2.3 Сравнительная оценка поршневой пары, выполненной по новым и базовому вариантам

2.3.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2

Таблица 2.1 – Исходные данные

Номер по порядку	Параметры	Сталь	Латунь	Бронза
1	α	0,35	0,69;	0,87
2	Tc	20 °С	20 °С	20 °С
3	Tф	600 °С;	600 °С	600 °С
4	F	0,1727 м2	0,1727 м2	0,1727 м2
5	t	0,00175 ч	0,00175 ч	0,00175 ч
6		1760 МПа	392 МПа	700 МПа
7		0,94 м/c	0,94 м/c	0,94 м/c
8	f	0,8	0,35	0,4
9		1	1	1
10		40	40	40
11		0,5	0,5	0,5
12		0,00138 Н	0,00138 Н	0,00138 Н
13		1 м	1 м	1 м
14		2700 кг/м3	2700 кг/м3	2700 кг/м3
15		5 м/с	5 м/с	5 м/с
16		1690 МПа	245 МПа	300 МПа

2.3.1.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня

1. Расчет теплообмена:

Теплообмен стального пресс – поршня по формуле (2.1) получили:

Вт

2. Расчет напряжения:

Напряжения возникающие при производственном цикле пресс-поршня.

Стальной пресс-поршень.

Предел прочности 1760 МПа – стального пресс-поршня :

(2.28)

где К = 0,9 – твердость материала ≥ 350 НВ;

– коэффициент, зависящий от скорости скольжения;

- скорость движения пресс – поршня.

Коэффициент определяется по формуле:

(2.29)

По формуле (2.29) получили:

м/c

По формуле (2.28) получили:

МПа

3. Расчет износа:

Износ стального пресс-поршня:

По формуле (2.24) получили:

4. Расчет при смятии:

Рассчитываем полную площадь поверхности контакта трущихся элементов:

, (2.30)

где R – радиус пресс – поршня;

h – высота пресс – поршня;

_{Рисунок 2.10 – Размеры пресс – поршня}

Рассчитываем площадь:

По формуле (2.30) получили:

Придел при смятии стального пресс – поршня:

Расчет силы взаимодействия:

, (2.31)

где μ – коэффициент трения (сталь по стали μ = 0,8)

_{N – сила нормального давления, Н;}

_{По формуле (2.31) получили:}

Н

Расчет предела при смятии стального пресс-поршня:

1690 МПа – придел текучести стали 4Х5В2ФС;

0,35 1690 = 591,5 МПа – допускаемое напряжение смятия

По формуле (2.25) получили:

5. Расчет затраченной мощности усилия прессования пресс-поршней:

, (2.32)

где F – сила, Н;

_{v – скорость, м/c.}

Стального пресс – поршня:

Для стального пресс – поршня F = 64,5 Н;

По формуле (2.32) получили:

Вт