3. Последовательность выполнения работы

3.1. Первый вариант:

- подготовить к работе гидравлический пресс,

- произвести тарировку месдозы на универсальной испытательной машине (УИМ-50) и построить тарировочные графики,

- установить месдозу и датчики давления,

- установить на прессе штамп и построить ходограф,

- установить фиксированные значения прямого и обратного хода,

- произвести обжатие заготовки до заданной высоты с регистрацией усилий, хода поперечины и времени процесса,

- результаты занести в таблицу 8.1.

3.2. Второй вариант:

- подготовить к работе испытательную машину и гидравлический пресс,

- конечными выключателями установить фиксированные значения прямого и обратного хода,

- произвести обжатие заготовок до заданной высоты на УИМ-50 и П47А с регистрацией усилий, хода, времени процесса и давления в гидроцилиндре,

- результаты занести в табл. 8.1.

Таблица 8.1.

Расчетно-экспериментальные данные

Рабочий ход
№ п/п	D3 мм	H3 мм	Ход, мм		Время хода, с	Давление в цилиндре, МПа	Усилие, Н
							Расч.	П47А		УИМ-50
1
2
3
1	Возвратный ход
2
3
1	Ход приближения
2
3

4. Объем работы

4.1. Произвести необходимые вычисления и заполнить таблицу 8.1 .

4.2. Построить графики зависимости p(t) и P(s) (рис. 6.3, 6.4).

4.3. Дать сравнительный анализ экспериментальных и расчетных данных.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

Устройство гидравлического пресса. Основные узлы. Методика расчета гидроцилиндров.

Цель работы: изучение конструкции пресса и работы отдельных узлов. Освоение методики расчета цилиндров.

1. Оборудование

Работа выполняется на гидравлическом прессе модели П47А (рис. 9.1)

Рис. 9.1. Общий вид пресса П47А

Станина пресса двухстоечная. На стойках закреплены направляющие, по которым перемещается ползун (подвижная поперечина). На ползун воздействует плунжер, помещенный в цилиндр, под действием жидкости высокого давления. Жидкость по трубопроводу поступает из насосной установки. Пульт управления закреплен на станине пресса.

Техническая характеристика пресса П47А:

Номинальное усилие - 1000 кН,

Номинальное усилие обратного хода – 250 кН,

Номинальное усилие выталкивателя – 125 кН,

Наибольший ход ползуна – 400 мм,

Наибольший ход выталкивателя – 200 мм,

Наибольшее расстояние между столом и ползуном – 710 мм,

Расстояние между стойками в свету – 660 мм,

Размеры стола – 630х630 мм

Высота стола над уровнем пола – 800 мм,

Скорость ползуна рабочего хода – 2 мм/с,

холостого хода вниз – 70 мм/с,

холостого хода вверх – 70 мм/с,

Скорость выталкивателя рабочего хода – 23 мм/с,

холостого хода – 46 мм/с,

Максимальная выдержка под давлением – 15 мин,

Рабочее давление жидкости - 32 МПа

Мощность электродвигателя – 2,8 кВт,

Габаритные размеры пресса в плане – 1562х1120 мм,

высота над уровнем пола – 2560 мм,

Масса пресса – 2,4 т.

Наиболее важным узлом гидропресса является рабочий цилиндр. Цилиндры с верхним расположением имеют жесткое крепление с помощью резьбового соединения (П47А) или болтового фланцевого (рис. 9.2).

Рис. 9.2. Принятые обозначения

2. Методика расчета гидроцилиндра с фланцем [5].

2.1. Определить D из условия:

,

где F – площадь плунжера

р – давление жидкости, МПа.

2.2. Рассчитать толщину стенки гидроцилиндра:

, при ;

, при ;

, при ,

- допускаемое давление, МПа.

(80100 – углеродистые стали; 110150 – низколегированные стали).

2.3. Рассчитать резьбовые соединения

Усилие затяжки резьбы, МПа:

,

где Р – усилие, действующее на резьбовые соединения;

k – коэффициент затяжки (постоянная нагрузка k=1,251,5; переменная k=2,54).

Растягивающие напряжения:

,

где d – диаметр проточки под резьбу;

z – количество резьбовых соединений, участвующих в работе.

Касательное напряжение:

,

где k₁ – коэффициент, зависящий от трения фрикционной пары (k₁=0,12).

Приведенное напряжение в резьбе:

2.4. Рассчитать фланец

Для представленной схемы фланца:

,

где - коэффициент, учитывающий материал прокладки. Для паронитовых [2].

МПа.

Укрупненно .

2.5. Определить толщину () днища и высоту цилиндра.

Напряжения в днище определяются из расчета круглых пластин, нагруженных равномерно распределенным давлением:

или .

Высота цилиндра:

.

3. Объем работы

3.1. Ознакомиться с конструкцией пресса П47А, устройством и расположением узлов.

3.2. В отчете представить общий вид пресса с обозначениями и названиями узлов.

3.3. Определить внутренний диаметр рабочего цилиндра пресса П47А из технической характеристики.

3.4. Выполнить расчет гидроцилиндра в соответствие в вариантом задания (табл. 9.1).

Таблица 9.1.

Прессы ковочные с верхним расположением цилиндров

Вариант задания	Усилие РН, МН	Давление РЖ, МПа	Ход Hm, м	Число цил. NЦ	Материал
1	8,0	20	0,9	1	Сталь 30Л
2	8,0	32	1,0	1	Сталь 20ХН
3	12,5	32	1,25	1	Сталь 35Л
4	12,5	32	1,4	1	Сталь 40Л
5	20	32	1,6	2	Сталь 35ХНЛ
6	20	40	1,6	2	Сталь 40ХН
7	31,5	30	1,8	2	Сталь 35Л
8	31,5	40	2,0	2	Сталь 40Л
9	31,5	40	2,0	3	Сталь 20ХН
10	63	40	2,65	3	Сталь 35
11	63	32	2,5	3	Сталь 35Л
12	63	40	2,7	3	Сталь 40ХН

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10

Паспортизация и настройка прокатного стана.

Цель работы: детально ознакомиться с устройством прокатного стана, изучить методику и приобрести навыки настройки валков.

1. Устройство и принцип работы прокатного стана 5Л.00.00.00

Рис. 10.1. Кинематическая схема стана

Узлы стана (рис. 10.1): 1 – электродвигатель, 2 - редуктор, 3 – шестерная клеть, 4 – шпиндельное соединение, 5- нажимное устройство, 6 – рабочая клеть.

Рабочая клеть состоит из двух станин закрытого типа, рабочих валков с подушками, имеющими осевую регулировку.

Нажимное устройство передает усилие поджатия на подушки верхнего валка через набор шестерен посредством винтовой передачи.

Шестеренная клеть включает в себя корпус, крышку, вал-шестерни с подшипниками качения и служит для передачи крутящего момента от редуктора к универсальным шпинделям и далее к рабочим валкам стана.

Электрооборудование состоит из электродвигателя, трансформатора автоматического выключателя, магнитного пускателя, кнопок управления и электрических цепей.

2. Настройка стана

Вращением маховика нажимного устройства 5 опустить верхний валок до соприкосновения с нижним валком. Поднять маховик и освободить среднюю шестерню из зацепления. Установить отметку «0» на указателях. Опустить маховик в крайнее нижнее положение и вращением установить требуемое расстояние между валками и рабочей клети.

Установить вводной и выводной столы на требуемую высоту и необходимое расстояние от валков в горизонтальной плоскости, установить линейки на ширину прокатываемой заготовки.

Рис. 10.2. Схема проверки осей

3. Последовательность выполнения работы

3.1. Ознакомиться с устройством стана.

3.2. Настроить валки.

а) проверить совпадение вертикальных осей (рис. 10.2). Ось верхнего валка должна лежать в одной вертикальной плоскости с нижним валком (проверяется отвесом).

б) оценить параллельность осей валков. Верхний валок опускается в крайнее нижнее положение и проверяется зазор в первом и последнем калибрах.

.

в) проверить установку вводного и выводного столов по отношению к валкам. Передний конец линейки не доходит до бурта нижнего валка на 3-5мм, дно калибра выше стола на половину обжатия за проход (представить конкретные значения)

3.3. Заполнить табл. 10.1.

Таблица 10.1

Техническая характеристика стана

1	Мощность электродвигателя	1,5 кВт
2	Число оборотов двигателя	n=1000 об/мин
3	Скорость прокатки, м/с
4	Длина валка, мм
5	Диаметр валка, мм
6	Реверсивность
7	Редуктор	Червячный, i=50
8	Крутящий момент	Р=100 кН, Мкр=450 Нм

Скорость прокатки: , м/с

3.4. Выполнить эскизы рабочего валка и нажимного устройства.

3.5. Настроить валки на прокатку полосы заданной толщины.

После того как выполнены предыдущие операции по настройке стана, проводится опытная прокатка на заданную толщину полосы (h_k). Однако из-за выборки зазоров нажимного устройства и упругих деформаций валков и других деталей клети, получим на входе . Эту разницу необходимо откорректировать за счет опускания верхнего валка с целью определения цены одного поворота маховика нажимного устройства под нагрузкой.

Для этого выполняют несколько оборотов маховика и снова прокатывают полосу, замеряют толщину и находят цену одного оборота маховика.

,

где - толщина полосы при второй прокатке,

N_M – число оборотов маховика.

Находят необходимое число оборотов маховика для установки на заданную толщину полосы.

3.6. Выполнить эскизы сечений прокатываемой полосы (исходная заготовка и два прохода).

ЛИТЕРАТУРА

1. Бочаров Ю.А. Кузнечно-штамповочное оборудование. – М.: Машиностроение, 2008. -480с.

2. Живов Л.Н.,. Овчинников А.Г, Складочников Е.Н. Кузнечно-штамповочное оборудование. – М.: Изд-во МГУ им. Н.Э. Баумана, 2006. – 560с.

3. Кузнечно-штамповочное оборудование под ред. А.Н. Банкетова, Е.Н. Ланского. – М.: Машиностроение, 1982. – 567с.

4. Ланской Е.Н., Банкетов А.Н.. Элементы расчета деталей и узлов кривошипных прессов. – М.: Машиностроение, 1966. – 376 с.

5. Марутов В.А., Павловский С.А. Гидроцилиндры. – М.: Машиностроение, 1966. – 172 с.

58