(6.7)

, Н

Число пружин выбирается конструктивно и равным 6, 9, 12, 16, 18 и т.д. Расчетным усилием пружины муфты является усилие, развиваемое во включенной муфте с учетом допускаемого износа между регулировками

. (6.8)

Н

Диаметр проволоки определяется по формуле

. (6.9)

Индекс пружины c_пр задают равным 4. Допускаемое напряжение кручения [?] принимается 590 МПа для стали 60С2 (проволока диаметром 5 - 42 мм).

Минимальное число рабочих витков пружины

. (7.1)

Средний диаметр пружины

D_пр = c_пр d_пр = 4 * 13 = 52, мм (7.2)

Максимальная деформация пружины при расчетном усилии

(7.3)

, мм

Шаг пружины в свободном состоянии

мм (7.4)

Длина пружины в свободном состоянии

L_пр.св = t_пр i_пр + d_пр = 17,782 * 8 + 12 = 154,256 мм (7.5)

Длина пружины при расчетном усилии

L_пр.рас = L_пр.св - ?_пр = 154,256 - 31,88 = 122,376 мм (7.6)

Деформация пружины при рабочем усилии

?_пр.раб = ?_пр - h_п = 31,88 - 8 = 23,88 мм . (7.7)

Длина пружины при рабочем усилии

L_пр.раб = L_пр.св - ?_пр.раб =122,376 - 23,88 = 98,48 мм. (7.8)

Проверка муфт и тормозов на работоспособность

Работоспособность фрикционного узла оценивается по величине показателя износа

, Нм/см² мин (5.19)

где A_тр - работа трения за одно включение узла

A_тр =a^.I₂^.n_м; A_тр=*=4092 Дж

a - коэффициент, учитывающий тип узла; для муфт a = 5,8^.10^-3,

I₂ - момент инерции ведомых частей привода; I₂ =60

n_м - число оборотов в минуту вала муфты или тормоза; =196

n_вк - число включений узла в минуту; 15

k_вз - коэффициент взаимного перекрытия; =1

F_тр - суммарная площадь поверхности трения. =0,4328 м²;

Нм/см² *мин

Допустимый показатель износа определяется по формуле

, (7.9)

где [?] - максимально допустимая поверхностная температура, выбираемая по / 7 / = 160 С ;

?_max - максимальная относительная поверхностная температура -1,2 [7] ;

S_ox - приведенный коэффициент поверхности охлаждения, выбирается по [ 7 ] - 2,2 ;

b_? - приведенный коэффициент, учитывающий вентиляционный эффект, выбирается по [ 1 ] - 0,08 ;

V_ср - линейная скорость вращения ведущего диска на среднем радиусе R_ср =1,5 м/с ;

Нм/см² *мин

Определение приведенного срока службы фрикционных материалов

Срок службы фрикционных элементов определяется по формуле [ 7 ]

, мес. (8.1)

где N - число циклов нагружения до полного износа фрикционных элементов .

, (8.2)

N- принимаем 7*10⁶

n_см - число смен работы пресса - 2 ;

k₁ - коэффициент, учитывающий простои оборудования, связанные с ремонтом и переналадкой оснастки, выбирается по [ 7 ] - 0.86

n_вк - число включений узла в минуту - 15 ;

k₂ - коэффициент, учитывающий использование пресса в течение заданного времени с различной частотой включений; [ 7 ] - 0,6

h^* - общий ресурс на износ 5 мм ;

J_л -линейная интенсивность износа, определяется по [7] в зависимости от типа материала и удельного давления на поверхности q - 0,02 ;

b_q - относительный показатель интенсивности износа, определяется по

[ 7 ] в зависимости от относительного времени включения и соотношения приведенного фактического давления q_ф и реального давления q; давление q_ф выбирается по [ 7], а давление q определяется по формуле (5.3) - 0,23

Т=0,95 10^-4 7 10⁶ / 3 *0,86* 0,6 * 15… = 28,639 мес.

7. Расчет уравновешивателя ползуна

В настоящее время согласно техническим условиям безопасности уравновешиватели предусматриваются во всех прессах усилием св. 160 кН, а при числе ходов более 150 в минуту - и при меньших усилиях.

Основное назначение уравновешивателя:

· предотвращение опускания ползуна в случае поломок ГИМа или тормоза;

· обеспечение более плавной работы привода за счет снижения инерционных нагрузок и более плавной выборки зазоров в ГИМе и приводе.

При проектировании уравновешивателя важно обеспечить надежное смазывание уплотнений поршня и штока, надежное крепление штока к ползуну и достаточный объем ресивера в который происходит истечение воздуха при ходе ползуна вниз.

Смазка уплотнений обычно обеспечивается периодической подачей смазки в верхнюю полость цилиндра, откуда она постепенно стекает к уплотнениям поршня и далее к уплотнениям штока. В качестве уплотнений предпочтительно применять чугунные кольца, работающие без замены несколько лет.

Конструкция уравновешивателя определяется его размерами, конструкцией и размерами ползуна, расположением уравновешивателя в станине. Во всех пневматических уравновешивателях подъемная сила создается давлением воздуха, подаваемого в нижнюю полость цилиндра. Диаметр трубы должен обеспечивать максимальный расход воздуха с минимальными потерями и обычно составляет не менее 1,5-2 ”.

Исходными данными для расчета являются ( определяем по

значениям пресса аналога ) :

n_н - число ходов пресса в минуту - 60 ход/мин ;

S_max - максимальный ход ползуна - 350 мм ;

i - число цилиндров уравновешивателя - 1 ;

p_a - давление воздуха в магистрали - 0,5 МПа ;

Для выполнения уравновешивателем всех основных функций необходимо, чтобы усилие его на протяжении хода с некоторым превышением соответствовало изменению вертикальной составляющей результирующей силы от веса, силы инерции и сил сопротивления. Завышение расчетного усилия уравновешивателя отрицательно сказывается на экономических показателях привода (повышение расхода энергии и снижение КПД).

Расчетное усилие уравновешивателя определяется с учетом инерционных сил

, (8.3)

кг (8.4)

G - вес ползуна с верхней частью штампа

G_р=20837,7(1+) =19244,25 кг

Тогда диаметр цилиндра тянущего уравновешивателя (верхний уравновешиватель) будет

, (8.5)

D_у = = 169,9 мм=0,169 м

где d_шт - диаметр штока; Объем ресивера V_р принимается не менее 4 объемов уравновешивателя V_у

V_р = 4F_уS_max ; (8.6)

V_{р =} 4*1,69*= 0,01938 м³

где F_у - площадь поршня уравновешивателя;

8. Техническая характеристика пресса

Таблица 1

9. Стандартизация и унификация

Для удешевления изготовления пресса следует использовать стандартизированные и унифицированные изделия.

Унифицированные изделия это элементы системы управления, фрикционные элементы, динамометры, датчики отслеживающие состояние пресса.

Стандартизированные изделия это крепёжные элементы, электродвигатели, ремни клиноременной передачи, подшипники, уплотнительные кольца, и др. уплотнения.

10. Организация рабочего места

Рисунок - рабочее место штамповщика

1 - КГШП 25 МН;

2 - КИН с заготовками;

3 - обрезной пресс;

4 - тара с отходом и браком;

5 - штамповщик.

11. Техника безопасности

Для обеспечения безопасной работы рекомендуется использовать специальные приспособления:

Устройства внешней защиты.

К ним относятся активные и пассивные ограждения, не допускающие попадание рук штамповщика в опасную зону движения рабочих частей пресса или штампа. Эти подвижные заградительные решетки крепятся непосредственно к ползуну. И если штамповщик попадает в опасную зону, то решетка выталкивает его от туда.

Устройство блокировки привода.

С помощью фотоэлементов и электронных приспособлений защиты. При попадании рук штамповщика в опасную зону цепь управления муфтой тот час же блокируется, вызывая остановку главного исполнительного механизма из-за пересечения штамповщиком светового потока защитного механизма.

Необходимо тщательно заземлять кривошипный пресс для предотвращения поражения штамповщика электрическим током при нарушении изоляции электроцепей аппаратуры.

Список литературы

1. Явтушенко О. В. Проектирование и расчёт кривошипных прессов.-Запорожье,ЗНТУ,2008 - 301с.

2. Залесский В. И. Оборудование кузнечно-прессовых цехов. - М.: Высшая школа, 1973.

3. Кузнечно-штамповочное оборудование. Под ред. Банкетова А. Н., Ланского Е. Н..- М.: Машиностроение, 1982.

4. Норицын И. А., Власов В. И. Автоматизация и механизация технологических процессов ковки и штамповки. - М.: Машиностроение, 1967

5. Кривошипные горячештамповочные прессы, М. , Машиностроение, 1974, Игнатов А. А., Игнатова Т. А.