КШО Бочаров (1244845), страница 72
Текст из файла (страница 72)
Рис. 34.1). Для этого используют обозначения, введенные А. И. Зимнным 1221: Н вЂ” наибольший ход поршня в цилиндре (при отсутствии поковки); 5, — верхняя площадь поршня; 5, = а5, — нижняя кольцевая площадь поршня; (1 — а)5,— площадь штока; р — давление свежего энергоносителя; р, — давление отработавшего энергоносителя в цилиндре; р„— атмосферное давление; е„Н вЂ” полная высота нижнего вредного пространства (с учетом объемов канала н трубопроводов); е, = 0,09; е0Н— полная высота верхнего вредного пространства (с учетом объемов канала и трубопроводов), г(„= 0,12. Монтажный ход поршня отсчитывается от верхней крышки цилиндра до верхней плоскости поршня в его крайнем нижнем положении при отсутствии поковки: л = Ни(1 + 'Р0).
(34.3) Параметры, необходимые для построения прелположигельных диаграмм последовательных, одиночных ударов и цикла качания, определяют расчетом по методике, приведенной в работах [22, 28, 19]. Для изучения принципов работы энергоносителя в цилиндре молота достаточно рассмотреть предположительные индикаторные диаграммы для последовательных уларов (рнс. 34.1, б и в). и нижней полости цилиндра при движении поршня вверх рабочий процесс энергоносителя характеризуется тремя участками (см.
Рис. 34.1, б): впуска ТН, расширения ~)Н и предварения выпуска (1 — у — 1))Н„„а при движении поршня вниз — двумя участками: ~~пуска (1 — у — )3)Н„, н сжатия оставшегося в нижней полости знеРгоносителя (13 + у) Н„,. и верхней полости цилиндра прн движении поршня вниз аналогично рабочий процесс энергоносителя характеризуется тремя 385 участками (см. рис. 34.1, в): впуска, расширения и предварен ' выпуска (обозначения у и р лля верхней полости со штрихами),;.
при движении вверх — двумя участками: выпуска и сжатия ост шегося энергоносителя. Сложный процесс впуска энергоносителя заменен упроще " ным процессом расширения. При построении диаграммы рабоч го процесса энергоносителя в нижней полости цилиндра при то, что начало кривой расширения находится в точке а, на се дине отрезка [а,)Ь (см. рис. 34.1, б).
Из этой точки строят крив " р1'= сопзг до точки с, и плавно сопрягают ее с прямолинейн отрезком а (а,! 1221. На следующем участке хода (1 — у- 13)Н происходит предав ' ние выпуска энергоносителя из нижней полости цилиндра. П цесс представляет собой истечение энергоносителя из резерву ограниченной переменной вместимости через переменное се ' ние нижних окон золотниковой втулки в полость постоянно' давления и неограниченного обьема (выпускной трубопровод).: основе экспериментальных данных принято, что параметры эн "" гоносителя, оставшегося в нижней полости цилиндра, в проц истечения продолжают изменяться по кривой расширения р)г:,.', = сопзг, которая будет продолжением ранее построенной кри до конечного давления р„„.
Давление оставшегося в нижней полости энергоносителя новится равным давлению р, отработавшего энергоносителя; происходит после того, как поршень сместится немного вниз'' крайнего верхнего положения. Изменение давления при вы изображают кривой, плавно сопряженной с прямой еа'. По мере дальнейшего опускания поршня вследствие его ус ряющегося движения и постепенного закрытия нижних окон ', лотниковой втулки, энергоноситель, вытесняемый поршнем,', цилиндра, будет испытывать сопротивление, вследствие чего вая давления при выпуске около точки И должна немного и, няться над линией г(е.
Однако с некоторым приближением на:,','" нове экспериментальных данных 122), можно принять, что л выпуска будет совпадать с прямой де с давлением р, = 1,5рм (ваг,', = 1,2р0 — давление в выпускной трубе). На участке сжатия 1)Н,„давление от точки И до точки г и „, няется по рГ= сопзп В начале периода предварения впуска него энергоносителя на участке уН„, резкого подъема давле ', не произойдет, так как в момент начала впуска впускные о.', только начинают открываться, и находящийся в полости" „ лотника свежий энергоноситель, давление которого больше д„,', ления в точке г, должен поступать под поршень через уз щель этих окон.
При втекании насыщенного пара из резервуара неогранич ного объема (паровой котел) в полость переменного давленИМ'-, 38б объема (рабочий цилиндр) через переменное сечение окон золотниковой втулки изменение параметров пара в цилиндре припимают по кривой р1'= сопзг. При построении кривая может пересечь линию давления р. Тогда в конце хода подвижных частей вниз давление будет боль,пе р. Согласно экспериментам всегда образуется петля, срезающая кривую,Тв' с максимальным превышением давления р на др = , 0„1...0 2МПа. Нарис.
341,6ветвькривойрР=сопагнадлинией давления р проведена штриховой линией, а петля изображена сплошной линией. Аналогично строят предположительную индикаторную диаграмму работы энергоносителя в верхней полости цилиндра (см. рис. 34.1, в). Рассмотренным способом строят предположительные индикаторные диаграммы для ковочных и штамповочных молотов. Для ковочных молотов строят диаграммы последовательных и одиночных ударов, а для штамповочных — диаграммы последовательных, одиночных ударов и циклов качания. При построении диаграмм для последовательных ударов штамповочного молота принимают р, = 1,5рм, а ковочного — р, = 1„1рм, где ро1 — давление в выпускном трубопроводе. Расчет конструктивных параметров. При проектировании параметры Т.„т, Н„, р,, р, ро д„, <ро являются з данными, выбранными и некоторые из них, такие как эффективная кинетическая энергия, масса рабочих частей, наибольший ход ударной массы (Т„т, Н )„определены ГОСТ 7024 — 75 (штамповочные молоты) и ГОСТ 9752 — 75 (ковочные молоты).
Расчетом из-за сложности процессов и ряда допущений определяют приближенно основные конструктивные параметры молотов: размерные, силовые и энергетические, сверяя полученные результаты с принятыми для хорошо работающих конструкций Определение размеров рабочего цилиндра производят в следующем порядке. В результате индикаторной работы энергоносителя и силы тяжести гл» на перемещении з~ = ̈́— в„= Н рабочие части молота при одиночном ударе развивают кинетическую энергию я„, н„ Чо у1 ) р„(з)дю — аБ, ) р„(з)гЬ+ гщН,„= Т„(34 4) о о где Ч, — КПД разгона; р„р„— давление энергоносителя соответственно в верхней и нижней полостях цилиндра при ходе вниз.
Давление энергоносителя, активно действующее на поршень сверху при разгоне вниз и давление снизу поршня, препятствую- 387 щее движению, переменные и в этом состоит сложность получ' ния точного аналитического решения относительно площ поршня. Для этого требуются различные упрощения 119, 28). Эффективная энергия полного одиночного удара штампо ных молотов стандартизирована, например, для молота с уда" ной массой 1000 кг, эффективная энергия составляет 25 массой 10 000 кг — 260 кДж Кинетическая энергия, развиваемая силой тяжести ударной м ' сы рабочих частей, составляет в штамповочных молотах т8Н:::- = (0,45 ... 0,5) Т,„а индикаторная работа энергоносителя — с ветственно (0,5 ... 0,55) Т,. При расчетах стандартное значение эффективной энергии личивают на 8 ...
15%, учитывая, что высота штампов об увеличена с запасом для ремонта, что сокращает максим ный ход рабочих частей. Это значение энергии требуется по ' ' чить при полном одиночном ударе, при котором давление с ' жего пара в верхней полости цилиндра р = 0,7...0,9 МПа умень "' ется на участке выпуска до р, = 1,5рм (где рм — — 0,12...0,15 МПа:,' давление в выхлопном трубопроводе с устройствами конден "' ции), а давление в нижней полости на всем протяжении хо' вниз примерно постоянное — р,' = 0,63(р — 0,1) -0,075 (19), У ""' тывая это, приближенно, для ориентировочных расчетов, д""' ление энергоносителя можно аппроксимировать линейными фу " циями: Р р1 Н (34 р (з) = р~з 388 Подставляя эти значения в уравнение (34.4), получим п ': интегрирования и преобразования относительно площади пор ня (внутренней площади цилиндра) (0,08 ...
0,15) Т(гос1 ) — т8Н„, Я,— (34;,, г1,(р+ р1)/'2 — ар,' где а = 0,8...0,9 — отношение кольцевой нижней площади к ней площади поршня. Высота цилиндра Н = Н„,(1 + ~р„+ <ро) + Ь„ (34- где ܄— высота поршня. Более подробный расчет и размеры работающих конструкци,, молотов представлены в работе 1!9). Анализ движения рабочих частей. Движение рабочих частей молога происходит под действием переменного давления энергоносигеля. Из-за трудностей точного решения дифференциальных уравнений движения и получения аналитических выражений для расчета скорости, перемещения и времени обычно пользуются тру;юемким графоаналитическим методом 1221.
Аналитические методы с различной степенью приближения, зависящей от располагаемой информации, даюг возможность раскрыть влияние конструктивных параметров на процесс разгона масс паровоздушных молотов (28). Эффективный КПД и, = 0,034, что является показателем очень низкой эффективности молотов при работе на паре. Показатели работы молотов при работе на сжатом воздухе несколько выше, спи подробно рассмотрены в работах [221 и В.Ф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
