1 Разработка кинематической схемы кривошипного пресса

Для разработки кинематической схемы машины следует выбрать синхронную частоту вращения вала электродвигателя, определить необходимое общее передаточное число привода, выбрать клиноременную передачу и количество зубчатых передач, обеспечивающих требуемую частоту двойных ходов рабочего органа машины.

После выбора структуры главного исполнительного механизма решить вопросы применения оптимального привода:

- одностороннего, двухстороннего, раздвоенного;

- конструкции и размещения муфты включения и тормоза;

- типа главного вала.

1.1 Выбор синхронной частоты вращения вала электродвигателя (n_с)

Асинхронные электродвигатели в СНГ выпускаются с синхронной частотой вращения (n_с) – 600; 750; 1000; 1500; 3000 оборотов в минуту [11].

Для быстроходных машин с частотой ходов (n_х) более 100 ход/мин используется одноступенчатый привод с электродвигателями, у которых синхронная частота вращения (n_с) составляет 600; 750 оборотов в минуту.

Для многоступенчатого привода используются электродвигатели, у которых синхронная частота вращения (n _с) составляет 1500; 1000 оборотов в минуту.

1.2 Определение общего передаточного отношения привода (n_с/n_х) и выбор количества ступеней передач (клиноременной и зубчатых)

Производится с учетом приведенных диапазонов передаточных отношений.

Передаточные отношения:

- клиноременной передачи – i_КЛ7;

- зубчатых передач: тихоходной i _З.Т. =5-8; быстроходной i_З.Б.=3-6.

1.3 Выбор типа главного вала исполнительного механизма

Кривошипный вал применяют для одностоечных конструкций прессов (недостаточно жесткий).

Коленчатый вал (сложен в изготовлении, дорог, имеет недостаточную жесткость).

Эксцентриковый вал обеспечивает возможность регулировки величины хода ползуна, вместе с тем – сложен в изготовлении.

Шестерне-эксцентриковый блок (привод) в настоящее время применяется в большинстве типов кривошипных прессов вследствие простоты изготовления, повышенной жесткости (ось блока не нагружена крутящим моментом). Кроме того, использование такого привода обеспечивает возможность регулировки величины хода ползуна. Недостатки применения:

- повышенные потери на трение (~10%);

- для его изготовления увеличивается расход бронзы.

Односторонний привод увеличивает габариты пресса (применяется в быстроходных прессах и прессах с небольшим номинальным усилием). Двухсторонний привод позволяет уменьшить габариты размеры пресса. Раздвоенный привод используется для двухкривошипных прессов

1.4 Размещение муфты и тормоза

В прессах с малым числом ходов ползуна, как правило, предусматривается от двух до четырех ступеней передач. В этом случае большое значение приобретает место расположения муфты и тормоза [10].

При расположении муфты и тормоза на приводном валу положительным фактором является меньшая величина крутящего момента, передаваемого муфтой, а значит и меньшие габаритные размеры муфты и тормоза. Недостатки – неравномерный износ зубчатой передачи тихоходной пары, интенсивный износ фрикционных элементов муфты и тормоза из-за больших угловых скоростей вращения.

При расположении муфты и тормоза на главном валу зубья тихоходной пары изнашиваются равномерно, кроме того, поскольку на главном валу меньшие угловые скорости вращения происходит менее интенсивный износ фрикционных элементов, как муфты, так и тормоза. К недостаткам такого расположения следует отнести увеличение габаритных размеров муфты и тормоза, усложнение конструктивных решений. С учетом изложенного, рассматриваемый вариант используется для прессов с большими номинальными усилиями, в том числе для КГШП.

1.5 Построение кинематической схемы

На основании результатов, полученных в разделах 1.1-1.4, а также в соответствии с требованиями ЕСКД, на отдельном листе формата А4 оформляется кинематическая схема машины с указанием необходимых механизмов регулировок, выталкивания, уравновешивания, а также средств механизации (автоматизации) и передаточных отношений звеньев кинематической цепи.