2.2 Дәріс сабақтарының қысқартылған жазбалары

1 Дәріс. Тоқпақтар. Жалпы мәліметтер. Жұмыс істеу принципі. Классификация.

Жалпы мәліметтер. Тоқпақтар деп – соғудан бұрын жетек энергиясы, құрал–сайман бекітілген жұмыстық массаның сызықтық жүрісінің кинетикалық энергиясына, ал соғудан кеін – соғылманы деформациялаудың пайдалы жұмысына алмасатын, соғумен әсерететін ұсталық қалыптау машиналарын айтамыз. Тоқпақтардың жетектерінде бу, сығылған ауа немесе газ, қысыммен әсерететін сұйықтық, жанғыш қоспа, жарылғыш заттар, электромагнитті және гравитациялық өрістер (жылу, химиялық, электродинамикалық, гравистатикалық энергия түрлері).

Тоқпақтардың жұмыс істеу принципі, кинетикалық энергияны Т_э (тоқпақтың әсерлік энергиясы деп аталады) жинау мақсатымен соғылмаға бағытталған бос жүріс кезінде жетектін жұмыстық шығындалуымен А_п және жұмыстық жүріс кезінде соғылманы деформациялаудың пайдалы жұмысына А_д қолдану үшін, жұмыстық массаларды υ жылдамдыққа дейін екпіндету болып табылады: А_п → Т_э→А_д немесе

, (1.1)

мұндағы: η_р – екпіндетудің ПӘК; η_д – соғумен деформациялаудың ПӘК.

Кинетикалық энергияға ауысатын жетектін жұмысы,

, (1.2)

мұндағы: s_p – үдеу жолы; Р (s) – екпіндетілетін күш.

Соғылманы деформациялау жұмысына ауысатын кинетикалық энергия.

, (1.3)

мұндағы: m₁ және m₂ – жұмыстық массалар; υ₁ және υ₂ – жылдамдықтар; А_д – бір соғу кеінде орындауды қажет ететін соғылманы деформациялаудың жұмысы,

, (1.4)

Классификациясы. Механикалық соққы деп қатты денелердің соқтығысуы кезінде денелердің кинетикалық энергиясының, толық немесе жартылай деформация энергиясына айналуының бірретті құбылысын айтамыз.

Тоқпақтарды үш негізгі белгілеріне байланысты классификациялайды: техно­логиялық қолданылуына, типі мен жетек әсерінің еселігі және құрылымдық орындалуына қарай.

Технологиялық қолданылуына қарай тоқпақтарды соғу (еркін соғу үшін), қалыптау (көлемді қалыптау үшін) және қаңылтыр қалыптау (қаңылтыр дайындамаларды қалыптау үшін) деп бөледі. Соңғысына соққылау тоқпақтар жатады (1.1 сурет). Соққылау тоқпақтарды үлгі бойынша қаңылтыр дайындамаларды жергілікті деформациялауға қолданады.

Жетек типіне қарай төменде қарастырылатын сегіз құрылымдық топқа бөледі. Бірінші топқа бу ауалы тоқпақтар жатады (1.2 а сурет). Тоқпақтардың жылжымалы бөлігін бу немесе сығылған ауа қысымымен (7–9) 10⁵ Па қозғалысқа келтіреді. Бу немесе ауа энерготасымалдаушы болып табылады. Жұмыс массаларының максималды жылдамдығы 6–7 м/с.

Екінші топқа жетекті пневматикалық тоқпақтар жатады (1.2 б сурет). Тоқпақтардың жұмыстық массалары, машина құрылымының бөлігі болып табылатын компрессордағы 0,4—0,6 МПа дейін сығылған ауа арқылы қозғалысқа келтіріледі. Атмосферадан келетін ауа компрессор поршені мен жұмыстық поршен арасында серіпімді ортаны құрайды және жұмыстық дене болып табылады.

Үшінші топқа электірлік тоқпақтар жатады (1.2 в сурет), оларда жұмыстық массаладың жетегі үшін меншікті тарту күші 0,1—0,5 МПа болатын сызықты статорлардың жүгіруші электромагнитті өрісті қолданады.