КШО Бочаров (1244845), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Расчет на циклическую нагрузку при штамповке необхолим для обеспечения долговечности конструкции молота. Низшую частоту (в Гц) свободных продольных колебаний (изменения напряжений) можно приблизительно определить для стержня длиной 1: щ = с~21. В деталях молота наблюдаются пять-шесть амплитуд напряжений с интервалом 7О = 1/ао, значения которых соизмеримы с максимальным значением напряжения. Напряженное состояние в штоке при ударе подвижных частей можно анализировать двумя методами — волновым и энергетическим — соответственно на основе задачи волновой механики об ударе стержня о жесткую преграду со скоростью и и на основе равенства кинетической энергии и работы упругой деформации штока. Согласно волновому методу при рассмотрении колебаний с низкой частотой наибольшее напряжение следует ожидать в месте заделки штока в ударную массу к концу первой четверти периода свободных колебаний. В условиях упругопластического соударения бабы молота с шаботом, когда между ними имеется поковка, а не жесткая преграда, на упругую деформацию штока затрачивается только часть энергии, и напряжения уменьшаются, что обычно учитывают введением коэффициента восстановления скорости е.
Число циклов Ф до разрушения штока оценивают по зависимости [191 (32.26) 1 2 опух Л~ где С, = 2(Кь — Кв)/(ЯСК,К„); К, — вЯзкость РазРУшениЯ в УсловиЯх плоского деформационного состояния; Кв — предельное значение размаха коэффициента интенсивности напряжения при распространении трещины; С вЂ” константа, характеризующая материал; 7я — поправочная функция, которая для применяемых диаметРов штоков зависит от длины первоначальной трещины (наприь:ер, для штока диаметром 0,03 м из стали 40ХНА при начальной азине трещины 0,003 мЛ = 0,96, а при длине трещины 0,007 м— 4 =- 0,12); а „,„— максимальное значение напряжений в штоке (первое слагаемое определяет волновые напряжения растяжения— сжатия, второе — напряжение от изгиба штока): 369 2.10~ЕИ( ''Л Л) о„,,„= г „(Ер + 0,75 — — —, (32.2, где г — скорость ударной массы молота перед ударом; Š— мод упругости; р — плотность материала; И вЂ” диаметр штока; 1 длина штока; Ь вЂ” зазор в направляющиХ станины; 1„— дл направляющих ударной массы.
Более точно максимальное напряжение в штоках рассчитыв ют методом конечных элементов (А.В.Власов, 2004). Тонкие штоки гадромолотов. При проектировании тонких ков для гидромолотов из стали 40ХНМА, 40ХНВА необход " провести оценку их пролольной устойчивости 1471 (32,2 где Г„, — критическая сила, превышение которой приводит;::: потере устойчивости штока; Я„ — площадь поперечного сечей ' штока;о, — предел текучести материала штока; е — эксцентри ' тет продольной нагрузки по отношению к центральной оси по " речного сечения штока; д — диаметр штока; 1 — радиус инер 1 — длина штока; С вЂ” модуль сдвига. К расчету ударных масс. Для обеспечения прочности ударн'" массы (бабы) ковочных и штамповочных молотов выполняют,; возможности простой и симметричной относительно оси ш "' формы (см.
рис. 32.4), В верхней части ударной массы выпол коническое с углом конуса 1'25'... 2'30' или цилиндрическое ",' верстие для соединения со штоком. Такое соединение, прин отечественных конструкциях, осуществляется с помощью р ной стальной или чугунной втулки, толщина стенки которой;, ходится в пределах 10 ... 20 мм.
Твердость материала втулки ниже твердости материала у4'" ной массы. Во внутреннюю конусную поверхность втулки вс' ' ляется шток с латунной прокладкой. Контактное давление на;,, нусной поверхности штока и латунной прокладки кониче соединения можно определить приближенно: 4 =реве — "' = '" — <[41, (3Ъ, 1 — гаа )), где 7, д — соответственно площадь сечения и диаметр штока';-*, Ь, — площадь и высота усеченной конической поверхности ка; [4 — допускаемое контактное давление. 370 ГЛАВА 33, ПРИВОДНЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ МОЛОТЫ 33.1. Принцип действия, классификация и особенности конструкции Прииции действия, Приводные пневматические молоты работают с помощью воздуха, поступающего из окружающей атмосферы в компрессорный цилиндр.
Воздух сжимается приволным поршнем компрессора и поступает в полости рабочего цилиндра по каналам, соединяющим полости компрессорного и рабочего цилиндров, осуществляя упругую связь между компрессорным и рабочим поршнями. Это обеспечивает движение рабочего поршня в определенной зависимости от движения поршня компрессора. Максимальное число ударов молота в минуту равно частоте вращения кривошипного вала компрессора 224... 95 мин-', соответственно для небольших и крупных молотов.
Молоты применяют для свободной ковки, Значение энергии удара регулируется степенью открытия каналов с помощью поворотных кранов (клапанов, золотников). Классификация. По характеру воздействия воздуха на рабочий поршень пневматические молоты классифицируют на молоты одностороннего и двустороннего действия (рис. 33.1). Молоты подразделяют по числу цилиндров на одноцилиндровые и двухциляндровые; по способу направления движения бабы — без направляющих и с направляющими; по расположению буфера — с верхним и нижним; по конструкции возлухораспределительного устройства — с кранами и золотниками; по типу станины — одно- и двухстоечные. Особеииости коиструкции.
Отечественная промышленность выпускает двухцилиндровые молоты двустороннего действия с двумя горизонтальными рабочими и одним холостым кранами (рис. 33.1, а) с энергией удара 0,8... 28 КДж и массой рабочих частей 50...3000 кг (согласно ГОСТ 712 — 85). Скорость рабочих частей перед ударом составляет соответственно 5...6 м/с, кратность масс т,/т, = 12.
Движение поршня компрессора является движением с одной ~~слепые свободы, определяемой углом поворота кривошипа (рнс. 33.2). В начальном положении (рис. 33.2, а) рабочий поршень ~~нимает самое нижнее положение; при этом боек находится на поковке, а поршень компрессора — в самом верхнем положении. этом положении верхняя и нижняя полости компрессорного цилиндра соединены с атмосферой, и начальное давление в них устанавливается равным атмосферному (р, = 0,1 МПа). Такое же давление устанавливается в верхней и нижней полостлх рабочего цилиндра, поскольку эти полости сообщаются с 371 А — А Рис. 333, Конструкпия пневматических приводных молотов: а — лвустороииего действия; б — олиостороииего действия; 1 — банда:к; 3' поршень с бойком; 5 — кран управления; 4 — поршень компрессора; 5 — п охранительный клапан; б — отверстия для соединения с атмосферой; 7 — ме ' ' иизм привода; л„— высота буфера; й„, гг' — высота и максимальный хол пор помощью кранов с соответствуннцими полостями компрессорц", го цилиндра.
При движении поршня компрессора вниз от начального п жения давление в нижних полостях обоих цилиндров увеличи ' ется, а в верхних уменьшается. При возрастании давления в ни них полостях до величины, достаточной для преодоления с ',, тяжести подвижных частей, сопротивления трения и давле ' верхнего воздуха, рабочий поршень начнет движение вверх. Угол поворота кривошипа, соответствую1ций моменту от бойка от поковки, называется начальным углом сг, (рис.
33.2, гу';=;л При повороте кривошипа на угол ат = я, когда поршень к,'. прессора займет нижнее положение, происходит соединение ней полости компрессорного цилиндра с атмосферой (рис. 33.2;г в этот момент нижняя полость с атмосферой не соединяется. Дальнейшее движение обоих поршней происходит в о направлении — вверх. При гх = гг,, в момент включения буфера:, (рис. 33.2, в и г), рабочий поршень закрывает верхний канвах',:,. разобщает верхние полости цилиндров.
В результате возраста'','. сопротивления воздуха в буфере и падения давления в ни полостях, движение рабочего поршня замедляется. Мгновен, „, 372 Рис. 33.2. Схема движения рабочего и компрессорного поршней: а — пачадьное положение; б — движение рабочего поршня вверх; в — движение Рабочего поршня вниз; г — цикловая диаграмма машинного цикла молота; На— перемещение поршня до включения буфера; т1 — 1о р, — р4 — площади элементов и давление в них остановка рабочего поршня происходит при гх = ао После зтого под лействием воздуха, сжатого в буфере, рабочий поршень начнет ускоренно двигаться вниз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
