Все лекции (825160)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

“Понятие кузнечно-штамповочной машины, классификациямашин, их конструктивные особенности.”Понятие КШМ:КШМ выступает как: 1)Технологическая машина2)Техническая система3)Как механическая системаКузнечно-штамповочная машина (КШМ)Технологическая машинаТехническаяМеханическая системасистемаВыступает в качестве орудия,Состоит из совокупностиСостоит из твердых,предназначенного дляэлементов (двигателя,жидких,обработки давлениемпередаточного механизма,газообразных, электрометаллов, сплавов и другихглавного и вспомогательныхмагнитныхматериалов в пластическоммеханизмов, системзвеньев.состоянии.управления, смазки иконтроля).НазначениеПерераспределение объемовТрансформирование входнойОсуществляет заданноематериала и получениеэнергии в эффективнуюдвижениеготовой детали дляэнергию машины, котораяисполнительныхдальнейшей ее обработкитрансформируется в работумеханизмов.пластической деформации.Схема технологической машины:1 – верхняя матрица2 – заготовка3 – нижняя матрицаТребования к технологической машине:Технологическая машина должна удовлетворять:1.

Силовым параметрам – Pд(Sд)2. Энергетическим параметрам - Ад(Sд) (определяют технологиюпроизводства)3. Скоростным параметрам4. Геометрическим параметрам машины (размеры штампового пространства,ход (перемещение) рабочего инструмента, закрытая высота пресса)Техническая система:M 2Eвх Tэ  Aдеф   P(s)ds12 2M-масса всех подвижных частей.1 TэAAд;2  д ;э  2...2,5%EвхTэE вхМеханическая система:Конструкцию определяет проектировщик при конструировании данной машины.Структурная схема КШМ:1 – Станина2 – Ползун3 – Тормоз4 – Кривошипный вал5 – Шатун6 – Маховик7 – Муфта8 – Ременная передача9 – ЭлектродвигательЭлементы 2,4,5 составляютглавный исполнительныймеханизм.КШМ также оснащаетясистемой смазки и системойуправления.t0C, m – параметры заготовкиЧем ниже t0 и выше m, темвыше Pд.“Классификация КШМ по энергетическим параметрам.”Периодическая система энерговидов КШМ по видам эффективной энергии.ЧисловидовэнергииВиды энергии1234ITэvTэTэpTэIITэvTэvpTэvTэvpIIITэvpTэv Tэp TэvpIVTэvp56TэTэpTэv – эффективная энергия поступательного движения частей машины.Tэ - энергия вращательного движения маховикаTэр – энергия давления жидкости или газаTэимпульсная энергияm 2Tэv  молоты2Tэ  I22 кривошипные прессыTэр  pfs  гидравлические прессыи машиныс энергией давления газаTэvm 22I винтовые прессы22Существующие классы машин:Tэv р  гидровинтовые пресс  молотыTэv р  гидровинтовой пресс  молот с импульсом“Показатели сравнения КШМ.”Служат для объективной оценки параметров машины.1.

Коэффициент массы машины (является показателем себестоимости машиныи ее материалоемкости)m  кг K M  M   (должно быть как можно меньше)Pном  Н mM – масса машиныPном – номинальное усилие, развиваемое машиной.2. Коэффициент эффективной энергии (влияет на себестоимость) кг  Н  (должно быть как можно больше)Т э  эффективная энергияKэ ТэМ эSмМ э  масса энергетически активных частей машиныS м  максимальный ход энергетически активных частей машины Коэффициент энергомассы (влияет на весовой баланс машины исебестоимость, материалоемкость)K эM Мэбез размерная (должно быть как можно больше)Мм Коэффициент мощности (влияет на КПД машины, установленнуюмощность и производительность)ТK N  эh  без размерная  (должно быть как можно больше)Nn  частота рабочих ходовN  установленная мощность привода“Расчетные модели гидравлических и газовых звеньевКШМ.”P V  - Закон Гука для жидкости (устанавливает связь между объемом иV0давлением)P - изменение давления жидкостиV - изменение объема жидкости - модуль объемной упругости жидкостиПри расчетах КШМ χ рассматривается:1) χи – изотермический модуль объемной упругости: полный теплообмен сокружающей средой (ΔT=0)2) χп – политропический модуль: при частичном теплообмене (ΔT>0)3) χа – адиабатический модуль: при полном отсутствии теплообмена (ΔT>0)χи <χп <χаP  P0 VV0P0 - начальное давление жидкостиP – текущее давление1- сжимаемость жидкостиДля воды: χи = 2000 МПаДля масла: χи = 1800 Мпа“Расчетные модели гидравлических звеньев.”Идеальное звеноЖидкостьневязкая,несжимаемая,нетеплопроводная = 0;  = 0;T = 0.Расчетные модели гидравлических звеньевЖидкостное звено«Вязкое»«Упругоезвеновязкое» звеноМодели жидкостиЖидкостьвязкая,несжимаемая,нетеплопроводная > 0;  = 0;T = 0.Жидкость вязкая,сжимаемая,нетеплопроводная > 0;  > 0;T = 0.РеальноезвеноЖидкостьвязкая,сжимаемая,теплопроводная > 0;  > 0;T > 0. - коэффициент кинематической вязкости - сжимаемость жидкостиТ – теплопроводностьВ расчетах КШМ реальное звено не принимается, т.к.

получаются оченьсложные расчеты, а идеальное звено не применяется, т.к. дает большиепогрешности в расчетах.“Газовые звенья КШМ. Модели газовых звеньев.”Принимаются при расчетах машин ударного действия, аккумуляторов.1.Изотермический процесс: медленно протекающий в КШМ (газостатах)pV =constk=1p – давление; V – объем; k – показатель адиабатыk2.Адиабатический процесс :быстро протекающий без теплообмена сокружающей средой.pVk=constk=1,5…1,6 – для азотаk=1,41 – для воздуха3.Политропический процесс: применяется при расчете гидропрессов внасосно-аккумуляторных станциях и в аккумуляторах винтовых прессов.kpV =constk=1,3…1,35ИзотермическаяpVk=const; k=1Модели газовых звеньевАдиабатическаяkpV =const; k=1,5…1,6ПолитропическаяpV =const; k=1,3…1,35k“Приведение масс и моментов инерции звеньев КШМ.”При приведении масс и моментов инерции используется закон равенстваэнергии приводимой и приведенных масс, т.е. закон сохранения энергии.“Приведение масс звеньев с поступательным движением масс.”Расчетная схема: бесшаботный молот со встречным движением масс.m1, V1 – масса и скорость верхней бабыm2, V2 – масса и скорость нижней бабыm3, V3 – масса и скорость штокаm4, V4 – масса и скорость поршняm0 – приведенная масса, характеризует инерционность системыi – передаточное отношениеV0 2V32V12V2 2V4 2m0 m1 m2 m3 m422222VV1VV i1 ; 2  i2 ; 3  i3 ; 4  i4V0V0V0V0i1  1i2  i3  i4  iV0  V1 ;V2  V1  i;V3  V1  i;V4  V1  iV12V12V12  i 2V12  i 2V12  i 2m0 m1 m2 m3 m422222m0  m1  m2  i 2  m3  i 2  m4  i 2m0  m1  (m2  m3  m4 )i 2  приведенная масса системы“Приведение моментов инерции звеньев с вращательным движениеммасс.”Применительно к приводам кривошипных прессов.Расчетная схема:iI – передаточное отношение между ременной передачей и шкивомiII – зубчатое передаточное отношениеПриведение вращающихся масс к валу электродвигателя:Уравнение равенства энергии приводимых и приведенных масс:I00 22 I1122 I22 22 I3322 I44 22 I5521 i1 ; 2  i2 ; 3  i3 ; 4  i4 ; 5  i5000002i1  1; i2  iI ; i3  iI ; i4  iI iII ; i5  iI iIII00 2 I112 I212iI  I 3232iI  I 4222222 2I 0  I1  ( I 2  I 3 )iI  ( I 4  I 5 )iI iII24 22iI iII  I 522522iI 2iII 2“Приведение масс и моментов инерции звеньев с винтовымдвижением масс.”Расчетная схема: винтовой пресс с гидроцилиндровым приводом.Модель приведения масс и моментов инерции к ползуну:V0 2V3232V12V2 2V4 22 2m0 m1 m2 m3 m4 I2 I32222222sh2h – ход винта (перемещение винта при повороте на величину угла 2)s hSh 22ha параметр винтового механизма2hV2 2 m0  m1  m2  m3  m4  ( I 2  I 3 )   приведенная массаhсистемы пресса21m0   mk   I l  11 ab klk – число поступательно движущихся массl – число вращающихся движущихся массМодель приведения движущихся масс к вращающимся: 2 I 0  I 2  I 3  (m1  m2  m3  m4 )  h lk112I 0   I l   mk ab 2  приведенный моментинерции системы“Приведение масс и моментов инерции с поступательным ивращательным движением масс (кривошипные прессы).”Конструктивная схема прессаmш – масса шатунаmп – масса ползунаМоменты инерции и угловые скорости элементов:I1, 1 – двигателяI2, 2 – ременной передачиI3, 3 – шестерниI4, 4 – зубчатого колесаI5, 5 – тормозаI6, 6 – приводного валаПри расчете принимаем допущения, экспериментально обоснованные:Верхняя часть – 2/3 mш, а нижняя – 1/3 mшПринимается, что приводится момент инерции массы шатуна, составляющей 2/3от массы шатуна и приводится масса, составляющая 1/3 от массы шатуна.Шатун: L – длина шатунаI0022 I1122 I22 22 I3322 I44 22 I5522 I6622Приведение проводят на основании равенства кинетической энергииприведенных и приводимых частей.2ш ≅ ш 29Все приводим к угловой скорости, а линейные скорости к скорости ползуна.Определяем параметр кривошипно-шатунного механизма, устанавливаемсвязи между линейной скоростью ползуна и угловой скоростью вращениякривошипного вала.RLVR – Радиус кривошипаL – Длина шатуна=S  R 1  cos   1  cos 2  4dSdS d dSV dtd dt dV   R  sin   sin 2 2 = ( + 2) − параметр кривошипного механизма2 = varПодставляем iI и iII, заменяем угловые и линейные скорости, сокращаем:0 = 1 +(2 + 3 ) 2 + (4 + 5 + 6 + ш ) 2 2 + (п +ш3) 2 2 2“Приведение масс жидкостных звеньев.”Жидкость сжимаема и распределена по длине трубопровода.1 – ползун2 – поршень3 – трубопровод4 – клапан5 – гидропневматический аккумулятор – плотность жидкостиL – длина трубопроводаf – площадь трубопроводаПринимаем принцип равенства изменения скорости по длине трубопровода.dm   fdk ;Vx  V0lV0 2 1m   fdx  V0 2 2 220ll*1V0 21 V0 2 l 32 f 2 l   dx   f 22l 02l 31 1∗ = = ж3 3ж − масса всей жидкости в трубопроводе“Приведение масс газовых звеньев.”Масса газовых звеньев в десятки сотен раз меньше массы твердых и жидкихзвеньев.

Поэтому в КШО принимаем массу газового звена равную 0. В расчетахей пренебрегаем.“Жесткость КШМ.”Жесткость КШМ – один из важнейших показателей КШМ, влияющийна точность штампуемых поковок.Жесткость КШМ – отношение технологической нагрузки к упругойдеформации, которую эта нагрузка вызвала.В КШМ выделяю три вида жесткости:1) Линейная2) Угловая (жесткость на кручение)3) Изгибная“Линейная жесткость”CPP L EfL;  1  2  3С – жесткостьCfELЖесткости различных конструкций технологического назначения:КГШП: PН = 6,3-125 МН, С = 3840-19600 МН/мЛистоштамповочные прессы: PН = 2,5-7,5 МН, С = 1000-2500 МН/мЧеканочные прессы: PН = 2-40 МН, С = 2000-8000 МН/мВинтовые прессы: PН = 4-100 МН, С = 940-4700 МН/мВыбор жесткости машины определяется точностью штампуемыхпоковок на этой машине.Рис.

1Рис.2С учетом упругой деформации пресса перемещение ползунапресса SДMAX больше необходимого хода деформирования SДЕФ. навеличину упругой деформации машины. PMAX значительноразличается для поковок в зависимости от разброса температуры,массы, от условий трения. ( Рис.1)Упругая деформация пресса равна 0. На точность штампуемойдетали показатель жесткости никак не влияет. (Рис.2)“Влияние жесткости на энергетические параметры пресса”В общем случае энергия, затраченная на технологическийпроцесс деформирования, равна работе самой деформации, работеупругой деформации и работе сил трения.1P2AУ   P   22CPCПотеря энергии на упругую деформацию пропорциональна квадратусилы и обратно пропорциональна жесткости.Существует ограничение на жесткость КШМ, обусловленноематериалоемкостью машин с большой жесткостью.

Нужно находить“золотую середину” между жесткостью и материалоемкостью (затратами).1 – затраты на металлоконструкцию, повышающиеся при увеличениижесткости2 – затраты при эксплуатации пресса, уменьшающиеся в связи суменьшением потерь на упругую деформацию.3 – идеальный график.“Угловая жесткость”Отношение крутящего момента к упругой деформации, вызваннойэтим моментом.CУ MК“Изгибная жесткость”PCИ P  a 2  b23  E  J  ( a  b)“Приведение жесткостей”Используется принцип равенства работ или равенства упругихдеформаций систем с приведенной или приводимой жесткостями.Приведение систем с линейными жесткостями.P2AУ 1 2C1;P2P2 P2AУ 2 А  AУ 1  AУ 2 ;2C22C1 2C2C1  C2СC1  C2Приведение систем с параллельными жесткостями.22P 2 P1P 22C 2C1 2C2P1  C1  ;C1 P11C ; 2P2  C2  P22(C   ) 2 (C1   ) 2 (C2   ) 22C2C12C2C  C1  C2“Приведение угловых жесткостей”222MM 2 M1M 2  32CУ 2CУ 1 2CУ 2 2CУ 3;M 2  M1  i1 ; M 3  M1  i1  i2M 2 M1 (M1  i1 ) 2 (M1  i1  i2 ) 22CУ 2CУ 12CУ 22CУ 3CУ 1  CУ 2  CУ 3CУ CУ 2  CУ 3  CУ 1  CУ 3  i 21  CУ 1  CУ 2  i 21  i 2 22“Приведение жесткости гидромеханического звена.”Для возникновения давления в данном участке трубопроводаприкладывается сила P.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций