Определение радиуса кривошипа, длины шатуна и номинальной силы пресса. Расчет частоты ходов ползуна пресса и предварительный выбор электродвигателя. Проектирование кинематической схемы пресса. Определение момента инерции маховика, его размеров и массы.
Технологическая операция на кривошипных прессах начинает выполняться, когда ползун находится на расстоянии от нижней мертвой точки (рисунок 2). Величина угла встречи влияет на размеры радиуса кривошипа и длины шатуна, а, следовательно, и на габариты всего пресса, величины скорости движения ползуна и необходимого крутящего момента на кривошипном валу.Радиус кривошипа (при отсчете из удаленного положения) определяется по зависимости Коэффициенты для прессов различного технологического назначения рекомендуется принимать: - листоштамповочные универсальные прессы с нормальным ходом;Номинальное усилие без учета сил трения и с учетом сил трения рассчитываются соответственно по зависимостям На рисунке 2 приведен нагрузочный график На рисунке 4 приведен график зависимости крутящего момента от угла поворота кривошипа Рисунок 3-График зависимости крутящего момента от угла поворота кривошипа РАСХОД ЭНЕРГИИ НА СОВЕРШЕНИЕ ПРЕССОМ РАБОЧЕГО ХОДА, (по графику крутящих моментов) [Дж] - 35130.94При установке на столе пресса нескольких штампов для изготовления различных деталей, частота ходов ползуна пресса будет Средняя скорость ползуна на протяжении рабочего хода (рабочего угла) определяется по выражению где - рабочий угол, градус, - мин-1, - допустимая скорость операции. Предварительный подбор электродвигателя необходим для проектирования кинематической схемы пресса. Мощность электродвигателя (КВТ) вычисляется по зависимости: КВТ; где - коэффициент использования энергии прессом за цикл, ; - суммарная работа, затрачиваемая прессом за цикл; - работа, затрачиваемая на деформирование заготовки и определяемая по графику "Усилие - рабочий ход" - длина кинематического цикла, , с.Общее передаточное отношение привода, состоящего из клиноременной передачи и одной или нескольких зубчатых передач, определяетсяСинхронная частота вращения двигателя, 1/мин : 1460.000 ¦ N ¦ние сече-¦ не ¦ремня,¦ W ¦ ¦ Мощность передаваемая одним ремнем, КВТ : 8.490 Коэффициент Cl, учитывающий влияние длины ремня : 0.970 Коэффициент Cz, учитывающий число ремней в передаче : 0.900Определив параметры зубчатого зацепления, рассчитываем окружную скорость по зависимости Проведем расчет зубчатой передачи на ЭВМ и построим график сил на ползуне допускаемых прочностью зубчатой передачи от угла поворота кривошипа. КОЭФФИЦИЕНТ, УЧИТЫВАЮЩИЙ МОДУЛИ УПРУГОСТИ КОЭФФИЦИЕНТ, УЧИТЫВАЮЩИЙ УГЛЫ ЗАЦЕПЛЕНИЯ И НАКЛОНА ЗУБА -.96 КОЭФФИЦИЕНТ, УЧИТЫВАЮЩИЙ СТЕПЕНЬ ПЕРЕКРЫТИЯ - 1.3В соответствии с проведенными расчетами построим кинематическую схему пресса (см. рисунок 5).В кривошипных машинах наиболее широко используется кривошипно-шатунный механизм, схема которого показана на рисунке 6. При проведении кинематических исследований необходимо рассчитать перемещение, скорость и ускорение ползуна пресса в функции угла поворота главного вала. Связь между перемещением , скоростью и ускорением ползуна и углом поворота кривошипа определяется по зависимостям За начало отсчета перемещений и углов поворота главного вала принято крайнее верхнее положение ползуна.Расход энергии на включение кривошипного пресса в работу зависит от ряда факторов и, прежде всего, от режима работы оборудования и типа используемой муфты включения.В клиноременной передаче потери энергии в основном зависят от изменения силового режима на валу электродвигателя в период рабочего хода пресса. Эти потери рассчитываются по формуле: , где - коэффициент полезного действия клиноременной передачи, ; - коэффициент кратности, зависящий от технологических параметров и конструкции пресса; - предельная величина крутящего момента на главном валу пресса; - угол поворота кривошипа главного вала, на протяжении которого совершается рабочий ход пресса.Как уже отмечалось ранее расчет электродвигателя кривошипного пресса основывается на номинальной мощности оборудования , которая приравнивается к мощности электродвигателя . Помимо электродвигателя с короткозамкнутым ротором на кривошипных прессах используются и асинхронные электродвигатели с фазным ротором, мощность которых рассчитывается по формуле: , где - уже известная номинальная мощность оборудования; - коэффициент, учитывающий соотношение номинальной (каталожной) и действительной (с учетом проскальзывания) частот вращения ротора электродвигателя, , где - номинальная (по каталогу) частота вращения электродвигателя с фазным ротором; - действительная частота вращения, с учетом скольжения, определяемая по формулеВеличина момента инерции маховика кривошипного пресса рассчитывается по формуле: , где - частота вращения маховика; - работа маховика, совершаемая за счет отдачи накопленной кинетической энергии, ; мощность электродвигателя, принятая по каталогу; - время, в течении которого осуществляется непосредственная деформация металла, , - время одного полного цикла работы оборудования; - коэффициент неравномерности вращения вала маховика, ; Если маховик кривошипного пресса представить в виде диска с массивным ободом, то его основные размеры определяются исходя из его момента инерц
План
Характеристики листового пресса
Номинальная сила 2500 КН
Ход ползуна регулируемый 200 мм
Частота ходов ползуна 40
Процесс исследования гибка
СОДЕРЖАНИЕ
1. Технологический расчет
1.1 Выбор угла встречи
1.2 Определение радиуса кривошипа и длины шатуна
1.3 Определение номинальной силы пресса
2. Расчет частоты ходов ползуна пресса и предварительный выбор электродвигателя
3. Расчет передаточных отношений привода
4. Расчет клиноременной передачи
5. Расчет зубчатых передач
6. Проектирование кинематической схемы пресса
7. Кинематические расчеты
8. Энергетический расчет
8.1 Определение расхода энергии на включение пресса в работу
8.2 Определение потерь энергии в передачах при выполнении прессом технологической операции
8.3Расчет мощности электродвигателя
8.4 Определение момента инерции маховика, его размеров и массы
8.5 Расчет коэффициентов полезного действия оборудования
8.6 График работоспособности пресса
9. Расчет фрикционных дисковых муфт включения
9.1 Проектный расчет муфты включения
9.2 Определение основных конструктивных размеров муфты
