КШО Бочаров (1244845), страница 60
Текст из файла (страница 60)
::;Осевой момент инерции маховика и других вращающихся с имальной угловой скоростью в деталей Кт. У,р = пн(60~а+ г,) ' (28 5) где ~, = 1,2 ... 1,5 — коэффициент запаса; и„= 0,5 ... 0,55 — средний за цикл КПД Фрикционной передачи; и — число ходов цолзуна „ минуту; Г, — время технологической паузы. Момент инерции двух дисков /, = (4,5 ... 6)Ун Наружный радиу~ диска при начальном радиусе точки контакта го = (0,3 ... 1)з Яв = (з + гс) = (1,3 ... 2)з .
(28.6) Силу нажатия дисков на маховик, угловую скорость дисков н маховика найдем из расчета параметров движения. Расчет параметров движения. Расчетная схема пресса с двух дисковым фрикционным передаточным механизмом приведена на рис. 28.4, а. Сила сцепления Г,„=УГ„(где г' — коэффициент трения) направлена по линии действия вектора относительной скорости проскальзывания диска по маховику (штриховая стрелка), 316 Рнс. 28.4. Расчетная схема (а) и диаграммы изменения окружной скорости точек контакта маховика и диска фрикционного передаточного механизма во время хода ползуна вниз при силе нажатия нормальной н недостаточной (6), избыточной (в): 8 2, 3 — параболы изменения окру;кноа скоросги маховика му в процессе работы она изменяет направление, отклоня'-" от горизонтального вверх (при ходе подвижных частей вниз) '-::'вииз (при обратном ходе).
Для упрощения расчета направление "'йсгвия этой силы принимают горизонтальным по касательной ;:рбоду маховика (сплошная стрелка). -,':::.Ца винт с маховиком дополнительно действуют сила тяжести чих частей, силы и моменты трения в узлах машины. '"':,;Во время разгона подвижных частей до момента соприкосно"ния штампа с поковкой сила сцепления создает крутящий мо'" 'нт привода на ободе маховика Х Мп ~нлймэ (28.7) "'е /' — коэффициент трения; ~3 — коэффициент запаса сцепле- "", ~3 = 1,1... 1,15; г"„, — сила нажатия диском на маховик; Я,— ус обода маховика.
:::::" Сила тяжести гюдвижных частей 6 создает дополнительный в мент Мв — — б — (Ь вЂ” ход винта) 2е 1',"' Кроме того, на систему подвижных частей действуют силы и " оменты трения в различных узлах 15): момент М, от силы трения 'ри вертикальном проскальзывании маховика по поверхности ' ока, момент М, трения винта по боковой поверхности гайки, "' мент М, трения в резьбе, момент М, трения в подпятнике вин, приведенный момент М, от силы трения в направляющих. Сумарный момент трения Мг = М + Мг ь Мз + ~А ™з (28.8) ': ычно не превышает силы тяжести рабочих часгей М, = 6 =- щ. ' ' Уравнение вращательного движения рабочих частей г)га/бг = (Мп + Мс — М,)//= М./А (28.9) ",~е М„= М, — результирующий момент при движении вниз; /в ' риведенный момент инерции рабочих частей: со= — и М„ ./ Окружная скорость обода маховика радиусом Я (28.11) 317 ~2 2 =,/, +т —.
(28.10) 4л~ Угловая скорость маховика в результате интегрирования выраркения (28.9) при нулевых начальных условиях М„ с = сосс„= сх„—" с. (28 12) Скорость поступательного движения маховика, винта и ползу на из (28.11) сЬ й АМ„ о = — = со — = с)с 2я 2лХ (28 13) Время движения винта и ползуна вниз в функции перемещения х найдем в результате интегрирования (28.13) при нулевых начальных условиях (28.14) Подставляя зто значение с и М„= М, из формулы (28.7) в выражение (28.12), найдем окружную скорость обода маховика в функции перемещения (рис. 28.4, б): Г Р ~и д)1м (28.15) Окружная скорость точек контакта диска с маховиком измен яется по линейному закону (см.
рис. 28.4, б) (28.16) Од = сод(го + я), ЫФо7с 'с)(содгос1.сйсс яФм 1% где 7" — коэффициент трения фрикционных накладок махови- ка, У= 0,35 ... 0,4; Я вЂ” радиус маховика, Я„= 2з; Ь = кос,ссс. 318 где со, — угловая скорость приводного вала дисков; г, — начальный радиус диска, при котором начинается нажатие диска па маховик„.х — линейное перемещение. Расчетное значение силы нажатия лиском на маховик по рекомендации А.И. Зимина 12Ц можно определить при б = 1, исходя из условия равенства окружных скоростей диска и маховика г„= о, по выражениям (28.15) и (28.16) в точке касания К Используя свойство касательной к параболе, которая делит подкасателъную в точке Х пополам, найдем, что касание параболы произойдет при з = св (см. рис. 28.4, б), тогда сила нажатия диском на маховик ри недостаточном значении Г„, все точки параболы (кривая 1 "'Ис.
28.4, б) расположатся ниже линии окружной скорости кь 'ек. контакта диска с маховиком, что будет свидетельствовать о ьзывании диска по маховику; при избыточной силе, пос,'рачки г" (кривая 2 на рис. 28.4, в), произойдет перекатывание "овика по диску без проскальзывания. -:Хг современных конструкциях винтовых фрикпионных прессов, 'Имущественно с вращательным движением винта, по схеме ис. 28.2, б применяют избыточную силу нажатия дисков на "" вик при 0 = 1,1 ... 1,15, обеспечивая перекатывание маховика " оку без проскальзывания (см. рис.
28.4, в) и равенство ок' ых скоростей диска и маховика при з = з . При этом угловая "'ость приводного вала дисков го, = — '= 2Я ял Ф х,„ 30 Ж,гйа(го + з )' (28.18) ,гловую скорость маховика найдем из (28.13) и (28.14) с уче- (28.7) (28.19) :Максимальная угловая скорость маховика а при з = х должна "-печить заданное по ГОСТ 713 — 88 значение кинетической ' гии 319 Т, =Х вЂ”. (28.20) 2 ":Расчет параметров движения вверх (возвратный ход) прово', я в основном аналогично 15, 221. :,Рабочий ход.
Во время рабочего хода происходит саударение 'чих частей пресса с поковкой и трансформация кинетичес,' энергии в работу пластического деформирования поковки, го деформирования деталей пресса и преодоления трения. :цесс соударения рабочих частей, имеющих винтовое движеи связи в виде сил и моментов в винтовом несамотормозя"' механизме, достаточно сложен. При рабочем ходе оба лиска лены от маховика и подвижные части движутся за счет запаса етической энергии. .':Согласно экспериментальным данным А.В. Власова (1983) ста.',ы прессов нагружаются с запаздыванием по отношению к ,)рузке штампов, в результате удара смешаются по направлеудара и поворачиваются в перпендикулярной плоскости.
При "' ' согласно исслелаваниям (Р.Вапаш, А.О)ой1, 2005) проис- ходит искажение геометрических параметров штамповой зоны что необходимо учитывать при повышенных требованиях к точи„ сти штамповки Для анализа процессов рабочего хода рекомепл, ется руководствоваться методикой динамического анализа К(()М на основе физических моделей (Л. И. Живов) [191, на основе про граммных комплексов ПА-9 и РКАР18 (Б.Н.Складчиков и А.В.Власов) [51, 201 и использовать динамические модели аин товых прессов, подобные рассмотренным в работе [36[. Расчет потерь энергии и КПД фрикционных винтовых прессов рассмотрен подробно в работах [5, 28). 28.3. Конструкции фрикционных винтовых прессов Винтовые прессы с двухдисковым передаточным механизмом привода и винтовым движением винта выпускались ПО ЧЗПА до 1990 г.
с номинальной силой 0,4... 6,3 МН и основными параметрами по ГОСТ 713 — 88, в котором регламентирован ряд конструкций с номинальной силой до 100 МН. Зарубежные конструкции изготавливают преимущественно с вращательным движением винта с номинальной силой до 80 МН (гассан', Италия и др.). Предварительно напряженная станина пресса ПО ЧЗПА содержит верхнюю поперечину, в которой укреплена ходовая гайка с рабочим винтом. На верхнем конце винта укреплен маховик, а на нижнем подвешен на упорном подшипнике ползун с верхним штампом. Стойки со столом отлиты за одно целое из чугуна марки СЧ 28-- СЧ48.
Предварительное напряжение стоек с верхней поперечиной (сталь 35Л-П) осушествляется с помощью термической затяжки колонн поворотом на расчетный угол гаек относительно положения холодной затяжки. Ходовая цельная или составная из стального корпуса и бронзовой (БрОЦС-5-5-5, БрОФ 10-1) резьбовой втулки биметаллическая гайка запрессована в расточку верхней поперечины. В конструкциях прессов Нааепс1ечег (Германия) применякп резьбовые втулки из латуни следующего состава: 58,91 % Сп; 0,25 % 8п; 0,40% Ке; 0„83 % М; 1,18% Ре; 1,89% Мп; 1,31% А1; остальное — Уп.
Механические свойства такой латуни: а, = 486 МПа; о„= 233 МПа; у = 20,3% [5[. Рабочие винты (см. рис. 27.3) изготавливают сплошными из стальных поковок легированной стали 40ХНМА, 35ХНМА, 40Х. 60С2 с нормализацией. В прессах фирмы Назепс1ечег применяют полые винты, изготовленные из стали 34ХНМ. После термической обработки они имеют следуюшие механические свойства: о„= = 800...950 МПа; о„, = 600 МПа; у = 13% [51. Литые ползуны (сталь 35Л-П) призматической формы (рис.