1.1 Сурет – Тоқпақтардың классификациясы

Төртіншіге топқа жетекті электромеханикалық тоқпақтар жатады (1.2 г сурет). Бұларда жұмыстық массаны жоғары көтеру үшін электр қозғалтқыштар мен үйкелісті, жұмсақ және серіпімді буындары бар беріліс механизмдерді, ал металдарды деформациялау үшін – жердін гравистатикалық әсері арқылы алынған жұмыстық массанын 4—5,5 м/с жылдамдықпен құлауының кинетикалық энергиясы қолданылады.

1.2 Сурет – Тоқпақтардың сұлбалары.

Осы топқа тақтайшасы бар үйкелісті тоқпақтар (1.2 г, сурет 1поз.), арқанды, таспалы, шынжырлы(1.2 г, сурет, 2 поз.), серіппе–рессорлытоқпақтар жатады (1.2 г, сурет, 3 поз.).

Бесінші топты газогидравликалық баспақтар құрайды (1.2 д сурет). Жұмыстық массаларды 5—6 м/с жылдамдыққа дейін екпіндету мен кинетикалық энергияны алу үшін алдын – ала 1—5 МПа дейін сығылған азот немесе ауанын ішкі энергиясы, ал осы массалардың бастапқы жағдайға қайтып келуі және газды сығу үшін – қысымы 2—10 МПа сұйықтық қолданылады.

Осы топқа үлкен жылдамдықты газогидравликалық тоқпақтар жатады (1.2 е – сурет), мұндағы азот 10—15 МПа дейін сығылған, ал жұмыстық массалары 12—20 м/с дейін және жоғары жылдамдыққа дейін екпіндетіледі.

Алтыншы топты гидравликалық тоқпақтар құрайды (1.2 ж – сурет); мұндағы энергртасымалдаушы болып сораптан немесе аккумулятордан келетін 6—20 МПа дейін сығылған сұйықтық табылады. Сұйықтық энергиясы жұмыстық массалардың кинетикалық энергиясын алу үшін және олардын бастапқы жағдайға қайтару үшін қолданылады. Соғу алдында жұмыстық массалардың жылдамдығы 4—6 м/с.

Жетінші топты іштей жану қозғалтқыштарының жұмыс принціпі бойынша жұмыс істейтін газды (жылулық) тоқпақтар құрайды (1.2 з сурет). Энерго тасығыш ретінде жанғыш газ немесе жанғыш қоспа қолданылады, олар жанған кезде жұмыстық камерада қысым 10–20 МПа дейін көтеріледі, ал жұмыстық массаның жылдамдығы 10 м/с жетеді не одан да асады.

Сегізінші топты жарылғышты тоқпақтар құрайды (1.2 з – сурет), энерго тасымалдаушысы қатты жарылғыш заттар және олардың қоспалары болып табылады. Олардың жұмыстық камерада тез жануына баиланысты ондағы қысым 20 МПа дейін не одан жоғары болады, ал жұмыстық массаның жылдамдығы 20 м/с жетеді не одан да асады.

Соққы массаларының бір немесе екі бағытта қозғалуы үшін қолданылатын энерготасымалдаушыларға байланысты тоқпақтарды қарапайым және екі әсерлі деп бөлеміз.

Қарапайым әсерлі тік баспақтарда жұмыстық массасының төменгі бағытта қозғалысы жердің гравистатикалық энергия өрісі (ауырлық күш) арқылы жүргізіледі, ал энерготасымалдаушы тек жоғары көтеру үшін қолданылады. Екі әсерлі тоқпақтарда энерго тасымалдаушы жұмыстық массаны жоғары және төмен қозғалту үшін қажет. Соған байланысты екі әсерлі тоқпақтардың жұмыстық массаларының кинетикалық энергиясы дәл сондай масса шамасы және сондай жүрісті қарапайым әсерлі тоқпақтардың энергиясынан көп. Бу ауалы, жетекті пневматикалық, гидравликалық және газогидравликалық тоқпақтардың басым көпшілігі және де үлкен жылдамдықты тоқпақтар мен барлық газды тоқпақтарда екі әсерлі тоқпақтарға жатады.

Сондай ақ тоқпақтарды жұмыстық массаның соққысын қабылдайтын төс немесе тетіктін құрылымыдық орындалуын қарай бөлінеді. Қозғалмайтын төсті тоқпақтар төсті деп аталады, ал қозғалмалы төсті тоқпақтар төссіз деп аталады. Төссіз тоқпақтарға мысалға импакторлар – қарама–қарсы бойлық бағытта қозғалатын екі массасы бар тоқпақтар жатады.

Тоқпақ тұғырлары құрылымына қарай бір тіректі және екі тіректі болады. Соңғысы доғалы және көпірлі болып бөлінеді. Қөпірлі тоқпақтардың тұғыры бойлық бағытта екі тіректе тұрған көпір тәріздес болып келеді. Тоқпақтардың типтік өлшемдері қозғалмалы бөліктін кинетикалық энергиясы және массасымен шартталады. Ен үлкен төсті тоқпақтардың массасы 25000кг және кинетикалық энергиясы 400 кДж, ал төссіз массасы – 100000 кг және кинетикалық энергиясы 1000 кДж болып орындалады.

Соғумен деформациялаудың ПӘК.

Соғумен деформациялау процесі кезіндегі энргия шығынының баланысы

(1.5)

Соғумен деформациялаудың ПӘК соғылманы пластикалық деформациялаудың пайдалы жұмысы мен тоқпақтың шығындалатын әсерлік энергиясына қатынасымен анықталады:

(1.6)

Соғу массасының қатынасы. Жылжымалы төсті тоқпақтардың соғу массаларының m₂ /m₁ қатынасы және қозғалатын төсті тоқпақтардың төсі мен соғу бөлігінің қатынасы массаның еселігі (кратносьт) деп аталады. Масса еселігі соғумен деформациялаудың ПӘК және қозғалмайтын төсі бар тоқпақтардың соққымен әсерету дәрежесіне әсеретеді.

η_м = 1 кезде масса қатынастарының соғумен деформациялаудың ПӘК әсер етуін мына түрде келтіруге болады:

(1.7)

m₂ /m₁ ПӘК әсері тұрақты емес (1.3 сурет). m₂/m₁<10 қатынасы кезінде ПӘК бірден төмендейді, ал m₂ /m₁>10 болған кезде ПӘК шамалы артады. Соған байланысты соғу тоқпақтарын әдетте мынаны қабылдайды m₂ /m₁ = 10÷15.

m₂ /m₁ қатынасын арықарай арттыру ПӘК айтарлықтай өсуіне әкелмейді, бірақ дірілдін азаюына және соғу қатаңдығынын жоғарлауына әсер етеді, бұл металдың қалып қуыстарына қарқынды ағуына, жұқа жолақты, бүйірлі және қабырғалы тетіктерді сапалы қалыптау үшін маңызды. Сондықтанда қазіргі кездегі қозғалмайтын төсі бар қалыптау тоқпақтарында m₂ /m₁ = 20ч25.