2.3.1.3 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №2

1. Расчет теплообмена:

Теплообмен биметаллического пресс – поршня №2 (латунь на сталь) по формуле (2.1) получили:

Биметаллический пресс – поршень №2 состоит из четырех прямоугольных латунных пластин в осевом направлении в точка 0°, 90°, 180°, 270°, что свидетельствует о рабочая поверхность биметаллический пресс – поршень №2 на половину состоит из латуни, а другая из стали, следовательно коэффициент лучеиспускания равен:

α = (0,35/2) + (0,69/2)=0,52

По формуле (2.1) получили:

Вт

2. Расчет напряжения:

Биметаллический пресс – поршень №2 (латунь на сталь) содержащий латунную оболочку покрывающая на половину рабочую поверхность пресс – поршня, а другая из стальная рабочая поверхность, соответственно пределом прочности равен:

(392/2) + (1760/2) = 1076 МПа.

В данном случае допускаемое напряжение определяется по формуле (2.28):

где К = 0,825 – твердость материала ≤ 350 НВ;

По формуле (2.29) получили:

м/c

По формуле (2.28) получили:

МПа

3. Расчет износа:

Износ биметаллического пресс – поршня №2 (латунь на сталь):

По формуле (2.24) получили:

4. Расчет при смятии:

Придел при смятии биметаллического пресс – поршня №2 (латунь на сталь):

Расчет силы взаимодействия рассчитывается по формуле (2.31):

μ = (0,35/2)+(0,8/2) =0,575

где μ – коэффициент трения (латунь по стали μ = 0,35 и сталь по стали μ = 0,8, так как между биметаллическим пресс – поршнем №2 и пресс-формой возникают пары трения латунь по стали и сталь по стали):

Коэффициент трения принят μ = 0,575

_{N – сила нормального давления, Н;}

_{По формуле (2.31) получили:}

Н

Расчет предела при смятии:

245 МПа – придел текучести латуни ЛМцСКА;

1690 МПа – придел текучести стали 4Х5В2ФС

(245/2)+(1690/2) = 967,5 МПа

Принимаем придел текучести 967,5

0,575 967,5 = 556,31 МПа – допускаемое напряжение смятия.

591,5 МПа – допускаемое напряжение смятия стали 4Х5В2ФС, конструкция биметаллического поршня состоит из стали и латуни возьмем средне арифметическое значение предела стали и латуни.

85,75 + 591,5 = 338,625 МПа

По формуле (2.25) получили:

5. Расчет затраченной мощности усилия прессования пресс-поршней:

Биметаллического пресс – поршня №2 (латунь на сталь):

Для биметаллического пресс – поршня F = 46,376 Н;

По формуле (2.32) получили:

Вт

2.3.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2

2.3.2.1 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1

1. Расчет теплообмена:

Биметаллический пресс – поршень №1 (бронза на сталь) состоит из четырех прямоугольных бронзовых пластин в осевом направлении в точка 0°, 90°, 180°, 270°, что свидетельствует о рабочая поверхность биметаллический пресс – поршень №1 на половину состоит из бронзы, а другая из стали, следовательно коэффициент лучеиспускания равен:

Теплообмен биметаллического пресс – поршня №1 (бронза на сталь) по формуле (2.1) получили:

Вт

2. Расчет напряжения:

Биметаллический пресс – поршень №1 (бронза на сталь) содержащий бронзовую оболочку с пределом прочности 700 МПа работоспособность ограничена контактной прочностью. В данном случае допускаемое напряжение определяется по формуле (2.28):

где К = 0,75 – твердость материала ≤ 350 НВ;

По формуле (2.29) получили:

м/c

По формуле (2.28) получили:

МПа

3. Расчет износа:

Использование бронзовых сплавов в биметаллических пресс-поршня:

Износ биметаллического пресс – поршня №1 (бронза на сталь):

По формуле (2.24) получили:

4. Расчет при смятии:

Придел при смятии биметаллического пресс – поршня №1 (бронза на сталь):

_{По формуле (2.31) получили:}

Н

Расчет предела при смятии:

300 МПа – придел текучести бронзы;

0,4 300 = 120 МПа – допускаемое напряжение смятия.

591,5 МПа – допускаемое напряжение смятия стали 4Х5В2ФС, конструкция биметаллического поршня состоит из стали и латуни возьмем средне арифметическое значение предела стали и латуни.

120 + 591,5 = 711,5 МПа

По формуле (2.25) получили:

5. Расчет затраченной мощности усилия прессования пресс-поршней:

Биметаллического пресс – поршня №1 (бронза на сталь):

Для биметаллического пресс – поршня №1 F = 32,3 Н;

По формуле (2.32) получили:

Вт