Расчет цилиндра гидравлического пресса, усилием 650МН (1093903)
Текст из файла
Московский Государственный Вечерний
Металлургический Институт
Пояснительная записка к
курсовому проекту
На тему: Расчет цилиндра гидравлического пресса,
усилием 650МН.
Группа: МО - 97
Студент:
Преподаватель: Зимин Ю. А.
Москва 2001 г.
Введение.
Пресс усилием 650 МН имеет пять рабочих цилиндров, причем средний может работать независимо от четырех его окружающих как прошивной, а также и вместе с другими.
При конструировании пресса естественно стремление применять в прессе несколько цилиндров (наружный диаметр корпуса цилиндра или его опорного фланца), при которых размеры верхней поперечины оказываются соизмеримыми с размерами нижней поперечины, зависящими от задаваемых рабочих размеров стола. Применение нескольких цилиндров имеет ряд преимуществ как при эксплуатации, так и при изготовлении пресса.
Включая в работу различное число цилиндров, получают различные усилия. Например, 3-х цилиндровый пресс с непосредственным (без мультипликатора) приводом от насосно-аккумуляторной станции с одним рабочим давлением обычно имеет три ступени: включен один средний; включены два крайних; включены все три (максимальное усилие).
Пресс усилием 650 МН, имеющий два рабочих давления жидкости: 32 МПа от насосно-аккумулярной станции и 64 МПа от мультипликатора, может развивать шесть ступеней усилий (от 270 до 650 МН). Выполнение прессов многоцилиндровыми имеет и то преимущество, что у цилиндров меньших размеров легче подтягивать манжеты или заменять их новыми. Сами манжеты меньших размеров легче хранить, качество их (однородность свойств) лучше.
Пресс с таким усилием единственный в мире. Изготавливался он по специальной технологии. Каждый его узел уникален в своем роде и имеет впечатлительные размеры. Например как видно из приведенной выше схемы высота над уровнем пола 23 метра (это примерно 8-ми этажное здание). Работа на таком прессе практически автоматизирована т.к. человек не в состоянии поднимать, передвигать заготовки которые прессует данный пресс. Пресс предназначен для объемной горячей штамповки, но с таким усилием может выполнять и холодную штамповку. Данный пресс изготовлен с возможностью смены штампа и соответственно изменению режима работы. Пресс имеет 5 рабочих цилиндров, однако 5-й цилиндр может работать не зависимо от 4-х основных и играть также роль прошивного цилиндра.
Рабочий ход.
Манипулятор погружает заготовку на нижний штамп, дается команда на выполнение штамповки. Люди отходят в безопасную зону, и пресс со скоростью холостого хода начинает опускать свой верхний штамп к нижнему. В данный момент пресс не оказывает полного усилия. Как только штампы соприкоснулись дается команда на увеличение усилия для того, чтобы начать деформацию заготовки. После того как заготовка полностью деформировалась дается команда на снятие высокого давления и соответственно усилия приложенного к заготовке.
Возврат цилиндров.
После того как заготовка была деформирована, рабочие цилиндры необходимо поднять в исходное состояние. Эту роль выполняют возвратные цилиндры. В данном прессе возвратных цилиндров 2 и работают они синхронно (так же как и рабочие) чтобы избежать перекоса. Подъем осуществляется следующим образом. Из рабочих цилиндров участвующих в деформировании заготовки снимается высокое давление (отсоединяются аккумуляторы высокого давления, открываются клапана работающие на слив жидкости назад в бак), подается давление в возвратные цилиндры и рабочие цилиндры начинают подниматься вверх выгоняя из своих камер жидкость через открытые сливные клапана. Как только рабочие цилиндры займут исходное состояние в верхней точке, они фиксируются специальной системой тормозов, а из возвратных цилиндров снимается высокое давление. Возврат рабочих цилиндров не обязательно выполнять до конца процесс можно прервать в любой точке и начать снова осуществлять рабочий ход. Слив жидкости из возвратных цилиндров осуществляется в момент выполнения рабочего хода.
Расчет одного из 4-х основных рабочих
цилиндров данного пресса.
Дано:
Усилие пресса (P) 650МН – 65000тс – 65000000кг.
Рабочее давление жидкости (ρ) 630кг/см2
n – кол-во рабочих цилиндров принимаем равным 4 т.к. 5-й в основном прошивной цилиндр.
Находим общую рабочую площадь для 4-х цилиндров:
fпов = Pобщ / ρ; fпов = 65000000кг/630 кг/см2 = 103175 см2
fпл1 = fпов/n; fпл1 =103175 см2/ 4 = 25800 см2
- внутренний диаметр цилиндра; т.к. зазор между цилиндром и плунжером очень мал принимаем dц = dпл
Для данного давления 630атм и диаметра плунжера 181см принимаем по табличным данным ширину уплотнений 30мм (0,3см).
По формуле Ляме находим наружный радиус цилиндра.
[σ] – допустимое напряжение для стали.
Принимаем кованую сталь Ст35. Находим по таблице [σ] для данной стали. Принимаем [σ] = 1500.
Находим наружный радиус:
dн = 167 · 2 = 334см – наружный диаметр цилиндра.
Усилие действующие на шпильки
держащие уплотнения.
Находим усилие действующее на все шпильки держащие уплотнения
Находим усилие на одну шпильку:
Принимаем кол-во шпилек равное 16
Р1шп = 1134/16 = 70тс
Усилие на одну шпильку = 70тс
Находим площадь выбранной нами шпильки:
Р1шп = [ σ ] · fшп ;
[σ] – допустимое напряжение для шпильки.
Принимаем [σ] = 800;
fшп = 70000кг/800 = 700/8 = 87см2
Следовательно берем шпильку с резьбой М100
Проверяем расположение шпилек
на окружности цилиндра.
Находим размер гайки:
dгайки = 2 · dшп; dгайки = 2 · 100 = 200мм;
Находим размер шайбы
dшайбы = 2,2 · dшп; dшайбы = 2,2 · 100 = 220мм;
Итого одна шпилька вместе с шайбой и гайкой занимает 320мм.
У нас кол-во шпилек равное 16. Следовательно общий размер занимаемый шпильками равен 320 · 16 = 5120мм = 512см.
Поскольку шпилька располагается по центру стенки цилиндра, нам необходимо знать толщину стенки:
dцил – dпл = dст; 334 – 181 = 153см; rст = 153/2 = 76,5см
Находим место расположения шпильки на окружности:
dцил – rст = 334 – 76,5 = 257,5см
Теперь зная окружность на которой находятся шпильки находим по формуле ее длину и проверяем помещаются ли наши шпильки на этой окружности.
Находим длину окружности:
L = Пd; L = 3,14 · 257,5 = 808,55см
Ранее мы рассчитывали расстояние занимаемое нашими шпильками. Оно равно 512см.
Теперь необходимо рассчитать расстояние между шпильками, чтобы знать сможем ли мы их закручивать так, чтобы нам не мешала соседняя шпилька.
Отнимем от общей длины окружности длину занимаемую шпильками получим:
808,55 – 512 = 296,55
Мы получили суммарное свободное расстояние от нашей окружности.
Теперь чтобы узнать свободное расстояние между нашими шпильками разделим это расстояние на кол-во расстояний между шпильками. Оно тоже будет равно 16. Получим:
296,55/16 = 18,53см
Расстояние между шпильками. Этого расстояния вполне достаточно чтобы спокойно затянуть все шпильки.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.