего пара достигает р^^, которое можнорассчитать по уравнению адиабатического процесса, причем объем полостидолжен быть взят полным, с учетом вредного пространства:;7,.„(ф„+1)Я„а^= (/7-0,1)(Ф„+Ух„Ж„аК(17.9)Из уравнения (17.9) следует, что впредь параметрические соотношенияможно записывать, исключив площадь поперечного сечения полости и ее относительный размер, т.
е.^^к.н(ф.+ 1) = (Р-0Л)(Ф.+Ухн)Отсюда.Ф«+Ухн;^K.H-(p-o,i)-ф«+1А.И. Зимин предлагает рассчитывать давление нижнего пара так, чтобы конечное давление в нижней полости при подходе поршня к КВП было достаточновысоким, как и наблюдается в действительности. Для этого необходимо обеспечить впуск нижнего пара на большей части хода вверх.Положим, что у^н = 0,6, и так как для современных молотов ф^ = 0,09, то;.,., = 0,63(^-0,1).При немедленном после удара подъеме вследствие термокинетическоготорможения потока в верхних окнах втулки золотника выпуск верхнего парапроисходит при j!?i = 1?5ро1- После отсечки верхней полости пар в ней адиабатически сжимается не только на участке Р'Я^, но и на участке впуска у'Н^.Во избежание удара в крышку скорость поршня должна быть погашенак моменту подхода к КВП, т. е. баланс работ всех сил, действующих на падающие части при подъеме, должен быть нулевым:оогде Pg - изменяющаяся активная сила от действия нижнего пара; Р^ - изменяющаяся сила противодавления от действия верхнего пара; Р^^ - сила, учитывающая влияние атмосферного давления.Принимая во внимание характер индикаторных линий на рис.
17.6, послеинтегрирования и преобразований получаем(/7-0,l)aFY,, + ( ; . - 0 , l ) a F ( 9 , +y,J\nk^--РЛ1-(Г+Ю]-РЛФО+(У+Ю]1ПС-l,lG + ;?o(l-oc)F-0,(17.10)409Раздел IV. МОЛОТЫгдеК--Ф»+1 . ,/ _Фо + ( / + Ю'еж*Ф.+YxHФОПоскольку коэффициент у^^^ оговорен в связи с особенностями парораспределения, уравнение (17.10) позволяет рассчитать сумму коэффициентов у + р ' и, следовательно, период выпуска верхнего пара ( 1 - у - Р ' ) Я ^ при первом холостом ходевверх. Кроме того, при известной сумме коэффициентов из адиабатического соответствия параметров верхнего пара при сжатии легко установить давление в КВП:1 +—(Y+ЮР.ЛФоРасчетное значение р'^^ принимают с небольшим превышением над давлением свежего пара, на впуск которого приоткрыты верхние окна золотниковойвтулки (см.
рис. 16.11, в).Индикаторные линии верхнего и нижнего пара при первом холостомходе вниз. В связи с большим противодавлением верхнего пара, достигнутымв период предварения впуска, давление в верхней полости принимают равнымначальному/7. Однако верхний пар должен совершить работу по перемещениюпоршня вниз только на части полного хода Н^-Н^, где Н^ - недоход до КНП.Это означает, что период впуска должен быть предельно мал (рис. 17.7).уя,п0 - у-Р)Я^ря„^хНщГ^.Чк\а'аГ11Яно4-ео\IIсоо''1иСг-^1iф « / 1т' (1-у'-р')Я;„^КНПР'я„ J'УНт—*"^т• ^КВПРис.
17.7. Индикаторные линии верхнего и нижнего парапри холостом ходе вниз410г л ава 17. Термомеханический расчет паровоздушных молотовВ результате последующего мятия и расширения пара давление в конце ходавниз минимально и не превышает давления в выхлопной трубе:/>j^g -РтПо технологическим причинам величина недохода должна составлять(0,25...0,35)Я,.Участок выпуска нижнего пара при первом холостом ходе вниз очень мал:(1 - у - Р ) / / ^ ~ 0,1^^.
Невелико и открытие нижних окон. Поэтому давление парав нижней полости начинает повышаться с самого начала хода вниз.При реверсе движения поршня возникает перепад давлений и конечное давление нижнего пара в КВП при первом холостом ходе вверх снижается примерно на 0,05 МПа. Тогда начальное давление в нижней полости при первом холостом ходе вниз может быть принято равным/?,^„ - 0,05 МПа.17.8. Рабочие ходы штамповочного молотаУправляемые рабочие ходы паровоздушного штамповочного молота представляют собой единичные ходы с полной или неполной энергией удара, непрерываемые и прерываемые холостыми качаниями.Первый тип рабочих ходов предполагает нанесение ударов с полной энергией, следующих один за другим без задержки вверху и внизу. Один двойной ходв этом цикле распадается на два этапа: холостой ход вверх при отпущенной педали, совершающийся автоматически, и ход вниз при полностью нажатой педали.После первого холостого хода вверх, а затем вниз падающие части молотапереходят в установившийся режим качаний.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
