3. Расчёт силовых характеристик пресса
3.1 Исходные данные для силового расчета :
Радиус кривошипа R = 77 мм;
Длина шатуна L = 360 мм;
Частота вращения n = 90 об/мин;
Радиус большой головки шатуна rA = 30 мм;
Радиус малой головки шатуна rB = 20 мм;
Радиус опоры вала r0 = 30 мм;
Коэффициент трения f = 0,03.
3.2 Расчетные формулы :
Крутящий момент на главном валу:
,
где
- номинальная сила пресса;
-
приведенное плечо крутящего момента
в реальном механизме определяется по
формуле:
,
где
- приведенное плечо крутящего момента
идеальной машины;
-
приведенное плечо трения крутящего
момента реальной машины;
- приведенное плечо крутящего момента идеальной кривошипной машины :
,
где R – радиус кривошипа,
- угол поворота кривошипа,
λ – коэффициент шатуна;
,
где
- коэффициент трения в опорах,
,
-
радиус в опорах главного вала,
-
внутренние радиусы верхней и нижней
головок шатуна;
Приведенное плечо крутящего момента идеальной машины:
,
Сила деформирования :
.
3.3 Расчет силовых характеристик
Значения силовых характеристик пресса были рассчитаны по приведенным выше формулам и сгруппированы в таблице 5.
Таблица 5 : Значения силовых характеристик пресса в зависимости угла поворота кривошипа α.
Угол , ° |
, мм |
, мм |
, мм |
Mкр ,α=20° Кн*м |
Piд, Н |
0 |
2.121 |
0 |
2.121 |
3.163 |
100000 |
20 |
2.121 |
32 |
34.121 |
3.163 |
93720 |
30 |
2.121 |
46 |
48.121 |
3.163 |
66230 |
40 |
2.121 |
58 |
60.121 |
3.163 |
52960 |
50 |
2.121 |
67 |
69.121 |
3.163 |
45700 |
60 |
2.121 |
74 |
76.121 |
3.163 |
41650 |
90 |
2.121 |
77 |
79.121 |
3.163 |
39980 |
Графики полученных зависимостей приведены на рисунках 7.1 и 7.2.
Из графика видно , что исходя из возрастания приведенного плеча кривошипного механизма и остающегося неизменным подаваемого на главный вал крутящего момента сила деформирования монотонно убывает. Наибольшей силой деформирования является сила величиной в 93720 кг , при угле поворота в 20 градусов . С 20 до 40 градусов сила деформирования убывает гораздо быстрее, чем на промежутке от 40 до 90 градусов .