Аналіз основних схем головних виконавчих механізмів з погляду зниження висоти і металоємності, збільшення вертикальної жорсткості. Дослідження кінематичних, кінето-статичних і силових характеристик планетарної схеми головного виконавчого механізму.
Аннотация к работе
Донбаська державна машинобудівна академія РОЗРОБКА ПЛАНЕТАРНОГО ГОЛОВНОГО ВИКОНАВЧОГО МЕХАНІЗМУ МЕХАНІЧНОГО ПРЕСАРобота виконана в Запорізькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки України (м. Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Обдул Василь Дмитрович, Запорізький національний технічний університет (м. Луганськ), завідувач кафедри промислового та художнього литва. кандидат технічних наук, доцент Роганов Максим Львович, Державна освітня установа «Інститут підвищення кваліфікації та перепідготовки кадрів» Міністерства праці та соціальної політики України, (м. Захист відбудеться "29" січня 2009 р. о 10 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 12.105.01 по захисту дисертацій в Донбаській державній машинобудівній академії (84313, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Донбаської державної машинобудівної академії (84313, м.Практика експлуатації пресів виявила особливий вплив схем виконання головних виконавчих механізмів на працездатність деталей і сполучень преса, динамічні навантаження, а також на якість одержуваних виробів. Необхідність рішення цієї задачі свідчить про доцільність проведення подальших досліджень, спрямованих на підвищення техніко-економічних показників процесів штампування і вдосконалення ковальсько-штампувального устаткування. Аналіз існуючого ковальсько-пресового устаткування показує, що одним із способів підвищення ефективності механічних пресів може бути використання сателітних кривих в кінематиці головного виконавчого механізму. У холодному листовому штампуванні на операціях витягування (витягування високих порожнистих стаканів) виникає необхідність вибору устаткування, виходячи з геометрії напівфабрикату, що приводить до вибору пресу з зусиллям, яке перебільшує дійсне в десятки, а в деяких випадках, і в сотні разів. Застосовуючи нову конструкцію головного виконавчого механізму, яка дозволяє отримати збільшений хід при незмінному радіусі кривошипа, зусиллі штампування, можна вирішити питання витягування високих порожнистих деталей з незначними капітальними затратами.Аналіз конструктивних схем головних виконавчих механізмів різних типів пресів, показав, що всі механічні преси (листоштампувальні, КГШП, ГКМ, холодновисаджувальні і т.ін.), що випускаються, мають відомі конструктивні схеми кривошипно-повзуних механізмів і відрізняються лише виконанням шатуна і повзуна. Проведено огляд і аналіз кривошипних пресів та механізмів, перетворюючих обертальний рух в поступальний, які можна використовувати в якості головних виконавчих механізмів. окремі зміни в конструкціях головних виконавчих механізмів пресів дають можливість зменшити відстань від осі головного валу до столу, зменшити висоту пресів на 20-25 %, збільшити жорсткість, забезпечити стійкий плоский контакт повзуна і станини на всій ділянці робочого ходу. Це виключає залежність швидкості руху робочого інструменту від механічних характеристик металу що оброблюється у будь-який момент часу, тобто зміна швидкості руху інструменту за весь час дії преса визначатиметься кінематикою машини (без урахування нерівномірності руху деталей приводу і пружної деформації машини). Ці дослідження необхідно було провести з метою оцінки обєктивності запропонованих в роботі методів розрахунку кінематичних, кінетостатичних і силових параметрів планетарного головного виконавчого механізму на операції витягування.Відсутність шатуна в пресі позитивно позначиться на зниженні металоємності та габаритах машини при одночасному збільшенні жорсткості преса і зниженні центра тяжіння всього преса. На основі теоретичних досліджень обґрунтована можливість використання планетарного механізму в якості головного виконавчого механізму преса, що призводить до зниження висоти і зменшення металоємності всього кривошипного преса. Встановлені аналітичні залежності для кінематичного аналізу преса з планетарним головним виконавчим механізмом на основі яких встановлена можливість зниження висоти на 25-45% і зменшення металоємності всього преса на 30-45% (в порівнянні з традиційною конструкцією). Встановлено аналітичну залежність приведеного плеча сил тертя від кута оберту головного валу та сил, які діють на повзун під час робочого ходу, що дає можливість зменшення втрат на тертя в пропонованому пресі на 40%, що в свою чергу приводить до зменшення рушійного моменту на 35-40% та роботи робочого ходу на 25-27% і збільшення ККД преса за період робочого ходу на 15-20%. Розроблено та виготовлено дослідний механічний прес з планетарним головним виконавчим механізмом зусиллям 6,3 КН з частотою ходів 120 х/хв., величиною ходу 240 мм з радіусом водила 60 мм, що дало можливість збільшити величину ходу преса вдвічі (в порівнянні з традиційним), зменшити циклові втрати за рахунок відсутності шатуна в 1,2 рази, зменшити вагу і висоту в 1,3 рази.