Розрахунок врівноважувача повзуна

В даний час відповідно до технічних умов безпеки врівноважувачі передбачаються у всіх пресах зусиллям більше 160 кН, а при числі ходів більш 150 у хвилину – і при менших зусиллях.

Основне призначення врівноважувача:

· запобігання опускання повзуна у випадку поломок ГВМу чи гальма;

· забезпечення більш плавної роботи привода за рахунок зниження інерційних навантажень і більш плавної вибірки зазорів у ГВМі і приводі.

При проектуванні врівноважувача важливо забезпечити надійне змазування ущільнень поршня і штока, надійне кріплення штока до повзуна і достатній обсяг ресивера в який відбувається витікання повітря при ході повзуна вниз.

Змащення ущільнень звичайно забезпечується періодичною по­дачею мастила у верхню порожнину циліндра, відкіля воно поступово стікає до ущільнень поршня і далі до ущільнень штока. Як ущільнення переважно застосовувати чавунні кільця, що працюють без заміни кілька років. Гумові ущільнення працюють не більш 6…8 місяців навіть при наявності гарного змащення.

Кріплення штоків врівноважувачів до повзуна за допомогою спеціальних кронштейнів ненадійно внаслідок поломок кронштейнів, вигину штоків, особливо при збільшених зазорах у напрямних. Більш раціональним є кріплення штоків безпосередньо до тіла повзуна.

Конструкція врівноважувача визначається його розмірами, конструкцією і розмірами повзуна, розташуванням врівноважувача в станині. В усіх пневматичних врівноважувачах піднімальна сила створюється тиском повітря, подаваного в нижню порожнину циліндра. Діаметр труби повинний забезпечувати максимальну витрату повітря з мінімальними втратами і звичайно складає не менш 1,5…2”.

Вихідними даними для розрахунку є: M – маса повзуна з верхньою частиною штампа, шатуна і частини головного валу; n_н – число ходів преса в хвилину; S_max – максимальний хід повзуна; i – число циліндрів врівноважувача; p_м – тиск повітря в магістралі.

При проектувальному розрахунку приблизну масу повзуна пресів номінальним зусиллям більше 1 МН можна визначити по емпіричній формулі (номінальне зусилля в МН)

, кг. (9.26)

Для КГШП маса М приблизно становить 0,007…0,015 номінального зусилля преса.

Для виконання врівноважувачем всіх основних функцій необхідно, щоб зусилля його протягом ходу з деяким перевищенням відповідало зміні вертикальної складової результуючої сили від ваги, сили інерції і сил опору. Завищення розрахункового зусилля врівноважувача негативно позначається на економічних показниках привода (підвищення витрати енергії і зниження КПД).

Розрахункове зусилля врівноважувала (Н) визначається з урахуванням інерційних сил

. (9.27)

де R – радіус кривошипу (в м);

λ – коефіцієнт шатуна.

Тоді діаметр циліндра що тягне врівноважувача (верхній врівноважувач) буде

, (9.28)

де d _шт – діаметр штока. Для врівноважувача що штовхає (нижнє розташування циліндра) d_шт=0.

Обсяг ресивера врівноважувача V_р приймається не менш 4 обсягів врівноважувача V_у

V _р = 4 F _у S _max, (9.29)

де F _у – площа поршня врівноважувача.