Приклад 44. Виконати розрахунок врівноважувача кгшп зусиллям 40 МН.

 

Початкові дані:

Номінальне зусилля преса P_н, МН – 40;

Маса повзуна, верхньої частини штампу

та частини деталей ГВМу М_п, кг – 51500;

Радіус ексцентрика головного валуR, м – 0,175;

Довжина шатуна L, м – 1,1;

Номінальне число ходів повзуна за хв.,n_н – 50.

 

Рішення

В КГШП зусиллям 40 МН моделі К8546 використовуються один врівноважувач верхнього типу. Враховуючи порівняно велике номінальне зусилля преса, розрахунковий тиск стиснутого повітря приймається рівним 0,8 МПа. Коефіцієнт шатуна λ становить

З урахуванням інерційних сил розрахункове зусилля врівноважувачів по формулі (9.27) становить

Прийнявши діаметр штоку врівноважувала рівним 180 мм, діаметр поршня становить по формулі (9.28)

В пресі К8546дійсний діаметр поршня становить 1,180 м.

Обсяг ресиверу врівноважувала по формулі (9.29) становить не менше

Розрахунок запобіжних пристроїв

Для попередження перевантажень, що можуть привести до поломок і аварій, преси мають запобіжні пристрої. Основні вимоги, якою повинні задовольняти будь-як запобіжники визначені їх приз­наченням: підтримка максимального навантаження; швидкість спрацьовування; мінімальна зміна технологічних параметрів пресів, легкість налагодження й обслуговування й ін.

У пресах можуть застосовуватися запобіжники, що обмежують величину моменту, що крутить, і запобіжники, що обмежують величину зусилля на повзуні. Вибір типу запобіжного пристрою визначається багатьма факторами, основними з який є тип технологічної операції і характер швидкості зміни зусилля і моменту, що крутить. Як правило, метод запобігання вибирається по тому навантаженню, що у період робочого ходу є більш постійної. У багатьох випадках преси, особливо великі, обладнуються запобіжниками як по моменті, що крутить, так і по зусиллю.

Преси для гарячого штампування (КГШП і ГКМ) можуть мати фрикційний запобіжник по моменті, що вбудовується в маховик.

У багатьох випадках роль такого запобіжника виконує фрикційна муфта, однак для цього потрібно строге дотримання умов її експлуатації.

Листоштампувальні преси малих і середніх зусиль мають запобіжники по зусиллю, що монтуються в повзуні (зрізні шайби, пластини й ін.).

У сучасних листоштампувальних пресах зусиллям понад 630 кН використовують гідропневматичні запобіжники по зусиллю.

У допоміжних вузлах і механізмах пресів, особливо пресів-автоматів, використовуються інші типи запобіжників по зусиллю. Розрахунок деяких з них приведений нижче.

 

Фрикційні запобіжники

 

Фрикційні запобіжники (рис. 9.4) розраховуються по розрахунковому моменті запобіжної муфти, що крутить

, (9.30)

де M _кр – номінальний крутильний момент, на валу запобіжника;

β – коефіцієнт запасу, β =1,2;

K ₀ – коефіцієнт залежний від конструкції запобіжника; Для фрикційних сухих дискових муфт K ₀=0,7; для фрикційних рідинних муфт K ₀=0,8.

Питомий тиск на поверхні контакту складає

, (9.31)

де μ – коефіцієнт тертя;

z – число поверхонь тертя;

R ₁, R ₂ – відповідно зовнішній і внутрішній радіуси поверхні тертя.

Зусилля стиску дисків

. (9.32)

Для КГШП і ГКМ необхідно враховувати вплив моментів інерції обертових мас.

, (9.33)

де J _м – момент інерції маховика;

J ₂ – момент інерції ведених частин привода (деталей муфти, гальма і ГВМ у);

J _пр – момент інерції прийомного вала;

i ₂ – передатне відношення зубчастої передачі.

Для зниження впливу інерційності обертових мас бажане наб­лиження запобіжника до джерела перевантаження, тобто до повзуна.

Як пару тертя звичайно вибирають феродо по сталі, чи чавун по чавуні, чи по загартованій сталі. Коефіцієнт тертя при цьому складає від 0,15 до 0,35. Рідинні фрикційні запобіжники в приводах кривошипних пресів поширення не одержали. Варто звернути увагу на те, що при якісному регулюванні і точному розрахунку роль запобіжника по моменті, що крутить, може виконувати фрикційна муфта включення.