КШО Бочаров (1244845), страница 76
Текст из файла (страница 76)
Равновесие поршня нарушается, поршень смещается вниз, отрываясь от торцового уплотнения. С этого момента (~ = О) на полную площадь штока 5, действует газ дав- лением Поршень с рабочей массой т, разгоняется давлением газа ' заданной скорости 221 и развивает часть Т, эффективной кинет~" ческой энергии Т„необходимой для штамповки: Ч.а = Т, + Тг = т12212/2+ т22222/2 (35.2 Другую часгь энергии Т, развивает масса тг (система цилиндр ч' рама — шабот), двигающаяся навстречу массе т, в результате действия реактивного импульса: (35.2$ к,, а" 12 = ~рг Ябг =-т2 ~1)22 В горизонтальных симметричных конструкциях молотов т,221 . = тгщ.
В вертикальных конструкциях из-за различия сил, действу.' юших на массы т, и т„равенство импульсов не соблюдается. ! Определение вснввньп конструктивньп параоиенгрвв. При пр(за ектировочном расчете заданы Т„ г, и следует дополнительно заг( "в даться ро, ть А„= т,/т, = 3 — 5, средним значением силы амортй...; затора Г„. = (0,3...0,5)т28.
Импульсы сил, действующих на массы: р'(1) = 4Р (1) + т18 — йо1; (35.2, ~2(1) ~1Р!(1) т28 + Ра(1) ааог (35.Щ где г„.(1) = Г„' 1ч21, Лог — силы трения в направляюших гюлвижн ' рамы. Учитывая, что степень расширения газа в высокоскорост молотах е < 0,4 и предполагая линейную зависимость х(1), с ','. 51Р1(1) можно представить двумя членами разложения функ давления (35.25) в степенной ряд 51Р1(1) = Я14ро1 — 511 1, (35.3Х;, где га, — коэффициент силы амор Интегрируя выражения (35.26 лучим тизатора, )с„=- 0,6.
) и (35.28) с учетом (35,32) гиг„".,; (35.33йг гн1 с1 — — р~~1 1, — 51 )огог /2 406 где Iс = н~51г1ро1/(2 у~1); у~1 — объем камеры с газом. С учетом выражения (35.31) и замены га = Ет8 выражен((ф,. (35.29) и (35.30) можно представить так: 11(1) = 51~Ро1 + т18 — но1 — ~1)ог = ро1 — ~1)о1; рг(1) = 514Ро1+ т28(1 Ка) ног — А1ог= рог — с11о1 (35%~ тзоз = РатГ ' — Б,Ир12 (35.34) Время Г„разгона массы т! до скорости о! можно найти из (35. 33) пРиближенно, пРенебРегаЯ величиной о!!1грт12 «Х;!Гв. гр т!о!Ж!' (35.35) В результате вычитания (35.34) из (35.33) с учетом (35.32) получим в2 = — о! ~1 — — ~ (1 ~"а)+1 и!! т!К ~ тт (35.36) т2 рО! т! Эффективная кинетическая энергия удара (35.27) с учетом (35.36) Т вЂ” и!!о! 1 тз т! 1 т!8 з (1 ) 1, (35 37) 1 — тз/т! (1 — )с,) -0,95 1 — т !т! ~~Г~ ~' 4 — 1) (35.38) Общая площадь двух возвратных гидроцилиндров 5 'г(1,1т!8 -р Ы(р, (35.39) где р2 — давление насоса.
Время возвратного хода ~гА 1 рРвв!о! (35.40) где ΄— подача насоса; к = (1,6...1,8). 10' МПа — изотермиче- ский модуль объемной упругости гидросистемы. 407 Полученное выражение связывает требуемые энергетические и скоростные параметры с основными конструктивными параметрами машины и называется главным конструктивным уравнением высокоскоростного молото. Для варьирования конструктивными параметрами оно легко приводится к относительному, безразмерному виду. Из уравнения (35.37) с учетом (35.32) определяем площадь штока: Расчет параметров движении рабочих масс. Движение рабо '" масс происходит под действием переменного давления газа плошадь штока и сил тяппения (см. рис. 35.3, б).
Уравнения движения: т,х, = рД вЂ” т,б — йо1 = рД вЂ” 1,05т,а; (35.4" тох1 = р~Ю, -~- Р", — т,я — Яоо — — р~Ю! + г; — 1,05тол, (35.4 где Го — сила амортизатора; хь х, — ускорение масс т, и т, Давление газа по выражению (35.25) представим так: (35.4 р =Фь 1- — '. где п — показатель адиабаты, п = 1,6. Подставляя значение р, в уравнения (35.41) и (35.42), заме " дох дх дх до переменную х = — = — — = о —, после разделения переме" дго дх дг дх ных получим два однотипных уравнения с индексами !и 2с "" ветственно для масс т, и то. ;и ~, еде = ~ро — '~~1+ — '! дх — 1,05б~дх. (35. 1ом Интегрирование уравнения (35.44) можно выполнить числ ",' ным методом на ЭВМ. Чтобы получить приближенное впали ' ческое решение, разложим подынтегральную функцию в степ ' ной ряд и ограничимся тремя членами разложения: 1+ ' = (1+ Ах) " = 1 — пАх+ А'х'.
(35.4;.,' с 5~х ~ -л п(а+1) гм 2 )' о де = а) х' дх - Ь) х дх + с) дх 408 Подставляя это значение в уравнение (35.44) группировки членов п(п+ !) 5з где а= 2 т~Я' Решение уравнения (35.46 внй дает скорость рабочей м. 52 п~..ро — ~ с = чро— три т ) с учетом нулевых н ассы получим п (35.
„ — 1,05б. ачальных усд „: х х гг= а — — Ь вЂ” +сх. 3 2 (35.47) При х = х! и х = зг получим наибольшее значение скорости для масс и! и и,. Время найдем численным интегрированием выражения (35.47) после разделения переменных: -! г )д~=) а — — Ь вЂ” +сх дх. (35.48) Приближенно время движения рабочей массы вниз — ага)г 2с - х х - — — — . (35.49) (35.50) гм + гт = б + ур+ ~в+ гу+ ~в+ ~0+ гг Разгон и деформирование занимают сотые и тысячные доли секунды, время возвратного хода — 2 ... 3 с (рассчитывают как для насосного привода), а остальные компоненты — несколько секунд. Поэтому обычно ~„= 10... 20 с, а ~, = 20...
бО с в зависимости от типоразмера машины и средств механизации технологического процесса. Штамповка поковок за один удар молота позволяет получать в среднем 50 — 150 поковок в час, но невысокая стойкость штампов из-за высоких напряжений при ударе о = рсгг < (о) (где с =- 5 000 м/с — скорость упругой волны в стали), снижает производительность. Конструкции. Высокоскоростные молоты изготавливают с эффективной энергией удара 10...540 кДж, скоростью удара 15,2.
20 м/с, давлением газа 6...10 МПа, давлением жидкости в приводе возвратных цилиндров 10...20 МПа. Высокоскоростной однокамерный молот конструкции ЗНИКмап! — ПО КПО (г. Воронеж) с эффективной энергией 1бО кДж показан на рис. 35.3, а (28). Чтобы обеспечить требуемую прочность и жесткость, раму При х = з! получим время разгона ударной массы иь Перемещение можно найти из (35.49) способом подстановки или графическим способом. Время машинного цикла состоит из следуюших главных этапоьс снятия ограничителя движения масс и постановки огражления ~!, разгона рабочих масс ~„деформирования г„управления г„возвратного хола г„, постановки ограничителя в исходном положении ударных масс г„.
Технологический цикл ~ продолжительнее машинного г, на величину вспомогательного технологического времени 1, молота и ударную массу изготавливают цельноковаными из ле рованной стали 40ХНМА. В молоте мод. М7352А использованы шесть соединенных посл',", довательно баллонов азота, сжатого до 15 МПа, вместимость""" 0,04 м~ каждый. При помощи регулятора давление азота в каме ' молота снижается до расчетного оо —— 11 МПа. Рабочее давлени" воздуха в пневмосисгеме управления составляет 0,4 МПа.
Технгг'; ческая характеристика молота: эффективная энергия удара '«" 160 кДж; максимальная скорость встречного движения рабоче' массы (бабы) и подвижной рамы — 20 м/с; полный встреч ход — 450 мм; закрытая высота штампового пространства — 490 м' " время машинного цикла — 16 с. Принцип действия взрывных молотов заключается в интенс ном разгоне ударных масс энергией быстрого сгорания (взрь твердых, газообразных или жидкостных энергоносителей (взры ' чатых веществ), накоплении ими кинетической энергии посту пательного движения и использовании ее для деформирован,' поковки. Такие молоты под названием Регго(огяе разработаны':,' Бирмингемском университете (Великобритания) для штампо" '; ки, в Харьковском авиационном институте им.
С.П.Короле" (ХАН) для резки сортового металла в холодном и горячем с'",'. стоянии, брикетирования стружки, клепки, пробивки отверст " 1261. 35.3. Принцип действия, классификация, основы теории:.':,:. и расчета, конструкции бесшаботных молотов Принцип действия. Две ударные массы: верхняя и нижняя дм' жутся навстречу друг другу с помощью механического (лен ного) или гидравлического механизма связи (рис.
35.4, о, о1::;- Внешняя сила, развиваемая паровоздушным, газовым или гЩ,, равлическим рабочим цилиндром, действует на одну из масс",,'.;„' движение другой осуществляется в результате наличия спецт~", ального механизма связи, которым обе массы связаны кинех(а;,: тически. В горизонтальных молотах (импакторах) применяют незави~!!. мый привод масс (рис. 35.4, в). В большинсгве конструкций удар;: ные массы имеют примерно равную массу и одинаковый ход. СЯ:".;.!' шествуют также молоты с подвижным шаботом, у которых масс()1. существенно различаются.
Значения ходов обратно цропорционалФ',."!';.', ны массам. При разгоне на пути вя энергией привода до скорости ц = й +; = 3 м/с ударные массы т, и т~ бесшаботного молота развивая~", кинетическую энергию Т„используемую для работы деформиУ~~','",," вания А„: 410 Рнс. 35.4. Конструкции бесшаботных молотов: с —. с ленточным механизмом связи ударных масс: у — механизм распределения воздуха; 2 — механизм связи; 3 — станина„4 — опорная плита; 5 — болт; б— пружина; 7 — нижняя ударная масса; 8 — верхняя ударная масса; б — с п1дравлическим меланизмом связи: 1 — резиновый буфер; 2 — боковые штоки; 3— боковые плунжеры; 4 — центральный плунжер; 5 — амортизатор; б — центральный шток; е — схема молота с горизонтальным встречным движением ударных масс: б 2 — левая и правая ударные массы; 3 — рабочие цилиндры; 4, 5— распределители 411 Ъ ь Чр 5~ ~ Р| (з) о)г о2 ~ Ро 1з) оз о о = т,о~/2+ тра' = Т., = А„/т1, (35.
51) где 5„5, — площадь соответственно рабочей и возвратной поло-' сти приводного цилиндра; т1,, г1„— КПД разгона и деформирова-: ния, г1„=- 0,9, г)о =- 0,7. Силы удара замыкакпся внутри конструкции молота и только'. в виде незначительных по величине сил трения передаются на фундамент. Поэтому фундамент бесшаботного молота в 8 — 10 рая меньше эквивалентного по энергии шаботного молота, а маседо меньше массы эквивалентного шаботного штамповочного молота примерно в 3 раза.
Классификация. Различают вертикальные и горизонтальные„ бесшаботные молоты с зависимым и независимым приводами удар-.," ных масс, с механическим и гидравлическим механизмами связи::, [19, 28). В вертикальных бесшаботных молотах заготовку устанавливают в нижнюю половину штампа или матрицу, расположен ':. ную на нижней ударной массе. На верхней ударной массе крепяЗ*.,:, верхнюю половину штампа или пуансон. В горизонтальных бесша-. ботных молотах 1импакторах) заготовку размещают в специаль-".:;- ных захватах в плоскости соударения ударных масс.
При соударенни масс, движущихся во встречном направлении;,::,.' большая часть накопленной ими кинетической энергии расходует'-:1 ся на работу леформирования поковки, поэтому КПД деформиро.4 ванна в среднем на 10% выше, чем при штамповке на шаботны~.': молотах. Импульсы деформирующей силы при штамповке на фун-:;.;. дамент почти не передаются, за исключением случаев наладкт~: молотов с независимым приводом масс. В связи с этим размеры и.' масса фундаментов вертикальных бесшаботных молотов составлж:."; ют 0,12 ...0,25 объема фундаментов шаботных молотов. Колебаний) грунта и вибрации зданий и оборудования не наблюдается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
