Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 99

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 99)

табл. 24.6).При моделировании работы пресса на каждом шаге интегрирования вы­числяется момент двигателя привода. В модели DVA с учетом этого моментавычисляются частота вращения ротора; скольжение; активный, реактивный иполный фазные токи; эквивалентный и номинальный токи. Эквивалентныйток определяется в процессе моделирования по итогам выполненной части иявляется переменной величиной. Следует принимать во внимание значениеэквивалентного тока в конце любого установившегося цикла работы пресса.При равенстве эквивалентного тока в конце цикла номинальному току двига­теля его режим работы будет соответствовать номинальному, при меньшемзначении эквивалентного тока двигатель будет недогружен, а при большем перегружен.

Недогрузка и перегрузка двигателя ухудшают экономические по­казатели работы кривошипного пресса. Для исключения влияния нестацио­нарного периода работы пресса, например периода разгона маховика,вычисление эквивалентного тока начинается в фиксированный момент мо­дельного времени, который вводится как один из параметров модели DVA.Его значение можно принимать равным времени начала первого цикла рабо­ты пресса.

Эквивалентный и номинальный токи вычисляются как расчетныепеременные и выводятся с помощью универсальных индикаторов. Графикноминального тока представляет собой прямую линию, поскольку он являетсяпараметром двигателя и, следовательно, представляет собой константу. Выводграфика номинального тока создает удобство для сопоставления с ним экви­валентного тока.Для определения мощности двигателя и момента инерции маховика при за­данном графике технологической силы и времени цикла следует при предвари­тельно назначенных значениях мощности двигателя и момента инерции маховикавыполнить моделирование и сопоставить значения эквивалентного тока в конце539РазделVI.

АВТОМАТИЗАЦИЯПРОЕКТИРОВАНИЯКШМлюбого цикла работы пресса с номинальным. При превышении эквивалентнымтоком номинального (двигатель перегружен) следует назначить типоразмер двига­теля большей мощности или увеличить момент инерции маховика. В противномслучае (двигатель недогружен) необходимо выбрать типоразмер двигателя мень­шей мощности или уменьшить момент инерции маховика. Увеличение моментаинерции маховика приводит к меньшим отклонениям частоты вращения двигателяот номинальной, при которых КПД и коэффициент мощности двигателя макси­мальны. Таким образом, уменьшение нагрузки двигателя при увеличении моментаинерции имеет место за счет повышения КПД и коэффициента мощности двигате­ля. Однако такое изменение нагрузки двигателя при варьировании моментоминерции маховика не может быть значительным.

Поэтому при большой разницеэквивалентного и номинального токов (15...30 % и выше) следует изменять мощ­ность двигателя, а при небольшой - момент инерции маховика. Окончание процес­са подбора мощности двигателя и момента инерции маховика определяетсядостижением требуемой точности совпадения эквивалентного и номинального то­ков. Подбор момента инерции маховика может быть ускорен применением интер­поляции и экстраполяции данных, полученных на предыдущих шагах.На рис. 24.22, а показаны полученные моделированием результаты расче­та эквивалентного и номинального токов одного цикла работы пресса в режимеодиночных ходов. График деформирующей силы принят типовым, время цикла равным 10 с (режим одиночных ходов, пауза 6 с), а требуемая точность совпаде­ния эквивалентного /^^в и номинального /„^^ токов - равной 0,1 %.Согласно полученным результатам, при этих условиях эквивалентный ток вконце цикла больше номинального на 67,9 %, тогда как после подбора двигателяи маховика - на 0,059 % (рис.

24.22, б).Для принятых условий номинальная нагрузка двигателя имеет место примощности двигателя 15 кВт и моменте инерции маховика 52,21 кгм^.Расчет баланса энергозатрат и КПД пресса. В моделях элементов, обла­дающих диссипативными свойствами, вычисляются входная и выходная энер­гии и (или) ее потери при работе элемента, а в моделях элементов, обладающихспособностью накапливать энергию, - накопленная энергия. Значения входной,выходной и накопленной энергии, а также ее потери определяются в процессемоделирования по итогам выполненной части и сами являются переменнымивеличинами.

Вычисленные величины могут быть выведены как расчетные пере­менные с помощью универсальных индикаторов. Их значения имеют характернарастающего итога в течение моделирования. При определении потерь энергииих следует относить к одному циклу работы пресса, т. е. находить разницу вы­водимых величин для начала и конца выбранного цикла.При моделировании работы пресса при различных следующих одна за дру­гой операциях (многопереходная штамповка) определение потерь энергии сле­дует относить к составному циклу работы пресса. Баланс затрат энергии при­веден в табл. 24.7.540Рис.

24.22. Результаты расчета эквивалентного и номинального фазных токов двига­теля главного привода пресса К460 до (а) и после (б) подбора двигателя и маховикаРАЗДЕЛ VL АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КШМТаблица 24.7. Баланс затрат энергии для режима одиночных (числитель)и автоматических (знаменатель) ходовЭлементПотери энергии, ДжПотери энергии, %Электрическая сеть57128,7/50 775,9100/100Двигатель асинхронный11343,5/10456,119,8/20,6Клиноременная передача1569,9/2383,52,75/4,69Маховик6,7/9,740,01/0,02Фрикционные пары муфты2618,7/-4,58/-Тормоз2594,4/-4,54/-Подшипники приводного валаБыстроходная зубчатая передачаПодшипник тихоходной зубчатойпередачиТихоходная зубчатая передачаПодшипниковая опора коленчатоговалаКривошипная головка шатуна0,51; 0,56/0,57; 0,610,16/0,16392,1/372,10,68/0,731190,8/1062,12,08/2,0962,8/62,70,11/0,1276,7/76,80,13/0,155,8/5,80,01/0,01680,8/680,81,19/1,3435 228,3/35 228,361,66/69,380,6/0,80,001/0,00146,3/46,30,08/0,0971,1/70,80,12/0,143,6/3,60,006/0,007160,07/0,040,0001/0,0001121,1/1,00,002/0,002и1,5/1,50,003/0,003210,3/0,20,0005/0,000429,2/29,20,12/0,058503,9/-454,70,88/-0,90Ползунная головка шатунаНаправляющие вытяжного ползунаТехнологическая силаКулачковый механизм привода при­жимного ползунаПодшипник ролика кулачкового меха­низма привода прижимного ползунаНаправляющие ползуна ролика ку­лачкового механизмаПодшипниковая опора коромыслаШарниры механизма привода при­жимного ползуна (см.

рис. 24.14):Направляющие прижимного ползунаНевязка баланса542290,6; 317,2/288,6;310,892,7/79,81Глава 2 4. Проектирование кузнечно-илтамповочныхмашинАнализ полученных результатов позволяет сде­-^деф? К Д ^лать следующие выводы.1. КПД пресса составляет 61,66% для режимаодиночных ходов и 69,38 % для режима автомати­ческих ходов.2.

Близость к нулю потерь (накопления) энергии80 Ри,%маховика в цикле означает, что режим работы при­Рис. 24.23. График работо­вода пресса в цикле установившийся.3. Наибольшие потери энергии имеют место в элек­ способности главного при­тродвигателе и составляют 19,8 и 20,6 % для режима вода пресса К460одиночных и автоматических ходов соответственно.График работоспособности кривошипного пресса. Моделирование работыкривошипного пресса позволяет решать задачу определения времени цикла дляопераций различной энергоемкости из условия номинальной нагрузки двигателяглавного привода.

Однако предварительно должна быть выбрана мощность двига­теля и момент инерции маховика.Продолжительность цикла определяется моментом совпадения значений эк­вивалентного и номинального токов двигателя. В табл. 24.8 приведены результа­ты определения времени цикла и коэффициента использования ходов пресса К460для технологических операций различной энергоемкости при номинальной на­грузке двигателя привода, а на рис. 24.23 - построенный по данным таблицы гра­фик работоспособности привода пресса.

Расчеты выполнены для двигателя4А13284УЗ (мощность 7,5 кВт, частота вращения 1440 об/мин) и маховика с мо­ментом инерции 47 кгм^. Энергоемкость операции изменяли пропорциональнымуменьшением значений силы и перемещения на графике нагружения.Таблица 24.8. Продолжительность цикла и коэффициент использованияходов пресса модели К460 для операций различной энергоемкостиЭнергоемкостьоперации, ДжПродолжительностьцикла, сКоэффициент использованияходов, %35 228,328 543,921,0612,2922 554,27,2319,032,555,317269,24,010018 124,6Автоматические ходыПри выполнении энергетических расчетов кривошипных прессов путем ма­тематического моделирования учитываются все энергозатраты, имеющие место впредставленных в модели элементах пресса; потери энергии, связанные с упругимдеформированием элементов, например станины, с разгоном и торможением ма­ховых масс; достоверно определяется КПД пресса.

Характеристики

Список файлов книги