Қ

14.3 Сурет – бұранданың көтерілу бұрышы

ұнының жиынтық функциясы S = S_E + S_M жатық (пологий) минимумды болады, егер 10° ≤ α_опт ≤13° болса. Материалдың құны артқан кезде α тиімді мәні аз жаққа ығысады және энергияның сақталуы кезінде үлкен жаққа ығысады. Баспақтарда бұранданың көтерілу бұрышы 12° ≤ α ≤16° бұрама механизімдерді қолдану, μ = 0,05 болса η_в= 0,76÷0,81 қамтамасыз етеді. Графиктен (14.3 сурет) көрініп тұрғандай ол тиімді мәнге жақын. Ең көп тараған бұрандалар α = 12° ÷12° 30'.

Ұсынылған әдебиеттер: Нег.1[446–454], қос.4,5

Бақылау сұрақтары

1. Бұрама жұмыстық механизімнің негізгі параметрлерін атаңыз?

2. Баспақтың бұрама типі: бұранданың көтерілу бұрышы, кірісі, бұранда пішіні?

3. Баспақтың номинальное, мүмкіндік және максимальды күші дегеніміз не?

4. Бұрама баспақтың жұмыстық жүрісінің ерекшелігі?

5. Бұрама баспақты қолдану аймағы?

15 Дәріс. Бұрама баспақ құрылымы және олардың тетіктерін есептеу ерекшелігі.

Үйкелісті бұрама баспақтар. Бұрама баспақтардың құрылымдық ерекшіліктерін М.И. Калинин атындағы ЧЗПА-ның Ф1238 модельді күші 6,3 МН баспақтардан көруге болады (15.1сурет).

Электрқозғалтқыштағы айналыс сына белдікті беріліс арқылы, болат 45, білікке 5 келтірілген шкивке беріледі. Біліікке сұр шойыннан СЧ-30 құйылған үйкелісті дискілер 4 және 6 отырғызылған. Дискілер арасындағы арақашықтық тегершік диаметрінен 3-5 мм үлкен таңдалады.

Гидроцилиндрдің 7, әсерімен айналып тұрған дискілер бірінен кезек-кезек болат 35 тегершікке 8 қысылады, осы кезде оның айналу бағыты өзгереді. Сол жақ диск 4 сырғақты төмен қозғалтады, ол он жағы 6 – кері жүріс үшін.

Баспақ тұғыры екі бөліктен құрамалы болып орындалған: тіректері 1 бар үстел (СЧ-30 шойынынан тұтас құйылған) және жоғары маңдайша 3 (35 болаттан құйылған). Екі бөлікте екі тарту бұрандамаларымен қосылған (болат 45). Тұғыр бағыттаушылары антифрикционды қорытпалы ЦАМ-10-5 тақтайшамен қапталған.

Маңдайша, тіректерге оның бойлық жазықтықта ығысуын болдырмайтындай бекітіледі. Тежеуіш дұрыс реттелмеген кезде маңдайшаның төменгі бөлігіне сырғақтың маңдайшаға соғылуын азайтуға арналған, резеңке амортизхаторлар бекітілген.

15.1 Сурет – Екі дискілі үйкелісті бұрама баспақ

Баспақ тұғыры екі бөліктен құрамалы болып орындалған: тіректері 1 бар үстел (СЧ-30 шойынынан тұтас құйылған) және жоғары маңдайша 3 (35 болаттан құйылған). Екі бөлікте екі тарту бұрандамаларымен қосылған (болат 45). Тұғыр бағыттаушылары антифрикционды қорытпалы ЦАМ-10-5 тақтайшамен қапталған.

Маңдайша, тіректерге оның бойлық жазықтықта ығысуын болдырмайтындай бекітіледі. Тежеуіш дұрыс реттелмеген кезде маңдайшаның төменгі бөлігіне сырғақтың маңдайшаға соғылуын азайтуға арналған, резеңке амортизхаторлар бекітілген.

Маңдайшаның ортасында бұрама жұмыстың механизмінің сомыны 9 сығымдалған. Бұл механизмнің бұрамасы 10 40ХНМ болаттан жасалған, онда тік бұрыш пішінде өздігінен тежелмейтін төрт жүрісті он бұрандасы бар.

Электро бұрама баспақтар. Калинин атындағы ЧЗПА зауыты 13.2. б, суретте кетірілген сұлба бойынша электрқозғалтқышты статормен екі доға түріндегі электро бұрама баспақтарды дайындайды. Тұғырдың жоғарғы тақтайында бір-біріне қарсы екі доғалы статор орналасқан, осыдан электромагнит өрісінің әсерінен тепе-теңдік күші пайда болады. Әр доғалы статор тұрқыдан 6, статор темірлерінің жиынтығынан 3, олардың ойықтарында орналасқан орамалардан 4, басу секторынан 5 және бекіту тетіктерінен тұрады. Электржеліден кернеу берген кезде статорларда электромагнитті өріс пайда болады ол тегершікті бұрамамен бірге айналдырады, соның нәтижесінде сырғақ пен сомын ілгері қозғалыс алады. Доғалы статор обрамдарындағы фазаларды ауыстырумен сырғақ жүрісін кері өзгертеді. Доғалы статорлар тегершік өсіне қатысты кілтектермен 7 центрленеді. Оларды қатаң орнату үшін екі тартпа 2 қарастырылған.

Толық мәліметтерді [4] жұмыстан табуға болады.

Гидробұрама баспақтар. М.И.Калинин атындағы ЧЗПА – да Ф2738 модельді, номиналды күші 6,3 МН гидробұрама баспақ жасалған.

Тұғыр 3, сұр шойыннан құйылған екі тіректен, табаннан және де төрт болат бұрамасұқпамен тартылған, болаттан жасалған жоғарғы маңдайшадан тұрады. Тұғырдың барлық төрт бағыттаушы тақтайшалары реттеледі, олар тректерге бұрамасұқпалармен бекітіледі: Сырғақ 4 ұзартылған бағыттаушы беттермен болаттан құйылған.

40ХНМА болаттан жасалған бұрама 2 тік бұрышты алты кірісті өзін-өзі тежемейтін бұранда арқылы тұғырдың жоғарғы маңдайшасына бекітілген сомымен (1) беттеседі. Бұраманың төменгі бөлігі шынықтырылған болат өкше және антифрикциялық қорытпадан жасалған өкше асты арқылы сырғаққа жалғастырылады. Сырғақтың төменге бағытталған екпіндеуі және кері жүрісі кезінде майлау сұйықтығымен толтырылған1,5-2 мм саңылау болуы керек. Бұраманың төменгі бөлігіндегі сырғақтан жоғарырақ жерінде төрт сұққышпен бекітілген болат тегершік орнатылған. Бұраманың жоғарғы бөлігінде тұғыр маңдайшасына шарнирлі бекітілген тығын қола төлке және тығызхдағыш арқылы жанасатын жұмыс цилиндрі орнатылған. Сомын (1) ішкі қола төлке және сыртқы болат корпустан жасалған. Оны маңдайшаға 0,1-0,15 мм тартылумен отырғызу қарастырылған.

Екі кері қайтымды цилиндрлер (5) тұғырдың бүйір тіреулеріне, ал гидравликалық итергіш (7) баспақ үстеліне орнатылған. Гидравликалық агрегат (6) қуаты 55 кВт электрқозғалтқышты берілісті УН 100-55 модельді сораптан (қысымы 20 МПа, берілуі 100 л/мин).

Гидроагрегат 6 УН 100–55 моделді сораптан (қысымы 20 МПа, берісі 100 л/мин), қуаты 55 кВт электрқозғалтқышты жетектен, поршенді гидропневматикалық аккумулятордан, клапанды таратқыштан және зауоттық пневможеліні қолданып аккумуляторға 20–22 МПа қысыммен сықайтын (нагне­тания) поршенді құрылғыдан тұрады. Жұмыстық сұйықтық ретінде, ВНИИНП–117 немесе ВНИТОЛ эмульсолдар негізіндегі су эмульсиясы қолданылады.

Бұрама баспақ тетіктерін есептеу ерекшеліктері.

МЕСТ 713–81 баспақтардың номиналды Р_н күштері көрсетілген, осы бойынша технологтар баспақты және де баспақ ұзақ уақыт бойы жұмыс істей алатын, оның негізгі тетіктерінің істен шығу қауіпінсіз, мүмкіндік жұмыс күшті Р_р = 1,6Р_н таңдайды. Осы жұмыстық күшке, өзгермелі жүктелумен жұмыс істейтін баспақтың барлық тетіктерін беріктікке есептеу жүргізеді.

Соғылмасыз қалыптардың соғылысуы кезінде баспақ жүйесінде суықтай соғу күші Р_х. _у. пайдаболады. Оны (14.4, а) формуласы бойынша анықтайды. Әдетте Р_х._у = (2,5÷3,5) Р_н.

Бұрама. Негізінен баспақтың өлшемдерін анықтайтын, оның элементі (14.2 суретке сәйке). Бұрама қиюдың сыртқы диаметрі эмпирикалық формула бойынша анықталады

d₀ = (12÷13) , (15.1)

мұндағы: Р_н – баспақтың номиналды күші, МН. Бұраманы болат соғылмалардан жасайды (болат 60С2, 40ХНМА) және термиялық өңдейді. Бұраманың тетігі мен түзілімін құрылымдық рәсімдегеннен кейін, бұраманы жұмыстық күштен Р_р = 1,6Р_н қажу беріктігіне тексеру есебін жүргізеді.

Бұраманы жүктеу сұлбасын қарастырады және айналу моменті мен сығу күшінің эпюрін тұрғызады. Жүктеу эпюрі мен бұрама нобайын бірге қарау [4], қауіпті қималарды және осы қимада бұрамаға әсер ететін максималды бұрау моментін М_кр._шах анықтауға мүмкіндік береді.

Бұрамадағы сығу кернеуі (Р_р = 1,6Р_н болғанда)

σ_max = 4Р₀/πd². (15.2)

Өзгермелі кернеулер амплитудасы

σ_a = σ_max /2. (15.3)

Бұрау кернеуі

τ_max = М_кр.max/(0,2d³). (15.4)

Бұрау кернеуінің амплитудасы

τ_а = τ_max /2. (15.5)

Сондай ақ, сақтандырғышы жоқ баспақтар үшін, суықтай соғу күшіне Р_х._у байланысты бірлік аса жүктелуге тексеру қажет. Ол үшін суықтай соғу күшіне Р_х._у байланысты пайда болатын сығу және бұраудың максималды кернеуін анықтайды, содан кейін эквивалентті кернеуді табады.

σ_экв = (15.6)

суықтай соғу күшімен бұраманың асажүктелуінен уақытша қарсыласу бойынша беріктік қор коэффициенті

n_{х. у} = σ_в1/σ_экв≥1,5 (15.7)

Тұғыр (15.1; 15.2 а, сурет). Күші 2,5 МН дейінгі баспақтардың тұғырларын шойыннан тұтас құю арқылы, тарту шпилькаларымен бірге, ал күші 4 МН және одан жоғары баспақтардың тұғырын – ажырамалы етіп жасау ұсынылады. Тірек және стол материалы болып шойын табылады, ал траверс болаттан құйылып жасалады. Күші 10 МН және жоғары баспақтарда столды болаттан құю арқылы жасау ұсынылады. Тұғырларды екі және төрт тарту бұрамасұқпалармен орындайды.

Бұрамасұқпа диаметрі, см:

екі бұрамасұқпа

d_P = (9÷12) , (15.8)

төрт бұрамасұқпа

d_p = (7÷8) , (15.9)

мұндағы: Р_н – номинальды күш, МН. Тірек қимасының ауданы

F_c = (2,5÷3)F_ш, (15.10)

мұндағы: F_ш – бұрамассұқпа қимасының ауданы.

Тіреуіштер. Жұмыс кезінде баспақтың тұғырына күштін әсерінен, сырғақтан тіреуішке берілетін бұрау және ию моменті әсер етеседе, тіректерді тарту кезіндегі сығылуға ғана тексерумен шектелуге болады. Тартылған қосылысты есептеу Р_р = 1,6Р_Н күшіне байланысты жүргізеді. Тарту күші Р₃ = φ₃Р_Р; φ₃ = 1,5÷1,7.

Траверс (маңдайша). Баспақтың жұмыстық күшіне Р_р байланысты, траверстың биіктігі белгілі болса және оның енін тіреуіш терендігіне тен деп қабылдап, ЭЕМ траверс қабырғасының тиімді қалындығын анықтауға болады, жанасу кернеуін анықтау формуласын қолдана отырып:

мұндағы: Р_р/2 – траверсте, тіреуішке жақын шеткі элементтерінде әсерететін, кесу күші; b_тр – траверстін келтірілген қимасының ені; S_тр – траверс қима ауданының статикалық моменті; I_тр – траверстін ауырлық центрі арқылы өтетін, бойлық өске қатысты траверс қимасының инрция моменті; [τ] – мүмкіндік жанасу моменті, МПа. Траверс центрі бойынша қажетті тесіктермен оның қабырға қалындығы белгілі болған кезде ЭЕМ көмегімен траверстін ен кіші биіктігін анықтауға болады, ол мына шартты қанағаттандырады

σ_p=M_и.тр(Н_тр–у_с)/I_тр<[σ] (15.11)

мұндағы: М_и.тр – траверстің қауіпті қимасындағы ию моменті; Н_тр – траверс биіктігі; у_с – ауырлық центрінен қиманың төменгі жиегіне дейінгі арақашықтық; [σ] – мүмкіндік кернеу.

Үстел. Баспақ үстелі иілумен қатар бұралады. Үстелдің тартылған элементтер биіктігін құрылымдық түрде таңдайды. Онда мүмкіндік жанасу кернеулерінен ЭЕМ көмегімен үстел қимасының с_ст ең кіші қалындығын анықтауға болады

<0,6[τ]

мүмкіндік жанасу кернеуінің төмендетілген мәндерін, үстелдін қимасында пайда болатын, бұралу бағытын ескеру үшін қабылдайды. Әдетте, үстелдің келтірілген қауіпті қимасы тавр пішінді болып келеді (а_ст – жоғарғы сөренің ені, b_ст –төменгі сөренің ені, с_ст – үстелдің ортанғы бөлігінің ені).

Алдында анықталған с_ст шамаға байланысты a_ст және b_ст шамалары беріледі. Столдың ортанғы бөлігінің биіктігін анықтау да, а_ст, b_ст және с_ст қабылданған кезде, ЭЕМ үшін (15.12) формула негізінде құралған арнайы бағдарламаны қолданады

σ_p = М_и._сту_с/I_ст<[σ], (15.12)

мұндағы: М_и. _ст = 0,4Р_нl (15.13) – стол ортасындағы максимальды ию моменті, МНм; l – тарту шпиль­калар арасындағы арақашықтық, м.

Әрі қарай тартылған бөлікке жақын стол орындарында айналу моментінен жанама кернеулерді тексереді:

τ_кр=

мұндағы: М_кр – стол қимасына әсерететін айналу моменті.

τ_пер+τ_кр<[τ]. (15.14)

Столға әсерететін айналу моменті анықтау келесі бірізділікпен жүргізіледі. Бағыттаушыларға әсер ететін күш,

Р_нп= (15.15)

мұндағы: М_г – сомындағы үйкеліс моменті, М_г = 0,5Р_Р d_cp tg (α + φ); α – бұраманың көтерілу бұрышы; φ – үйкеліс бұрышы; β_н – көлденең жазықтыққа теңәсерлі көлбеу бұрыш; R_н – бағыттаушы центрінен сырғақ өсіне дейінгі арақашықтық.

Қаңқа жазықтығына перпендикуляр әсерететін күш,

Q = M_н/l (15.16)

мұндағы: М_н – сомындағы момент; l – шпилека өстері арасындағы арақашықтық

М_п=

f_п – пятадағы үйкеліс коэффиценті; R_п және r_п – пятаның сыртқы және ішкі радиусы.

Баспақ тұғырын қаңқа ретінде қарастырады, оның тірегін стол мен траверстен жеке деп есептейді. Қаңқада бүйір стержіндері ретінде тарту шпилкаларының осін, ал бойлық стержіндерге – үстел мен траверс биіктігі ортасымен өтетін, тарту шпилькаларымен тартылатын түзуді қабылдайды. Қаңқа ұзындығы (биіктігі) l₂ = l_с + 0,5 (l_ст + l_тр), оның ені l₁ = l (l – шпилькалар арасындағы арақашықтық, l_с – тірек биіктігі, l_ст – стол биіктігі, 1_тр – траверс биіктігі).

Алынған қаңқаны траверс ортасынан кесеміз, кесінді нүктелеріне екі өзара қарама қарсы бағытта бірлік жүктеулерді түсіреміз (қаңқа жазықтығына перпендикуляр). Столда әсер ететін айналу моменті,

M_ст = Ql₂ + P_нпa₁ + X₁(l₂ + l₁/2), (15.17)

мұндағы: Х₁ – күш, мына теңдеуден анықталады δ₁₁Х₁ + δ_1р = 0; а₂ – қаңқа биіктігі; a₁ – бағыттаушыға теңәсерететін нүктеден қаңқаның төменгі стержініне дейінгі арақашықтық; δ₁₁ – бірлік күштен 1 бағытқа орын ауыстыру; δ_1р – жұмыстық күштен 1 бағытқа орын ауыстыру. Мүмкіндік кернеулер 37.1[1] кестеде келтірілген.

Столды динамикалық жүктелуін мүмкіндік кернеудің төменгі мәндерімен ескереді (тәжірибелер көрсеткендей столдың динамикалық деформациясы статикалық деформациядан екі есе артық). Тұғырды суықтай соғу күшіне тексермейді.

Баспақ қатаңдығы. Беріктік пен қатар бұрама баспақтарадың қатаңдығы да жеткілікті болуы тиіс. Қатаңдық нормалары ЭНИКмашпен жасалған.

Номинальды күш, МН 4 6,3 10 16 25 40 63 100

Қатаңдық, МН/м:

баспақ 900 1100 1400 1800 2200 2800 3 600 4 700

тұғыр С_с . . 3000 3700 4700 6000 7500 9300 12 000 15 000

бұрама баспақ тұғырының тетіктерін құрылымдаған кезде, жұмыстық жүктеу Р_р әсерінен олардың жиынтық деформациясы P_р/C_с шамасынан аспауы керек.

Ұсынылған әдебиеттер: Нег.1[479–487], қос.4[179–187]

Бақылау сұрақтары.

1. Электрбұрама баспақтардың негізгі түзілімдері?

2. Бұрама баспақтардың негізгі тетіктері қандай материалдардан жасалады?

3. Баспақ столын неге есептейді?

4. Суықтай соғу күші неге тен?

5. Гидробұрама баспақтардың классификациясы?