Расчет детали пресса при помощи пакета программ САПР

Рисунок 19- График зависимости допускаемого усилия от угла поворота

Рисунок 20- Вал главный

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ГЛАВНОГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА (ГИМа)

Номинальное усилие пресса.[МН] p= 3.15 (линейные размеры -В МЕТРАХ!!!)

Диаметр опорной шейки главного вала d0= .27

Диаметр шатунной шейки главного вала d3= .38

Длина опорной шейки главного вала l0= .52

Радиус кривошипа r= .2

Радиус зубчатого колеса по начальной окружности r4= .51

Ширина щеки двухколенчатого вала b= .14

Дезаксиальность глав. исполнит. механизма e= 0

Длина шатуна l= .35

Расстояние от центра обода зубчатого колеса до наружнего

края опорной шейки l1= .1

Коэффициенты материала для сечений (Фs,Фt)

B-B (d0) - 1.9 3.2

E-E (d3) - 2.8 4.8

Коэф-т трения в кинематич.парах глав.исполнит.мех. .03

Угол зацепления, [градус] 20

Установочный угол шестерни, [градус] 120

Коэффициент запаса прочности n= 1.3

Коэффициент эквивалентной нагрузки k= .8

Предел выносливости, [МПа] 280

РАСПЕЧАТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

----------T--------------------T------------¬

¦Угол поворотa¦ Допускаемые усилия в сечениях ¦Приведенное плечо¦

¦ кривошипа ¦ B-B ¦ E-E ¦ силы ¦

¦ [градусы] ¦ [кН] ¦ [кН] ¦ [мм] ¦

+---------+-------+-------------+------------+

¦ 0 ¦ 16688 ¦ 9710 ¦ 15.3 ¦

¦ 10 ¦ 7808 ¦ 16015 ¦ 69.5 ¦

¦ 20 ¦ 3966 ¦ 21492 ¦ 120.1 ¦

¦ 30 ¦ 2751 ¦ 15416 ¦ 164 ¦

¦ 40 ¦ 2211 ¦ 11068 ¦ 198.8 ¦

¦ 50 ¦ 1947 ¦ 9094 ¦ 222.8 ¦

¦ 60 ¦ 1833 ¦ 8301 ¦ 235.2 ¦

¦ 70 ¦ 1824 ¦ 8237 ¦ 236.3 ¦

¦ 80 ¦ 1905 ¦ 8797 ¦ 227.2 ¦

¦ 90 ¦ 2083 ¦ 10087 ¦ 209.7 ¦

¦ 100 ¦ 2381 ¦ 12417 ¦ 186.2 ¦

¦ 110 ¦ 2852 ¦ 16205 ¦ 159 ¦

¦ 120 ¦ 3588 ¦ 20607 ¦ 130.6 ¦

L---+---+-----+-----

12. Расчет уравновешивателей ползуна

Уравновешиватели применяются для предотвращения опускания ползуна в случае неисправности тормоза, а также для более плавной работы привода и снижения энергозатрат на холостой ход ползуна. Наличие уравновешивателя обеспечивает постоянную одностороннюю выборку зазоров, что, в свою очередь, приводит к более равномерному ходу ползуна.

Уравновешиватель способствует более точной штамповке и меньшему износу инструмента. Уравновешиватели могут быть как пневматическими так и пружинными. По конструктивному исполнению пневматические уравновешиватели делятся на две группы:

- цилиндры связаны со станиной, а штоки поршней - с ползуном пресса (рисунок 15);

Рисунок 21- Крепление цилиндров уравновешивателей на станине, а штоки поршней с ползуном

Исходные данные для расчета: - частота ходов пресса, 1/мин; - длина хода ползуна пресса, м; - масса ползуна пресса с подвижными частями, коленчатым валом и верхней половиной штампа, кг; ориентировочно можно принять

,

где - номинальное усилие пресса, кН; - число цилиндров уравновешивателей, - число уравновешивающих пружин (для пружинных уравновешивателей), МПа - расчетное давление в ресивере цилиндров уравновешивателей; - длина цилиндра уравновешивателя, м.

Составляющая инерционных усилий, действующих на ползун,

,

где ; - радиус кривошипа, м; - длина шатуна, м. Диаметр цилиндра уравновешивателя с креплением к станине (рисунок 14)

;

диаметр цилиндра уравновешивателя, установленного на фундаменте (рисунок 15),

;

где ; - диаметр штока.

Объем ресивера уравновешивателя принимается равным 8-10 объемам цилиндра уравновешивателя:

,

где ; .

Диаметр ресивера принимается равным диаметру цилиндра уравновешивателя.

При пружинном уравновешивателе суммарное усилие пружин определяется по формуле

,

где - усилие одной пружины, - число пружин.

Расчет штоков и других деталей, соединяющих поршни уравновешивателей с ползунами, проводится по усилию следующим образом:

- при установке цилиндра на станине

;

- при установке цилиндра на фундаменте

.

Расчет уравновешивателя проведем на ЭВМ

расчет пневматических уравновешивателей

уравновешиватель тянущего типа с малым изменением силы

Номинальная сила пресса, [ кН ] - 3150

частота ходов ползуна, [ 1/мин ] - 25

радиус кривошипа, [ мм ] - 100

коэффициент длины шатуна, - .1

допустимое напряжение, Sigma [ МПа ] - 80

показатель политропы - 1.18

допустимая скорость течения воздуха, [м/с] - 20

коэффициент динамичности, Kд - 1.4

РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

для определения необходимого силы уравновешивания

- масса ползуна, [ кг ] = 3799

- масса шатуна, [ кг ] = 500

- масса кривошипов, [ кг ] = 50

количество шатунов, - 1

приведенная масса кривошипа, [ кг ] - 50

количество кривошипов, - 1

- начальная Сила [ Н ] = 45139.5

определение конструктивных параметров уравновешивателей

- критерий выбора типа уравновешивателя, К2 =

- коэффициент, <delta> = 8.074475E-2

- начальное давление воздуха, [ МПа ] = .3

- конечное давление воздуха, [ МПа ] = .375

- уравновешиватели с общей силой, [ Н ] = 45139.5

=========== Уравновешиватели в СТОЙКАХ ============

- количество уравновешивателей в стойках - 2

- Сила в стойках [ Н ] = 45021.05

- Диаметр цилиндров в стойках [ мм ] = 310

- диаметр штоков в стойках [ мм ] = 25

========= Уравновешиватели в ТРАВЕРСЕ ============

- количество уравновешивателей в траверсе - 1

- Сила в траверсе [ Н ] = 118.4414

- Диаметр цилиндров в траверсе [ мм ] = 21

- диаметр штоков в траверсе [ мм ] = 1

- общая площадь поршней [ м^2 ] = .1502732

- Объем ресивера [ м^3 ] = .263

- уточненное начальное давление [ МПа ] = .3003829

определение диаметров трубопроводов

- скорость движения ползунa , [ м/c ] = .4

- диаметр трубопровода в стойках, [ м ] = 43

- диаметр трубопровода в траверсе, [ м ] = 1

Проверка трубопровода на нагрев

Длина трубопровода, [ м ] = 3

Коэффициент трения воздуха в трубопроводе = .03

Коэффициент использования частоты ходов = .02

коэффициент меcтного сопротивления: на входе = .01

на выходе = 1

при поворотах = .25

число поворотов под углом 90 градусов = 2

рассчитанный коэффициент сопротивления = 3.603023

Удельное тепловыделение, W = 6.114165E-4

Допустимое значение [W] = 3

13. Определение работоспособности пресса

Для определения работоспособности пресса построим в одной системе координат графики допускаемых усилий и график технологической силы.

Рисунок 22. График для определения работоспособности пресса

1-график технологической нагрузки

3- график допускаемого усилия из условия прочности зубчатой передач.

4- график допускаемого усилия из условия прочности муфтой

5- график допускаемого усилия из условия прочности вала сечения E-E

6- график допускаемого усилия из условия прочности вала сечения B-B

Вывод: По графику видно, что пресс работоспособен.

Список использованных источников

1) Руководство по дипломному проектированию: Учеб. пособие. - Тула: ТулГУ, 2000. - Ч.1-5.

Ч.4: А.С. Маленичев, Н.Е. Проскуряков, Е.Б. Чачина / Под общей редакцией Н.Е. Проскурякова. - кузнечно-штамповочное оборудование - 132 с.

2) Основы проектирования машин и узлов: Учебное пособие/ А.К. Талалаев, Н.Е. Проскуряков, А.С. Маленичев. - Тул. гос. ун-т: Тула, 1997. - с.

Размещено на Allbest.ru