КШО Бочаров (1244845), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Обычно начальная скорость деформирова;"~эгя находится в пределах 0,2 ... 0,3 м/с для листоштамповочных, ;„'4... 0,5 м/с для горячештамповочных и 0,1... 0,15 для кривошип')яо-коленных прессов. Технологические линейные параметры характеризуют размеры ':".'бочего пространства: площадь стола, площадь и наибольший фрд (или пределы изменения) ползуна, определяющие габариты "~))тампов, исходной заготовки и готового изделия.
Эти параметры вносят в стандарты. '. ': Установочно-мавтазклые вараметры характеризуют габарит.ные и установочные размеры машин, а также линейные парамет- элементов крепления инструмента (штампов). : .. 14.4. Приближенные характеристики кинематических параметров Для выяснения принципиальных особенностей кривошипных ~(ШМ и приближенных расчетов целесообразно рассмотреть схе:::.~му идеального кривошипно-шатунного механизма без учета тре',-';~гия в соединениях звеньев (рис. 14.5, и). Крутящий момент на кривошипном валу с радиусом А из тре'.,угольника сил (14.4) М; = лТ= ЯРз(п(а + ~3) Обычно отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (, 147 = Рака (О а Р) )( 1 АР Х = — = — или —" Е 10 вша 10 (14.5) Тогда сила, создаваемая крутящим моментом на ползуне пресса при Я = у„/2 (л = 2Я вЂ” полный ход ползуна): 2'соя)3 2М, соя|3 Г, = Рсоа('3= яп(а+)3) л яп(а+(3) (14.6) В конце хода ползуна углы а и (3 приближаются к нулю и, при постоянном крутящем моменте М, создаваемая приводом сила Х;(а) на ползуне стремится к бесконечности, но по условию прочности пресса ограничивается номинальным значением Г„(рис, 14.5,.б).
Перемещение ползуна до крайнею нижнего положения найдем из геометрических соотношений (см. рис. 14.5, а) 148 Рис. 14.5. Кинематическая схема центрального механизма крнвошипного пресса без учета трения (а) и изменение силы, создаваемой прессом, на ползуне Г,(а) при постоянном крутящем моменте муфты (б): й — радиус кривошипа„' Х вЂ” двина шатуна; Є— сила сопротивления деформнрованию (леформирующая сила); Є— номинальная сила; Г„г — сила, ограниченная предохранителем; Р— сосивляюшая деформирующей силы; о — угол поворота кривошипа; р — угол отклонения шатуна ст вертикальной оси з = Я(! — сова)+ Е 1 — 1- — яп а .
(14. 7) ~Е! Разлагая подкоренное выражение в биноминальный ряд и ог"' иичиваясь двумя членами разложения, получим значение кор- 1 Л вЂ” яп' а = 1 — 1/2(Я/Е) яп' а и выражение (14.7) мож- !Е/ "'заменить следующим [55) »(2 х = Я(1 — сова)+ — яп' а. 2Е ;.:.,-;,'. Для малых углов а вблизи крайнего нижнего положения ползу- 'М в)п»а = 0 получим приближенное выражение х = Я(1 — сова) = з„,/2(1 — сова). ':;-~::;::.; Скорость ползуна получим дифференцированием (14.9) и опус-взя 'малые второго порядка »Ь Й»»Ь г = — — = »в — = 11е»з!па = япа. »!а»3»»(а 60 Скорость ползуна в функции перемещения получим из (14.10), ользуя геометрические соотношения из рис.
14.5, а 155) (14.8) (14.9) ял 1»,„ и = — ь' ~ — — 1. 30 (14.11) :!' 'И.5. Деформирующвв сила и анергив доформирования ";-" Рассмотрим с принципиальных позиций характеристику де- !4)юрмируюшей силы кривошипных прессов. Как зто следует из рис. й4.5 и зависимости (14.6) при угле !3, значительно меньшем а, во !1!рема рабочего хода (!3 = О, сов|3 = 1) 2И„сов!3 2М„ з„з(п(а+!3) з япа (!4.12) 149 При постоянной величине крутящего момента /(Е„, передавае-:мого муфтой, величина деформирующей силы, развиваемой прес':~ом, переменная и может достигать больших значений (бесконеч,;ности при а = 0 по (14.12) — если не превышен крутящий момент муфты и она не проскальзывает) в исходном верхнем (а = 180 ) и конечном нижнем (а = 0 ) положениях ползуна и минимальна в середине хода (а = 90') (рис.
14.5, б). Номинальная сила пресса ограничивается предохранителями по допустимой прочности элементов конструкции и ее превышение недопустимо. Поэтому диаграмма сил Р„требующихся для выполнения операций обработки давлением, должна располагаться ниже графика допустимых деформирующих сил пресса Т,(а).
Величина энергии (работы) деформирования, которую может затратить пресс, меньше эффективной энергии по зависимости (14.2) из-за потерь энергии на трение и упругую деформацию станины и других элементов конструкции пресса. Эти потери можно оценить коэффициентом полезного действия рабочего хода т(„= = 0,35 ... 0,55 (18] (14.13) А, = п,Т.,„.
В свою очерель, величина эффективной энергии, которую должен восполнить электродвигатель перед началом каждого следующего цикла, зависит от номинального скольжения асинхронного электродвигателя. Если принять для электродвигателя с повышенным скольжением с„= 20%, то в, = 0,8та, и, как это следует из (14.2): Т р (1 0 Зт)Т 0 36Т Только около 36% эффективной энергии пресса, запасенной маховиком, можно использовать во время рабочего хода. Обычно скольжение электродвигателя составляет 0,08 ... 0,12 и используемая энергия меньше. С учетом КПД рабочего хода т), = 0,5 располагаемая прессом энергия (работы деформирования) во время рабочего хода А = (1 — (1 — з )г]т) Т = (0 36.0 5)Т = 018Т (14.14) что составляет в среднем приблизительно 18 ...
20 % эффективной энергии. 14.6. Скорость полауна н время контакта штампа с поковкой Как это следует из зависимости (14.10) линейная скорость ползуна цресса,прямо пропорциональна угловой скорости вращения кривошипного (эксцентрикового) вала или быстроходности (числу ходов ползуна в минуту) пресса. Очевидно, что увеличения скорости ползуна и сокращения времени контакта штампа с поковкой можно достигнуть только увеличивая быстроходность пресса.
150 ,: 'с. 14.6. Влияние жесткости пресса на продолжительность нагрузочной и разгрузочной фаз: д1, а1ГЬ а,(б — перемещение ползуна соотаетстаенно расчетное и зксперименталь- " ';.Гам Г„., — время деформироаания расчетное и экспериментальное; аа — пла- "',Ическая деформация поковки; е — упругая деформация системы пресс— штамп; à — сила; Р,„я, — максимальная деформирушщая сила -;~:::;: В то же время следует учитывать влияние жесткости (упругой рмации конструкции пресса б) на продолжительность нагру- ', чной и разгрузочной фаз рабочего хода (рис.
14.6). Видно, что "' 'м больше жесткость пресса (меньше упругая деформация б), ,,"'и меньше время контакта штампа с поковкой г,м что очень о для увеличения стойкости штампов в процессах горячей мповки и несущественно в процессах холодной объемной и вой штамповки. Но увеличение жесткости увеличивает меоемкость конструкции пресса, что не всегда экономически , елесообразно. :;:.' 14.7.
Характеристики, влияющие нв точность штвиповки Точность штамповки на кривошипных прессах в основном за:Висит от двух факторов: перекоса ползуна под воздействием экс;:центричного приложения деформируюшей силы и суммарной ;линейной упругой деформации элементов конструкции пресса и ,'штампов под нагрузкой, в свою очередь зависящей от жесткости г.:.Конструкции пресса и штампов. Кроме того, следует учитывать и „'упругие деформации всего рабочего пространства пресса, но они ;,:'абычно не так значительны. Перекосы ползуна вызывают скос поверхности и неперпенди:'кулярность торцов поковки, а жесткость влияет на допуски по -Высоте поковки.
Перекосы при эксцентричном приложении на;::грузки меньше у прессов с двумя и четырьмя шатунами благодаря :;дучшему направлению ползуна и меньшим нагрузкам на направ:,".'ляющие по сравнению с одним шатуном. 151 Таблица !4.! Сравнение упругой деформации элементов конструкции пресса Принимая суммарную упругую деформа!!ию пресса с одним шатуном за 100%, можно сравнить ее с деформацией пресса с двумя шатунами (табл. 14.1), полученную измерением при номинальной нагрузке одинаковых по конструкции прессов с одинаковой номинальной силой [55!. Упругая деформация элементов конструкции кривошипно-ползуннопз механизма примерно вдвое больше, чем станины.
Возможная упругая деформация конструкции штампов может быть также значительной (жесткость меньше). В процессах горячей обьемной штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах большое влияние на суммарную упругую деформацию и соответствующие отклонения высотных размеров партии (серии) поковок оказывает нестабильность деформирующей силы, вызванная отклонениями температуры и (в меньшей степени) объема заготовок от расчетньгх значений. Для стабилизации деформирующей силы и повышения точности штамповки разрабатывают системы программно-адаптивного управления (см.
разд. ЧШ). ГЛАВА 15. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И РАСЧЕТ КРИВОШИПНЫХ КУЗНЕЧНО-ШТАМПОВОЧНЫХ МАШИН 15.1. Кинематический синтез кривошипно-ползунимх и кулачковых механизмов Синтез кривошипно-ползувных механизмов. Современная теория (синтез и анализ) КШМ построена на кинетостатических и динамических принципах механики машин !18, 23, 5Ц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
