8 Уточнение кинематической схемы пресса

Уточняем кинематическую схему пресса с одноступенчатой передачей и односторонним приводом вала (рисунок 8.1).

Рис. 8.1 – Кинематическая схема пресса.

От шкива 10 электродвигателя через клиноременную передачу вращательное движение сообщается маховику 2, который посредством фрикционных дисков связан с муфтой 4. Во время включения муфты ленточный тормоз 9 растормаживается и кривошипный вал 2 делает один оборот, при этом шатун 5 с ползуном 6 совершает двойной ход. В верхнем положении ползуна муфта выключается, а тормоз включается и осуществляет с помощью, пружин торможение.

9 Расчёт потребного момента инерции и размеров маховика

9.1 Расчет момента инерции маховика.

Момент инерции привода, приведенный к валу маховика, определяется по формуле [2, с. 136; 1, с. 111]:

где момент инерции маховика, кг ;

коэффициент избыточной работы - доля операции, выполняемой маховиком;

угловая скорость маховика;

j - коэффициент неравномерности [14, с. 98].

Коэффициент избыточной работы определяется по формуле [1, с.112]:

= = 0,944,

где рабочий угол (угол, где действует максимальный

крутящий момент, см. рис. 6.4.3);

Коэффициент неравномерности числа ходов для универсальных кривошипных прессов равен 0,12 . Для нашего пресса:

.

9.2 Определение размеров маховика.

В кривошипных прессах маховик выполняет роль не только накопителя энергии, но также и другие конструктивные функции. Маховик, чаще всего, является большим шкивом клиноременной передачи. В маховик встраивается муфта включения (муфта-тормоз).

Наружный диаметр маховика находится из расчета клиноременной передачи. Обеспечение требуемого момента инерции маховика достигается за счет варьирования его размеров: ширины, толщины обода, и (в меньшей мере) размеров ступицы, диска, связывающего обод со ступицей, муфты включения.

9.3 Расчет клиноременной передачи.

Исходными данными для расчета являются:

мощность на малом шкиве;

частота вращения малого шкива;

передаточное отношение клиноременной передачи;

частота вращения большого шкива.

Клиноременную передачу рассчитывают по общим методикам машиностроения [10].

В результате расчета определены:

Ремни – сечения Б.

ШКИВЫ клиноременных передач выполняют с канавками, профиль которых регламентирован ГОСТ 20889-88 [10, с.115]. Посадочные отверстия шкивов на валы определяются диаметрами валов.

Исходными данными для конструирования малого шкива являются:

диаметр вала электродвигателя;

длина посадочного конца электродвигателя;

средний диаметр малого шкива;

z = 3 – число ремней;

Б – сечение ремня.

Рис. 9.3.1 – Малый шкив клиноременной передачи.

Эскиз малого шкива представлен на рис. 3.1. Размеры канавок под ремни сечения Б определены по [10, с 115]. Для уменьшения нагрузки на вал электродвигателя канавки насколько возможно смещаем к корпусу электродвигателя.

Минимальная ширина шкива для трех ремней составляет =63 мм. В данном случае полагаем ширину шкива равной длине вала электродвигателя, т.е. В = 80 мм.

При значительных размерах шкива его выполняют в виде ступицы, обода и диска.

Диаметр отверстия ступицы d0TB определяется конструктивными особенностями посадки шкива на вал. В кривошипных прессах шкив по отверстию соединяется с валом через подшипники.

Длину ступицы полагают = (1,5...2) , толщину диска = 8.. 14 мм, толщину обода шкива = 6... 10 мм. Последние рекомендации относятся к "чистым" шкивам клиноременнои передачи.

Большой шкив клиноременной передачи в кривошипных прессах является одновременно маховиком. Наружные размеры маховика определяются параметрами клиноременной передачи.

Выполним эскиз маховика, постепенно отображая на нем известную информацию (рис. 3.2).

Рис. 9.3.2 – Эскиз маховика.

Маховик расположен на конце кривошипного вала (рис. 6.5.1) диаметром 100 мм. Маховик размещается на валу с возможностью вращения на подшипниках качения. По диаметру вала 100 мм для посадки маховика на вал выбираем два радиальных шарикоподшипника легкой серии N 220. Внутренний диаметр подшипника -100 мм, наружный - 180 мм, ширина - 34 мм. Изобразим конец вала 1. Разместим у буртика вала 2 подшипник 3. Расстояние между подшипниками назначим равным 180 мм и располагаем на валу подшипник 4. От осевого смещения по валу подшипники фиксируются втулкой 5 и пружинным кольцом 6. Для предотвращения осевого перемещения шкива отверстия в шкиве закрываем крышками 7 и 8. В результате получаем ширину ступицы маховика

= 30+34+180+34+30+2 = 320 мм.

Наружный диаметр ступицы =l,6 = 1,6 180 300 мм.

Используя табл. 7.12 [10] определим наружные размеры обода 9

= 800+2 4,2 = 808,4 мм.

= 800 - 2 11 -2 10 = 758 мм.

Конструктивно задаем ширину обода 400 мм.

Минимальная толщина диска с = 8...14 мм = 14 мм.

С маховиком обычно совмещается муфта включения 10. Крутящий момент от маховика передается к валу через муфту.