КШО Бочаров (1244845), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Для торможения рабочей массы в определенный момент напорный клапан 19 должен быть закрыт и оставшаяся кинетическая энергия будет израсходована на вытеснение жидкости под давлением из поршневой полости цилиндра в аккумулятор через напорный клапан 19, который используется как обратный клапан [11, 51]. Основы теории и расчет основных параметров. Основы теории гидравлических штамповочных молотов разработаны авторами [1Ц в МВТУ им. Н.Э.
Баумана на основе теоретического и экспериментального исследования гидравлических КШМ ударного действия в лабораториях и производственных условиях. Установлено, что для определения главных видов движения ударной массы можно применять «жеспсую модель» гидромеханической системы (см. гл. 7), не учитывая упругие свойства жидкости и каналов, но принимая во внимание упругие свойства сжатого газа и переменный харак тер давления в ресиверах и аккумуляторах (Ю.А.Бочаров, 1973); Переходные процессы в гидросистеме необходимо анализирова на основе «упругой» модели, считая возможным не учитывать вол~ новые процессы 18, 1Ц.
Расчет основных юиктруктнаньп наранетроа. При проекти ванин ГШМ эффективную энергию Т, и массу рабочих частей назначают по стандартам так же, как и лля паровоздушных штам' повочных молотов (ГОСТ 7024 — 75), а размеры мест креплен штампов — по ГОСТ 6039 — 71. Остальные конструктивные пара ' метры необходимо определить или выбрать. Учитывая тенденци уменьшения максимальной скорости при разгоне ударной масс (начальной скорости деформирования) с целью повышения дол'- говечности деталей молота, и снижения шума, рекомендуется при,', нять скорость рабочих частей г = 5 ... 6 м/с.
Если скорость считать заданной, то из (35.1) или из (35.2 можно определить массу рабочих частей. Ударная масса (масс ' бабы) т, = (0,85 ... 0,9)т. Масса неподвижного перед ударом шаба.,' та М = ~,т, где /с„=- Мг'т — кратность масс, Ач = 20... 25. Наибольший ход рабочих частей на основе отечественного зарубежного опыта проектирования гидравлических молотов пргг" нимают з,„= 0,7 ... 1,4 м. Большие значения относятся к более мод~: ным молотам. Наименьший хол разгона рабочих частей, на ко ром должна быть получена кинетическая энергия, можно опред~',"' лить с учетом относительного перемещения штока в амортиза ре: з,.
= (0,02 ...0,03)з„„и перемещения поршня, при котором жид кость вытесняется в гидрокомпенсатор: з, = (0,05 ... 0,08)з, т.е. з„" = 0,9з . В газогидравлическом приводе молота давление газа умень', шается при разгоне рабочей массы. Конечную силу от давле газа на поршень найдем из (35.1): 13рмД = Т.,~згг, — т8. (35.3' Нижняя площадь поршня должна быть достаточной, что ', создать ускорение во время возвратного хода, необходимое получения заданного числа ударов в минуту: д <1н„2зр (35.47!1 дг (60/и — 2з„, ~'г)2 и, кроме того, обеспечить удержание рабочих частей в верхне~' положении: бром +т(сЬЫ'Ж~+я) ро15, +т» 5.5г1 52 >— (35.; 1! р„ lс,р, где lг, — коэффициент, учитывающий понижение давления, дФ~ насосного привода гг, = 1, для насосно-аккумуляторного )ггпу =0,85 ...0,75; р., = 16...20 МПа — давление насоса.
396 Плошадь поперечного сечения штока определим приближен- 1Ю: Я 7сгР„Яз~о,г, (35.6) где й~ = 8... 10 — эмпирический коэффициент нагрузки штока при ударе', и у — предел выносливости на растяжение для материала пггока (стали 40Х, 40ХН, ЗЗХМА и др.). Плошадь рабочего поршня Я1 = 52+ Яч,. (35.7) Начальное давление газа в ресивере привода (рабочего цилиндра) р, = (Г, — гор~~~ .~, (35.8) Конечное давление газа в ресивере в нижнем положении рабочей массы (давление, необходимое для заполнения ресивера) Ра = Ро11гм!(гм + ~1гр)1" (35.9) Ю 1и гу +л~~,1гв +гп~ 1 (35.10) где 1,, — промежуток времени от нажатия педали (кнопки) управления до начала разгона рабочих частей вниз; 1 — номер удара; д — число наносимых ударов; 1„— длительность технологической паузы.
Длительность машинного цикла 1-го улара (35.11) 1м~ = 1п + 1п + 13! + 1о + 1я + 16« Ориентировочная продолжительность этапов машинного цикла ГШМ, исследованного в МВТУ, представлена в табл. 35.2. Расчетная производительность молота, шт./мин: П = 60//»„, (35.12) где / — число поковок, ппампуемых за один технологический цикл. Силовой и энергетический режим ГШМ характеризует динамические условия преобразования эффективной кинетической энергии в работу деформирования заготовки.
Наибольшие деформиру- 397 где ʄ— начальный объем ресивера; и — показатель алиабаты, п = =- 1,4 для воздуха, и = 1,56 для технического азота. Расчеш теэшологнческого и машинного циклов. Рабочий режим ГШМ характеризуется этапами времени технологического цикла. При штамповке поковок в течение нескольких последовательных уларов Таблица )5е Зтанм машинного цикла ГШМ МВТУ-1 Обозначение длительность В Машинный цикл 0,20 Ход рабочих частей вниз Разгон Демпфирование 0,010 0,002 0,008 Деформиронание загоювки (рабочий ход) 0,007 0,02 Отскок Ход рабочих частей вверх 0,50 ...
0,55 Разгон и/или установившееся движение 0,06 Торможение 398 ющие силы возникают при штамповке поковок в окончатель ручье, когда работа деформирования поковки А, мала, и мо ',', возникнуть при штамповке в предварительных ручьях, если ней правильно выбрана энергия ударов (Т, » А,). Максимальная сила, которая может возникнуть при соуда ", нии рабочих частей молота («холодном» ударе) при А, = 0 Ри = ~21,СТа, (35.1 где lе, — коэффициент, учитывающий рассеяние энергии в пр ", цессе упругой деформации рабочих частей; С вЂ” коэффициенглж', нейной жесткости системы молота. Установочная мощность электродвигателя (уточняется по кауи, логу) )У Т" т)' И~/(60а) е) (35.1 где Та „вЂ” номинальная эффективная энергия молота; п — быСМ','" роходность молота; В„, — среднее значение КПД электродвигаМ:: ля; lг — коэффициент, учитывающий режим работы молота, 7с = 1 "::~ для универсальных молотов и для молотов, предназначенных дФ~ одноударной штамповки (для специализированных молотов /е слФ,; дует определять по диаграмме затрат энергии в течение техное(е)-;:,.
гического цикла); 1, — коэффициент, учитывающий переменную~' нагрузку электродвигателя в насосно-аккумуляторном привОДчь КШМ ударного действия, 1, = 0,9; В,„— эффективный КПД На+," сосной установки (при проектировании на основе экспериметь-..",",' тальных исследований рекомендуется и,, = 0,4... 0,5). Мащнасть'насоса подбирают по каталогу, исходя из расчетного зн ениЯ Установочиой 'моШности,, кйт, и эффективного КПД нас саг(„: )У., = Ж.Ч, = Р О' (35.15) где р), — номинальное давление насоса, рекомендуется р« = — 16,:20 МПа (большие значения р„относятся к молотам большей Йощности)'„΄— подача насоса, м'/с: О.
= А(»г/Р' (35.16) Значение маневрового объема жидкости в аккумуляторе привода гидравлического молота зависит от технологического назначения молота и графика его загрузки по энергии и числу ударов. Маневровый объем при наличии пщрокомпенсатора (длительносгь манов цикла см. в табл. 35.2): з'« = 0»Ч /(Х(1ь + 1ъ + 1зз + С«з) — Х/з.) (35.17) где з), — объемный КПД гидропривода, з), = 0,8 ... 0,9, Начальный объем газа в аккумуляторе 1'оз = (5... 7) Р,; начальное давление газа в аккумуляторе, заполненном жидкостью, ро, —— =р„; маневровый объем жидкости в гилрокомпенсаторе Ф'„, = =(0,04...0,10)ззз,; давление жидкости в гидрокомпенсаторе р„= =роз+0,3 МПа.
Значения проходных сечений напорного и сливного клапанов, а также соединительных клапанов или трубопроводов, назначают исходя из скорости течения жидкости в них 7 ... 10 м/с. На основе результатов расчета основных параметров можно разработать конструктивные варианты ГШМ, провести их исследование на основе программных комплексов, например ПА-9 или РКАВ18, выполнить технико-зкономическое обоснование рекомендуемого для дальнейшей разработки варианта. Расчет параметров лвижения рабочих частей с достаточной лля практики точностью можно вести, используя «жесткую» модель гидросистемы молота 181 по уравнениям, полученным для насос- но-аккумуляторного привода (см.
гл. 7). Расчетные схемы гидросистем газогидравлических и гидравлических молотов с насосно-аккумуляторным приводом представлены на рис. 35.1. Уравнение движения рабочих масс молота на этапе разгона вниз т(бо/о)Ф) = Рз5з — РзУ« — Ро(тз — 5,) + т8, (35.18) где Ро — атмосфеРное давление. Аналитические зависимости для всех этапов цикла ГШМ с газогидравлическим приводом получены А.А.Хорычевым (1974); некоторые результаты приведены в работе [5Ц. 399 Энергетичепсий расчет и Щ7.
Входная электрическая энер а: (Е„), потребляемая электродвигателем из сети, преобразуе ф: энергию рабочей жидкости (Е ), нагнетаемой насосом гидропри "' вода в гидравлическую полость рабочего цилиндра и (или) акку: мулятор в течение технологического или машинного циклов. В те-,„. чение технологических пауз при верхнем положении рабочих час-'к тей и заполненном аккумуляторе насос работает на слив. При дли, тельных паузах электродвигатель отключается. При ходе рабочих частей вверх энергия жидкости преобразует','.
ся в энергию сжатого в ресивере газа (Е,) и потенциальную энер!' гию рабочих частей (Е,) относительно зеркала нижней половиньв штампа. При разгоне рабочих частей энергия сжатого газа и по-::; тенциальная энергия силы тяжести преобразуются в эффектив:.' ную кинетическую энергию (Т.,), которая при рабочем ходе пре.;1 образуется в полезную работу деформирования поковки. Преобразование энергии в ГШМ можно приближенно отобра'=':.'; зить энергетической цепью: ń— > Š— > Е, — > Е;, — ~ Т., -+ А, Эффективность преобразования энергии в отдельных звенып(х энергетической цепи оценивают следующими величинами. Коэффициент полезного действия деформирования (рабочепу'...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
