Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности




Скачать 431.84 Kb.
НазваниеМетодические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности
страница1/3
Дата публикации07.11.2013
Размер431.84 Kb.
ТипМетодические указания
skachate.ru > Математика > Методические указания
  1   2   3


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра машин и технологии обработки металлов давлением


Кривошипные машины

Методические указания

к выполнению курсового и дипломного проекта по

дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование,

раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности

"Машины и технология обработки металлов давлением" (1204)


Новокузнецк

2001 год


УДК 621.73(07)

Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по кузнечно-прессовому оборудованию. / Состав. Воскресенский В.А., Рябцев О.В., Рябов В.Г : СибГИУ.- Новокузнецк, 2001.-36 с.

Приведены методики расчета основных параметров, привода и деталей кривошипных машин на прочность.

Предназначены для студентов специальности 12.04. “ Машины и технология обработки металлов давлением”.

Рецензент - кафедра Технологии и автоматизации кузнечно-штамповочного производства Сибирского государственного индустриального университета ( зав. кафедрой профессор В.Н. Перетятько ).
Печатается по решению редакционно - издательского совета университета

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................4

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРЕССА........................................................4

1.1.Кинематический анализ..............................................................................4

1.2.Силовой анализ...........................................................................................6

1.3.Расчет мощности пресса и выбор электродвигателя................................7

2.РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИВОДА..............................................................7

2.1.Маховик.........................................................................................................7

2.2.Ременная и зубчатая передачи....................................................................8

2.3.Муфты включения........................................................................................9

  1. Жесткая муфта...........................................................................................9

  2. Дисковая муфта..........................................................................................9

2.4.Тормоз...........................................................................................................13

  1. Проектировочный расчет дискового тормоза........................................14

  2. Проверочный расчет дискового тормоза................................................14

  3. Ленточный тормоз....................................................................................15

  1. Проверочный расчет .............................................................................15

  2. Проектировочный расчет......................................................................15

  1. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ПРЕССА НА ПРОЧНОСТЬ......................................16

  1. Расчет валов.................................................................................................16

  1. Расчет кривошипного вала ......................................................................16

  2. Расчет коленчатого вала ...........................................................................18

  3. Расчет эксцентрикового вала....................................................................19

3.4. Шатун............................................................................................................20

  1. Станина. Открытый тип..............................................................................21

3.5.1 Станина закрытого типа............................................................................22

  1. Подшипники и подпятник шатуна.............................................................23

  2. Ползун и направляющие..............................................................................23

  3. Предохранитель............................................................................................24

^ 4. СМАЗКА ОБОРУДОВАНИЯ И ВЫБОР СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ...24

5. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА...................................................25

ЛИТЕРАТУРА......................................................................................................26

ВВЕДЕНИЕ
Проект выполняется студентами специальности 12.04 после изучения дисциплины «Кузнечно-прессовое оборудование" или её раздела “ Кривошипные машины”. Задачей проекта является разработка конструкции кривошипного пресса с его увязкой в механизированный комплекс. Каждому студенту выдается индивидуальное задание на проектирование. Проект содержит три листа графической части и расчетно-пояснительную записку. Оформление графической и расчётной части проекта выполняется по требованиям ЕСКД [1].

Проектирование может выполняться двояко. Как проверочное для существующего пресса, когда оцениваются возникающие при работе по заданной технологии нагрузки в его приводе, узлах и деталях. Либо возможно проектирование нового пресса, когда при заданных условиях силового нагружения, в зависимости от технологии и некоторых заданных параметров создаётся новая конструкция кривошипного пресса с приводом, узлами и деталями, рассчитанными под указанные нагрузки.

Выбор типа выполнения проекта определяется кафедрой и выдаётся в задании на проектирование.

1. основные параметры пресса

1.1 Кинематический анализ
Для проведения кинематического и силового анализа необходимы следующие параметры проектируемого пресса:

n - номинальное число ходов пресса в мин.(указано в задании);

H =2R - максимальный ход ползуна пресса, м . (R указано в задании);

L - длина шатуна, м, определяется либо по чертежу, либо по рекомендации [2]:

L=R / ,

где - коэффициент шатуна, выбирается в диапазоне = 0,05 - 0,45 [1];

rо– радиус коренной шейки, м;

rа – радиус кривошипной шейки, м;

rв – радиус шатунной шейки. м;

m1 – масса верхней половины штампа, кг;

m2 – масса ползуна, кг;

m3 – масса шатуна, кг.

Указанные параметры принимаются конструктивно, с учётом действующих нагрузок и рекомендаций [2]. Если выполняется проверочный расчёт, то используются параметры, имеющиеся в проверяемом прессе.

Другие параметры, например Hр - рабочий ход, число ходов в минуту главного вала n, вид технологической операции задаются в задании на проектирование.

По заданному значению числа ходов n ( об/ мин) необходимо определить угловую скорость главного вала пресса , рад/с: .

Рабочий угол рх , который зависит от величины рабочего хода Hр и вида технологической операции, при условии, что величина угла не превосходит 30, рассчитывается , рад.:

рх = . (1)

Для технологической операции вырубки, сумма угла рабочего хода рх и угла проталкивания пр (при рх  30 ) определяется по следующей формуле, рад:  

= , (2)

где Hр - величина рабочего хода (толщина материала), м, а Hо - величина хода

перекрытия ножей, м. Угол перекрытия , рад, равен:

пр = (3)

Угол рабочего хода для операции вырубки находится как разность этих углов:

рх = - пр.

Для глубокой вытяжки или любой длительной технологической операции, когда рабочий угол превышает 30, его величина определяется графически. Рассчитанный угол рабочего хода используется для построения графика технологического усилия и моментов на рабочем валу.

С целью оценки кинематических параметров пресса, необходимо знание величин скорости и ускорения ползуна. При расчете текущих значений перемещения S ( м ), скорости v ( м/сек) и ускорения а ( м/сек2 ) ползуна необходимо учесть, что отсчет перемещения и углов поворота кривошипа производится от нижнего положения ползуна, в сторону, обратную реальному вращению (против часовой стрелки). Расчет ведется по формулам [1]:

(4)

(5)

(6)

  где - текущий угол поворота кривошипа, который при расчетах изменяется

от 0 до 3600. Шаг при расчёте холостого хода принимать не более 300 , на

участке рабочего хода 1 - 3 .

Полученные результаты сводятся в таблицу и используются для построения графиков зависимостей перемещения, скорости и ускорения ползуна от угла поворота кривошипа. Расчеты из-за большого числа однотипных операций желательно выполнять с помощью ЭВМ.


  1. Силовой анализ


Моменты на главном валу складываются из статического, от технологической нагрузки; динамического, от возвратно-поступательного движения ползуна; и холостого хода, от веса деталей главного исполнительного механизма.

Статический момент рабочего хода на кривошипном валу, Н.м: [1]:

Мст = Рд mк , (7)

где Рд - усилие технологической операции из графика рабочего хода, приходя-

щееся на конкретный угол поворота кривошипа, Н;

mк - приведенное плечо силы, м: mк = mк + mк f; (8)

mк - идеальное приведенное плечо силы, соответствующее углу , м:

mк =R; (9)

mк f - приведенное плечо трения, м:

mк f = f [(1+ )ra + rв + rо ], (10)

f - коэффициент трения в шарнирах [1].

Если mк f - величина постоянная, то mк зависит от угла поворота кривошипа и рассчитывается при определении моментов рабочего и холостого хода. Идеальное плечо mк можно для каждого положения кривошипа определять как отношение мгновенной скорости ползуна v, соответствующее этому положению кривошипа, к угловой скорости главного вала , которую принимаем постоянной.

mк =

Динамический момент, возникающий от сил инерции поступательно движущихся частей, определяется по формуле, Н.м :

M дин =Fин  mк , (11)

где Fин - сила инерции, Н: Fин = mп а .  

Ускорение а  выбирается соответствующее рассматриваемому углу положения кривошипа, из раннее выполненных расчётов.

mп - масса поступательно движущихся частей, кг: mп =m1+m2 + m3

Момент трения проявляется от веса главного вала с размещенными на нем маховиком или зубчатым колесом, муфтой, тормозом , а также ползуна со штампом и шатуна.. В выполняемом проекте необходимо учитывать нагрузку от поступательно движущихся частей привода , т.е. вес ползуна со штампом и шатуна :

Mстхх = (m1+ m2 + m3 ) g kур mк , (12)

где g - ускорение свободного падения, м/с; kур - коэффициент уравновеши-

вания ( равен 0,5 при наличии и 1,0 без уравновешивания ) [2].

Потери на трение в коренных подшипниках главного вала учитываются в кпд привода.

При расчете статического момента рабочего хода значения углов поворота кривошипа и соответствующих усилий выбираются из графика рабочей нагрузки. Эти же значения углов используются для расчета приведенного плеча силы. Результаты расчетов сводятся в таблицы - отдельно для рабочего и холостого хода. После этого строятся графики зависимостей всех рассчитанных моментов от углов поворота кривошипа. Затем производится суммирование этих моментов. После этого строятся графики зависимостей всех рассчитанных моментов от углов поворота кривошипа. Итоговый суммарный график изменения моментов служит основой для расчёта мощности привода и выбора параметров маховика.


1.3 Расчет мощности пресса и выбор электродвигателя
Для предварительной оценки мощности привода пресса используется определение среднеквадратичного момента Мск за один оборот кривошипа ( 2 или 360 ):   Мск= , (13)

где Мxi - суммарные моменты (Н.м) на участке графика моментов для холостого

хода, рассчитанные с заданным угловым интервалом  хх ;

Мp- суммарные моменты на участке рабочего хода, рассчитанные с соответ-

ствующим интервалом рх. Угловой интервал (шаг) для холостого хода,

обычно 10-30, для рабочего хода 1 - 3 .

Оценка необходимой для выполнения технологической операции мощности привода пресса N ( квт) производится по формуле:

N = ,

  где - угловая скорость главного вала пресса, рад/с;   = 0,8 - 0,9 - суммарный

кпд привода пресса.

Выбор окончательной мощности электродвигателя, проводится с учетом коэффициента запаса мощности k в период пуска: k = 1,1 - 1,3.

Nдв = k N .

После выбора двигателя следует определить фактический момент от двигателя  Мдв:

Мдв.

Полученный от расчёта момент двигателя необходимо привести к главному валу, умножив его на передаточное отношение i между двигателем и валом. Момент от двигателя на главном исполнительном валу необходимо нанести на график суммарных моментов. Это потребуется для оценки параметров маховика.


^ 2.РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИВОДА
2.1 Маховик
Маховик является аккумулятором энергии, он накапливает ее в период холостого хода и отдает при выполнении рабочего хода. Это позволяет использовать для привода пресса двигатель с меньшим крутящим моментом. Маховик выбирается по моменту инерции, который определяется из работы Aмх , выполняемой маховиком в период максимальных моментов от технологической операции:

Iмх= . (14)

где kф  - коэффициент загрузки привода, он же доля работы выполняемой махо-

виком:

kф = 1 - рх / 360 ;

 Aмх  - работа, выполняемая маховиком, ( Н.м ), которая находиться на гра-

фике моментов выше линии момента создаваемого двигателем;

  мх - угловая скорость маховика, 1/с;

j - коэффициент неравномерности вращения вала маховика,  j = 0,12-0,30 [2].

Работу маховика нужно определить из графика суммарного момента за цикл, принятый за один оборот главного вала. Если на этом графике отложить момент двигателя Мдв, приведенный к главному валу
  1   2   3

Похожие:

Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания к выполнению дипломного проекта по специальности...
Методические указания к выполнению дипломного проекта по специальности «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов» для специализации...
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания к выполнению курсового проекта для студентов...
Путевые машины; методические указания /М. В. Попович, Б. Г. Волковойнов, А. В. Атаманюк. – Спб.: Петербургский государственный университет...
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине...
Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования в электроснабжении»...
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания и задания по выполнению междисциплинарного...
Методические указания и задания по выполнению междисциплинарного курсового проекта по специальности 240801. 65 «Машины и аппараты...
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания к выполнению курсового проекта для студентов...
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 290700 "Теплогазоснабжение и вентиляция" заочной...
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Бухгалтерский учет»
Методические указания предназначены для студентов специальности 080105 «Финансы и кредит»
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания по выполнению дипломного проекта для студентов...
Дипломное проектирование. Методические указания по выполнению дипломного проекта для студентов специальности 080507. 65 (061100)...
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания по выполнению дипломного проекта для студентов...
Дипломное проектирование. Методические указания по выполнению дипломного проекта для студентов специальности 080507. 65 (061100)...
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания по выполнению курсового проекта для студентов...
«московский государственный открытый униветситет им. B. C. Черномырдина» Губкинский институт (филиал)
Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта по дисциплине Кузнечно-прессовое оборудование, раздел “ Кривошипные машины” для студентов специальности iconМетодические указания по выполнению курсового проекта для студентов,...
Финансовый менеджмент: Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов по направлению подготовки бакалавров 080500....

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница