Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Согласно рис. 24.14, универсальный индикатор NA выводит вычисляемый запас прочности в сечении вала II-II с левой его стороны, а индикатор NB с правой. При этом правая сторона сечения II-II в отличие от левой нагруженадинамическим моментом маховика. Универсальный индикатор NC выводит вы528г л ава 24. Проектирование кузнечно-штамповочных машинчисляемый запас прочности в сечении вала III-III с левой, а индикатор ND с правой его стороны (см. рис. 24.15).На рис. 24.17 показаны полученные моделированием результаты расчетавала на прочность в виде графиков NA, NB, NC, ND эквивалентных запасовпрочности для соответствующих сечений вала в двух циклах работы пресса.Эквивалентные запасы прочности в конце циклов работы пресса (/'^ 31,35915 с)имели следующие значения: NA - 3,090848; NB = 2,145247; NC - 1,699190;ND = 1,711759. Полученные значения запасов прочности приводного вала соответствуют рекомендуемым (см.
табл. 3.2).Для определения запасов прочности валов при выполнении прессом различных технологических операций необходимо моделирование работы пресса в составном цикле, содержащем циклы с графиками технологической силы каждойоперации. Во внимание следует принимать значения эквивалентного запасапрочности в конце составного цикла работы пресса.При определении запасов прочности валов путем математического моделирования учитываются статические и динамические составляющие рабочих нагрузок на валах, которые определяются свойствами элементов, воспроизводимых привлеченными моделями; асимметрия циклов нагружения; коэффициенты'' ^ £0ПеременнаяTimeNAЫВf-4CNOВариант 131.359153.09084g2.1452471.6991901,711759:|10йi|103110:|1003(105|4ДЮШ 5^[0.5Л1000000^^^^^^^^Ш^ш'вт\:1 У Г Л О В . С К О Р О С Т Ь Д 8 И П Г1ЧАСТ.еР.8ДЩ.Ч.1м!УФТЫijNA^iNB1чАСт,вр.едм.ч,МУФТЫiNC1СИГНЛП У П Р А 8 Л .
М У Ф Т О И1WD{ХОД е Ы Т Я Ж Н . П О Л З У Н А| л О Д П Р И Ж И М Н , ПОЛЗУНА1СИГН.АП У П Р А В Я . Т О Р й О : - -IV11 Т'ЕХНОЛ О Г И Ч Е с ЮКЯ С И Л -•^^^^^^^^^^^^^^^и _Шшс!ершем^штшРис. 24.17. Результаты расчета приводного вала пресса К460 на прочность529РазделVI. АВТОМАТИЗАЦИЯПРОЕКТИРОВАНИЯКШМконцентрации напряжений; влияние размеров; качество обработки поверхностей; переменный характер нагружения валов в течение цикла; силы тренияв кинематических парах; кроме того, автоматически раскрывается статическаянеопределимость для многоопорных валов.Линейные и угловые упругие перемещения сечений вала могут привестик недопустимым изменениям зазоров и перекосам в зубчатых передачах, недопустимым перекосам в подшипниках и другим отрицательным последствиям.Поэтому они должны быть определены.
Полюса 1, 2 модели FRVL (см. табл. 23.1)соответствуют линейным координатам перемещения сечения одного из концовучастка вала в направлениях, перпендикулярных его оси; полюса 7, 8 - то же длясечения другого конца участка вала. Полюса модели FRVL 4, 5 и 8, 9 соответствуют угловым координатам поворота тех же сечений в плоскостях, перпендикулярных его оси.При интегрировании в узлах топологии, к которым присоединены названные полюса, вычисляются линейные и угловые скорости, являющиеся составляющими полных скоростей в разложении по координатным осям. Их интегрирование позволяет получить линейные и угловые перемещения сечений по всемназванным координатам.
Они, как и скорости, будут составляющими полныхперемещений в разложении по тем же координатным осям. Полные перемещения получаются в результате извлечения квадратного корня из суммы квадратовперемещений по соответствующим координатным осям. Интегрирование линейных и угловых скоростей и вычисление полных перемещений выполняютсяпосредством математических операций над фазовыми и расчетными переменными, встроенными в программный комплекс ПА9. Для этого на поле схемыразмещают графические образы элементов соответствующих математическихопераций, входы и выходы которых соединяют.
Результаты вычислений линейных и угловых упругих перемещений сечений вала выводятся с помощью индикаторов (см. рис. 24.15, элемент FI), которые присоединяют к выходам совокупности элементов, осуществляющих математические преобразования (см. на рис. 24.15элементы, присоединенные к элементу FI и помеченные значками «\xdt», «v »,На рис. 24.18 в качестве примера показаны полученные моделированиемграфики составляющих угловых перемещений вала FIX и FIY в горизонтальной Xи вертикальной Y плоскостях в сечении вала IV-IV у правой подшипниковойопоры (см.
рис. 24.14) и полного углового перемещения FI в том же сечении.Максимальные угловые перемещения имеют место в зоне нарастания деформирующей силы при t = 26,86768 с и равны FIX = 0,001855 рад, FIY = 0,002585 рад,FI = 0,003182 рад. Согласно литературным данным, допустимый угол поворотасечения вала для однорядных шариковых подшипников составляет 0,005 рад. Следовательно, полученное расчетом значение угла поворота сечения вала у левойподшипниковой опоры вала является допустимым.530Глава2 4. Проектирование кузнечно-штамповочныхмашинРис.
24.18. Результаты расчета угловых перемещений приводного вала пресса К46Св сечении IV-IV (см. рис. 24.15)При определении линейных и угловых упругих перемещений сечений валпутем математического моделирования учитываются статические и динамич(кие составляющие рабочих нагрузок на валах, определяемые свойствами в(производимых привлеченными моделями элементов, упругие деформации изоры в кинематических парах элементов, представленных в модели пресса.Р а с ч е т п о д ш и п н и к о в к а ч е н и я . В качестве примера рассмотрим piчет подшипников приводного вала пресса К460 (см.
рис. 24.14). Вал CMOHTHJван на подшипниках 24 (подшипник серии 315, С = 132000 Н) и 35 (подшипнсерии 2316, С = 240 000 Н).В модели пресса (см. рис. 24.15) подшипниковые опоры приводного вгпредставлены элементами ПОДШ. 1 и ПОДШ. 2 модели шарнира 8НАЮВ полюсах модели SHARN2 вычисляются в виде фазовых переменных типа iтока радиальные силы упругого взаимодействия внешнего и внутреннего э]ментов подшипника, а также момент трения. В модели SHARN2 с учеттемпературного коэффициента и коэффициента вращения определяется экви]лентная радиальная сила, чем учитывается непостоянство радиальной силычастоты вращения. Коэффициент безопасности в расчетах не используют, iРазд ел VL АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КШМкак определяющая его динамичность процесса воспроизводится при моделировании.
Затем рассчитываются ресурсные параметры: расчетная динамическая грузоподъемность при базовом числе 10^ оборотов подшипника и срокслужбы подшипника в часах. Все указанные вычисления выполняются на каждом шаге интегрирования. Ресурсные параметры определяются в процессе моделирования по итогам выполненной его части, и сами являются переменнымивеличинами. Во внимание следует принимать их значения в конце любого цикла работы пресса.Для исключения влияния нестационарной части работы пресса, напримерпериода разгона маховика, вычисление ресурсных параметров начинаетсяв фиксированный момент модельного времени, который вводится как один изпараметров модели SHARN2. Его значение можно принимать равным времениначала первого цикла работы пресса.
Расчетная динамическая грузоподъемностьи срок службы подшипника вычисляются как расчетные переменные и выводятся с помощью универсальных индикаторов.На рис. 24.19 показаны полученные моделированием графики расчета подшипников приводного вала пресса: расчетной динамической грузоподъемностиC(R)1 и срока службы T(R)1 левого подшипника, расчетной динамической гру-Рис. 24.19. Результаты расчета подшипников приводного вала пресса К460532Глава24. Проектирование кузнечно-штамповочныхмашинзоподъемности C(R)2 и срока службы T(R)2 правого подшипника.
Значенияв конце первого цикла работы пресса (/ = 31,3 с) составили: C(R)1 - 5242,27 Н;C(R)2 - 9012,219 Н; T(R)1 - 816230,5 ч; T(R)2 - 965 580,6 ч. Полученные значения намного превышают нормативные, что, видимо, является следствием выбора подшипников по конструктивным соображениям с учетом диаметра вала,определенного по условиям его прочности.Для определения ресурсных параметров подшипников при нагружениипресса различными технологическими операциями следует выполнить моделирование работы пресса в составном цикле, содержащем циклы с графиками деформирующей силы на каждой операции. Во внимание следует принимать значения ресурсных параметров в конце составного цикла работы пресса.При расчете ресурсных параметров подшипников качения путем математического моделирования учитываются статические и динамические составляющие рабочих нагрузок подшипников, определяемые свойствами воспроизводимыхпривлеченными моделями элементов, а также переменный характер нагруженияподшипников в течение цикла.Для случаев представления моделью SHARN2 подшипника скольжения в нейна каждом шаге интегрирования вычисляются в качестве расчетных переменныевеличины pv и р.
Их выводят в виде графиков с помощью универсальных индикаторов и используют для оценки несущей способности подшипника.Р а с ч е т з у б ч а т ы х п е р е д а ч . В тихоходных зубчатых передачах кривошипных прессов максимальные нагрузки воспринимаются одними и теми жезубьями колеса. Это обстоятельство учтено при расчете допускаемой силы наползуне кривошипного пресса по прочности тихоходной зубчатой передачи. Длябыстроходных передач и шестерен тихоходной передачи каждый зуб периодически нагружается на всех фазах рабочего нагружения в течение цикла. Их расчет следует проводить на основе прямой оценки контактных и изгибных напряжений.В модели ZACPCN на каждом шаге интегрирования по формуле (3.38) определяются напряжения изгиба зубьев Ои шестерни и колеса, а по формуле (3.39) контактные напряжения Он- Они вычисляются как расчетные переменныеи выводятся в виде графиков с помощью универсальных индикаторов. Прочность зубчатых передач может быть рассчитана по максимальным напряжениямв цикле работы пресса.
В этом случае фактическая прочность передачи будетзавышена против расчетной, поскольку не учитывается работа передачи с пониженными нагрузками. Получаемые графики изменения напряжений в течениецикла работы пресса позволяют рассчитать эквивалентные изгибные и контактные напряжения, используя подход, изложенный в § 3.7. Использование в расчете эквивалентных напряжений позволяет избежать завышения фактическойпрочности. Для оценки прочности зубчатых передач по формуле (3.37) определяются приведенные напряжения а^, которые должны быть меньше допускаемыха_1 (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
