Приклад 8. Виконати силовий аналіз головного виконавчого механізму кривошипного гаряче штампувального преса зусиллям 25 МН.

 

Початкові дані:

Максимальний хід повзуна R, мм – 175;

Довжина шатуна L, мм – 1150;

Величина дезаксіалу E, мм – 60;

Радіус шатунної шийки головного валу R_A, мм – 450;

Радіус корінних опор валу R_O, мм – 320;

Радіус з’єднання шатуна і повзуна R_B, мм – 280.

 

Рішення

Приведений кут технологічної операції для гарячого штампування по таблиці 3.2 рівний 18° – 20°.

Комплексний коефіцієнт навантаження опор по формулі (3.6) складає

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.1. Приведене плече крутильного моменту КГШП зусиллям 25 МН

 

По табл. 3.1 для першого виду розрахунку (статичний розрахунок крутильного моменту) при густому змащенні коефіцієнт тертя в опорах механізму складає μ=0,05.

Коефіцієнт шатуна і коефіцієнт дезаксіалу складають відповідно

Приведене плече тертя визначено по формулі (3.4) і становить

Загальне та ідеальне приведене плече визначені по формулах (3.1) і (3.3). Результати показані на рис. 3.1. В прикладі таблиця результатів не приводиться із-за обмеження обсягу посібника.

Кут мертвого тертя для дезаксіального механізму по формулі (3.9) складає

Статика кривошипно-колінного механізму

Приведене плече в кривошипно-колінному механізмі також представляється у виді суми двох складових – ідеального плеча і плеча тертя .

У формулах прийняті такі ж позначення, як і при кінематичному аналізі кривошипно-колінного механізму (див. п. 2.2.4).

Плече визначається по формулі

. (3.12)

Плече тертя в кривошипно-колінному механізмі залежить від положення механізму і визначається по формулі

, (3.13)

де f _пр – приведений коефіцієнт тертя

, (3.14)

λ – коефіцієнт шатуна λ = R / l₁;

μ₀ – коефіцієнт тертя в опорах головного вала;

r_А, r_В, r₀ – відповідно радіуси цапф підшипників шарнірів механізму;

ρ₂ – коло тертя в шарнірах верхньої і нижньої ланок механізму

;

μ_b – коефіцієнт тертя в шарнірах верхньої і нижньої ланок механізму.

У формулі (3.12) знак плюс приймається для положення, коли кут повороту кривошипа α не перевищує кут α_1k, що відповідає крайньому нижньому положенню, знак мінус для положення, коли кут α перевищує величину α_1k, тобто для періоду зворотного ходу повзуна нагору. Таким чином, при переході кривошипа через положення, обумовлене кутом α_1k, приведене плече моменту, що крутить, змінюється стрибкоподібно, що необхідно враховувати при розрахунку моменту, що крутить, у період зворотного ходу повзуна під дією сил пружного деформування.

Внаслідок різних швидкісних і силових умов роботи шарнірів ланок і головного вала коефіцієнти тертя μ₀ і μ_b приймаються різними і рівними μ₀=0,05…0,06; μ_b=0,020…0,03.

РОЗДІЛ 4

ЕНЕРГЕТИКА ПРЕСА

 

Основна задача енергетичних розрахунків кривошипного преса складається у визначенні витрати енергії на здійснення одного технологічного циклу, розрахунку необхідної потужності електродвигуна, необхідного моменту інерції маховика і визначенні коефіцієнтів корисної дії преса.