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
страница2/3
Дата публикации07.11.2013
Размер431.84 Kb.
ТипМетодические указания
skachate.ru > Математика > Методические указания
1   2   3
пресса Mдв.прив., с учётом передаточного отношения i : Mдв.прив = Мдв i, то работу маховика можно найти по следующей приближенной формуле:

Aмх = 0,5 (Mтахрх - Mдв.прив) рх , (15)

где  Mтахрх - максимальный момент рабочего хода,

рх - угол рабочего хода в радианах, отсчитанный между точками пересече-

ния линии момента двигателя с кривой максимальных моментов.

Более точный подсчёт работы маховика выполняется оценкой площади, ограниченной по оси ординат кривой суммарных моментов и линией её пересечения с моментом от двигателя по оси абсцисс.

Если маховик расположен не на главном валу, то необходимо учитывать передаточное отношение передачи.

Считая, что вся масса маховика сосредоточена на ободе, его радиус rмх и масса mмх связаны с моментом инерции:

Iмх= mмхrмх2.

Чаще всего, наружный диаметр маховика является наружным диаметром большого шкива клиноремённой передачи. Большой шкив связан с малым передаточным отношением, а диаметр малого шкива зависит от типа выбранного клинового ремня. Величины - минимальный диаметр и высота ремня, связаны определенным отношением, рассмотренным ниже. Ширина обода маховика зависит от числа устанавливаемых ремней. Принимая эти величины за основу, определяется необходимая масса маховика.
2.2 Ременная и зубчатая передачи
В кинематической схеме привода кривошипного пресса клиноременная передача используется на первой ступени - от электродвигателя к маховику. Расчет начинается с определения общего передаточного отношения привода iпр и, в том числе, клиноременной передачи [3].

Далее необходимо определиться с диаметром малого шкива dм, м. Поскольку известна передаваемая мощность со стороны двигателя и скорость вращения вала, а каждый тип ремня способен, в зависимости от скорости своего движения, передавать вполне определенную мощность или крутящий момент, то можно определить число ремней, задаваясь по ГОСТ 17383-73 типом ремня [3]. Диаметр малого шкива связан с высотой сечения ремня h, которая зависит от типа ремня, соотношением: dм = 15 h.

После принятия диаметра малого шкива, с учётом передаточного отношения клиноремённой передачи, определяется диаметр большого шкива (маховика). Затем определяется межосевое расстояние и расчетная длина ремня, которая уточняется по ГОСТ 1284.3-80 .

Если передаточное отношение велико (i 6) и приходится выполнять привод с промежуточной зубчатой парой, то далее проводится расчет зубчатой передачи [3]. При проверочном расчёте существующей зубчатой передачи проверяется контактное напряжение и напряжение изгиба в зубьях, возникающих от передачи максимального крутящего момента. Если же выполняется проектировочный расчёт, то сначала, из условий прочности материалов, выбранных для шестерни и колеса, определяется модуль, число зубьев, диаметр шестерни и колеса.

  1. Муфты включения


Муфта включения должна обеспечивать периодическую передачу от привода пресса на его ГИМ крутящего момента, необходимого для выполнения заданной технологической операции. В кривошипных прессах используются жесткие муфты с поворотной шпонкой и фрикционные муфты.


  1. Жесткая муфта


При проектировочном расчете муфты с поворотной шпонкой можно воспользоваться рекомендацией [2] для выбора примерного диаметра и размеров шпонки:

Mтах   200  d шп3 ,  

где Mтах - максимальный крутящий момент на валу муфты, Нм;

d шп - диаметр шпонки, см. Длина рабочей части шпонки ( лыски ) l =3 d шп .

Затем проверяется шпонка на срез и смятие.

.

Расчет поверхности лыски шпонки на смятие :

   см = Pокр / Fсм   [ см],

где Pокр = 2 Mтах / dв  ,

dв  - диаметр хвостовика вала , на котором размещена шпонка, м;

Fср , Fсм - площади срезаемой и сминаемой поверхности лыски шпонки, м 2;

Fср = Fсм = 0,5dшlш;

lш- длина лыски на шпонке; dш - диаметр шпонки, м.

[ см] = 0,8  в. Материал шпонки сталь 40ХН или 50 ХН, реже У7 или У8.
2.3.2 Дисковая муфта
Дисковые муфты должны также выполнять роль предохранителя от перегрузки по моменту, к которому предрасположен маховичный привод [4]. При выборе муфты должно выполняться основное условие:

Мм = Мрас , (16)

где Мм – момент, который может передать муфта;

Мрас – расчетный момент, который должен быть передан муфтой на глав-

ный вал пресса для выполнения технологической операции.

В общем случае:

, (17)

где Mтахрх – максимальный крутящий момент на главном валу пресса в период

рабочего хода;

iм – передаточное отношение привода от вала муфты до главного вала;

– кпд передачи от вала муфты до главного вала;

kм – показатель момента муфты включения приводе пресса [4]. Для уни-

версальных прессов kм= 1,2 - 1,3.

Момент муфты Мм, который она может развивать, исходя из своих конструктивных параметров, определяется моментом трения между дисками муфты при отсутствии проскальзывания между ними [2,4]:

а) для муфт с кольцевыми обкладками:

Мм = ; (18)

б) для однодисковой муфты с фрикционными вставками:

Мм = 2 ; (19)

где f - коэффициент трения, для фрикционного материала феродо при трении

по чугуну f = 0,35, при трении по стали f = 0,3; для ретинакса f = 0,32 [4] ;

для других фрикционных материалов значения f приведены в [4 ] .

Rср - средний радиус для муфты со вставками определяется от оси вра-

щения до средины вставки:

Rср = (Rн + Rв)/2,

Rн , Rв - наружный и внутренний радиусы кольцевых фрикционных обкла-

док.

m – количество трущихся фрикционных поверхностей;

n – количество вставок;

Fвс – площадь поверхности трения одной вставки;

– среднее давление на поверхностях трения при включении муфты, ре-

комендуемые значения [4] которого приведены в таблице 1 :

Таблица 1 - Среднее давление на поверхностях трения


Тип фрикционного контакта

Число оборотов вала муфты nм, об/мин


qср, МПа

Сплошной (накладки)
Дискретный (вставки)

180

180....400

400

180

180....400

400

0,6...0,9

0,4...0,7

0,3...0,5

0,8...1,2

0,6...1,0

0,5...0,8

Большие значения qср – для прессов усилием < 2МН, меньшие – для прессов усилием > 4МН.

После вычисления Мм и Мрас проверкой на работоспособность муфты с выбранными геометрическими параметрами является выполнение условия по ( 16 ).

Следующей проверкой муфты является оценка показателя износа Kизн [2]:

, (20)

где ;

Iпр – суммарный момент инерции ведомых частей, приведённый к валу муф-

фты; – угловая скорость вала муфты;

F - площадь фрикционной поверхности между обкладками и нажимным дис-

ком; p – коэффициент использования частоты ходов пресса, зависит от ор-

ганизации технологического цикла на прессе: p= 0,1 - 0,9

n – номинальное число ходов пресса в минуту;

[Кизн] – допускаемый показатель износ, принимаемый по табл. 2.
Таблица 2 - Допускаемый показатель износа


Тип фрикционного

материала

Число поверхностей

трения m

[Кизн],

кнм/м2с

Феродо

2

4

6

9,0

7,3

5,7

Ретинакс

2

12,2


Для нормальной работы фрикционной муфты при передаче крутящих моментов необходимо создавать сжатие поверхностей трения, которое создаётся пневматическим цилиндром, встроенным в муфту. При проверочном расчёте, когда из чертежа размеры цилиндра известны, остаётся только оценить потребное давление из условия допустимых напряжений в материалах фрикционных дисков или вставок. При проектировочном расчёте необходимо оценить возможные размеры цилиндра, исходя из принятых давлений в пневматической сети и противодействия по усилию, создаваемые пружинами возврата муфты в отключённое состояние. Если у пресса муфта объединена с тормозом в один блок, то для расчёта муфты необходимо учитывать величину усилия тех же пружин, которые необходимы для затормаживания. Если же муфта от тормоза независима, то пружины в муфте служат для преодоления трения в манжетах и вытеснения воздуха из цилиндра в момент размыкания дисков муфты.

Размеры силового пневматического цилиндра муфты определяют [4] по зависимости:

, (21)

где (1,05…1,1) – коэффициент, учитывающий потери на трение в манжетах и

шлицах муфты, большие значения принимаются для муфт прессов усилием <

2МН, меньшие – для прессов усилием > 4МН [4, с.188] ;

– рабочее давление сжатого воздуха в ресивере;

– давление сжатого воздуха, необходимого для преодоления сил пружин

муфты.

При проектировочном расчёте давлениями и обычно задаются [4] согласно таблице 3 :
Таблица 3 - Рекомендуемые значения давления сжатого воздуха


n , об/мин

, МПа

, Мпа

< 30

30-60

60-1120

> 120

0,55 – 0,60

0,50– 0,55

0,40 – 0,50

0,35 – 0,45

0,030

0,035

0,045

0,055


По рассчитанному значению определяют внутренний dвн и наружный dн диаметры поршня цилиндра, которые округляют до ближайшего нормализованного размера.

Пружины муфты выбирают исходя из расчетного суммарного усилия:

Тпр=. (22)

Задавшись числом пружин в муфте, рассчитывают и выбирают параметры пружины .

Усилие создаваемое одной пружиной равно, н :

Тпр  (23)

где к - жесткость пружины н / м, ; (24)

 - осадка пружины, м;

^ Е - модуль упругости материала пружины , 2,2  10 МПа;

d - диаметр проволоки, из которой сделана пружина, м ;

^ D - средний диаметр витка по осевым линиям, м ;

i - число витков в пружине.

Для n - пружин : Тпр = Тпр n (25)

Боковые поверхности фрикционных вставок и шлицев дисков муфты проверяют на смятие.

Максимальное напряжение смятия на боковой поверхности вставки [5]:

см =  [ см] , (26)

где kд = 1,2…1,4 – коэффициент динамической нагрузки, в зависимости от числа

оборотов вала муфты [ 3 ];

kоб = 1,0…2,0 – коэффициент качества обработки, в зависимости от шерохо-

ватости поверхности;

=1,6…2,0 – коэффициент максимального напряжения смятия, в зависимо-

сти от точности обработки;

bв – линейный размер вставки по поверхности смятия, для круглых вставок

bв = 2rв; для овальных bв = lв; чечевицеобразных bв = Rн – Rвн;

hд – толщина диска в месте контакта со вставками;

[ см] – допускаемое напряжение смятия материала вставки.

Для феродо [ см] = 9 МПа, для ретинакса [ см] = 11 МПа [4].

Максимальное напряжение смятия на боковых поверхностях шлицев ведомых и ведущих дисков:

см =  [ см] , (27)

где zш – число шлицев диска;

bш , hш – ширина и высота шлица;

Rш – средний радиус шлицевого соединения;

[ см] – допускаемое напряжение смятия материала диска. Для ст.35 и ст.5

без термообработки [ см] = 15...20 МПа, с термообработкой [ см] = 20…35

МПа [4].

2.4 Тормоз
Тормоз поглощает энергию ведомой части кривошипно - ползунного механизма после выключения муфты и удерживает исполнительный механизм, как правило, в верхнем положении ползуна. Торможение происходит за счёт постоянного сцепления одной из частей фрикционной пары с корпусом или со станиной пресса. Расчет тормоза сводится к определению тормозного момента и выбору силовых элементов, обеспечивающих его получение [4]. Потребный тормозной момент Mт зависит от необходимой работы торможения ведомых частей, угловой скорости тормозного шкива и угла торможения . Тормозной момент ^ Mт, Нм, определяется по следующей формуле:

Mт  = , (28)

  где Iвч - момент инерции ведомых деталей привода, которые затормаживаются,

приведенный к валу тормоза, кг  м;

т - угловая скорость вала тормоза, рад/с;

т  - угол торможения, для листоштамповочных прессов равен 8-12 граду-

сов; 20 - 30  для горячештамповочных прессов и ГКМ;

iт  - передаточное число от вала тормоза к главному валу.

Для определения величины момента инерции ведомых частей Iвч необходимо все затормаживаемые массы привести к валу тормоза. Сюда относятся момент инерции от кривошипного вала с тормозным шкивом и затормаживаемыми элементами муфты , шатун и ползун с верхнейполовиной штампа Iп . Суммарный приведённый момент инерции равен, кг  м:

Iвч = (Iв + Iт + Iм+ Iп) / (29)

С некоторым допущением

= m R ; = mт  R; = mм  R,

где mв, mт, mм - массы : главного вала, тормозного шкива, затормаживаемого

элемента муфты;

R, R, R - радиусы : главного вала, тормозного шкива, диска муфты.

Момент инерции поступательно движущихся масс ^ Iп, к которым относится ползун с верхней половиной штампа и, частично, шатун, рассчитывается :

Iп = (m1 + m3)  (m
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