- •Кривошипних пресів
- •Знту 2012
- •Передмова
- •Розділ 1 загальні питання курсового проектування
- •1.1. Завдання на курсовий проект
- •1.2. Зміст курсового проекту
- •Приблизний зміст розрахунково-пояснювальної записки:
- •1.3. Методичні вказівки по виконанню курсового проекту
- •1.4. Позначення конструкторських розробок
- •Знту.Хххххх.Ххх вд.
- •1.5. Розробка технічного завдання
- •1.6. Захист курсового проекту
- •Приклад 2. Розробити кінематичну схему одно кривошипного листоштампувального преса номінальним зусиллям 2,5 мн.
- •2.2. Кінематичний синтез і аналіз головного виконавчого механізму преса
- •2.2.1. Синтез кривошипно-повзунного механізму
- •Коефіцієнт шатуна
- •Приклад 3. Виконати синтез головного виконавчого механізму кривошипного гаряче штампувального преса зусиллям 40 мн.
- •2.2.2. Синтез кривошипно-колінного механізму
- •2.2.3. Кінематичний аналіз кривошипно-повзунного механізму
- •Приклад 4. Виконати кінематичний аналіз кривошипно-повзунного механізму горизонтально-кувальної машини зусиллям 12,5 мн.
- •Приклад 5. Визначити ефективність використання дезаксіального механізму в гвм чотирьох кривошипного листоштампувального преса зусиллям 10 мн.
- •2.2.4. Кінематичний аналіз кривошипно-колінного механізму
- •Приклад 6. Виконати кінематичний аналіз кривошипно-колінного механізму чеканочного преса зусиллям 2,5 мн.
- •2.3. Розподіл загального передатного відношення
- •Приклад 7. Виконати розподіл передатного відношення приводу двох кривошипного листоштампувального преса зусиллям 40 мн.
- •Розділ 3 статика головного виконавчого механізму
- •3.1. Статика кривошипно-повзунного механізму
- •3.2. Заклинювання кривошипно-ползунного механізму
- •Приведений коефіцієнт тертя в опорах гвМу
- •Приведений кут робочого ходу
- •Приклад 8. Виконати силовий аналіз головного виконавчого механізму кривошипного гаряче штампувального преса зусиллям 25 мн.
- •3.3. Статика кривошипно-колінного механізму
- •Коефіцієнти kв , kх
- •Приклад 9. Виконати розрахунок витрат енергії на вмикання та холостих хід для двох кривошипного преса зусиллям 6,3 мн.
- •4.1.2. Витрати енергії на робочий хід
- •Товщина листа tcл і облою tcз
- •Параметри графіків зусилля деформації
- •Коефіцієнт пропорційності к
- •Приклад 10. Виконати розрахунок витрат енергії на робочий хід при вирубанні заготовок на універсальному одно кривошипному пресі зусиллям 1 мн.
- •Приклад 11. Виконати розрахунок витрат енергії на робочий хід при неглибокому витягуванні на універсальному одно кривошипному пресі зусиллям 1 мн.
- •Приклад 12. Виконати розрахунок витрат енергії на робочий хід при листовому штампуванні на багатопозиційному пресі зусиллям 3,15 мн.
- •Приклад 13. Виконати розрахунок витрат енергії на робочий хід при гарячому штампуванні на кгшп зусиллям 25 мн.
- •Приклад 14. Визначити ефективність впливу конструктивних параметрів на величину роботи робочого ходу кгшп.
- •4.2. Визначення потужності двигуна і моменту інерції маховика
- •Рекомендовані значення k, Sн
- •Коефіцієнт використання числа ходів pи
- •Приклад 15. Виконати розрахунок потужності двигуна та моменту інерції маховика універсального відкритого листоштампувального одно кривошипного преса зусиллям 1 мн.
- •Особливості розрахунку двигунів з підвищеним ковзанням
- •Особливості розрахунку двигунів з фазним ротором
- •Приклад 16. Виконати розрахунок потужності двигуна та моменту інерції маховика кгшп зусиллям 16 мн.
- •4.3. Коефіцієнти корисної дії кривошипного преса
- •Середні значення ηр
- •Приклад 17. Визначити ккд робочого ходу і ккд технологічного циклу відкритого листоштампувального преса зусиллям 1 мн при вирубанні листової заготовки товщиною 7 мм.
- •4.4. Графік роботоспроможності кривошипного преса
- •Приклад 18. Виконати розрахунок графіка роботоспроможності однокривошипного листоштам-пувального преса простої дії зусиллям 3,15 мн.
- •Розділ 5 розрахунок головного виконавчого механізму
- •5.1. Проектування повзунів
- •5.2. Розрахунок повзунів одно кривошипних пресів без додаткових напрямних
- •5.3. Розрахунок повзунів вертикальних пресів з додатковими напрямними
- •Механічні властивості матеріалів повзунів і шатунів
- •Приклад 19. Виконати розрахунок повзуна кривошипного гаряче штампувального преса зусиллям 25 мн.
- •5.4. Розрахунок повзунів горизонтальних пресів з додатковими напрямними
- •5.5. Розрахунок повзунів двох- і чотирьокривошипних пресів
- •Приклад 20. Виконати розрахунок повзуна двохкривошипного листоштампувального преса зусиллям 4 мн.
- •5.6. Проектування і розрахунок напрямних повзуна
- •Питомі зусилля, що допускаються, і показник зносу напрямних повзунів
- •Приклад 21. Виконати розрахунок напрямних та діаграми нецентрального навантаження повзуна кгшп зусиллям 25 мн.
- •5.7. Проектування і розрахунок шатунів
- •5.7.1. Розрахункові зусилля, що діють на шатун
- •5.7.2. Розрахунок стрижня шатуна на статичну міцність
- •Коефіцієнти динамічності
- •5.7.3. Розрахунок стрижня шатуна на витривалість
- •Коефіцієнти реверсивного навантаження
- •5.7.4. Перевірка нарізки шатуна
- •5.7.5. Розрахунок з'єднань шатунів з повзунами
- •Приклад 22. Виконати розрахунок шатуна одно кривошипного листоштампувального преса зусиллям 4 мн.
- •Приклад 23. Виконати розрахунок гвинтової нарізки шатуна одно кривошипного листоштампувального преса зусиллям 4 мн.
- •Приклад 24. Виконати розрахунок шатуна кгшп зусиллям 40 мн.
- •5.8. Розрахунок і конструювання головного вала
- •5.8.1. Класифікація головних валів
- •5.8.2. Методи розрахунку головних валів
- •5.8.3. Допустимі зусилля по міцності головного вала
- •Типи пресів і розрахункові схеми гвМу
- •Орієнтовані розміри головних валів
- •Механічні властивості сталей для головних валів
- •Запас міцності валу n
- •Коефіцієнт еквівалентного навантаження kэ при розрахунку головного вала
- •Приклад 25. Виконати розрахунок допустимих зусиль на повзуні по міцності колінчатого валу гкм зусиллям 12,5 мн.
- •Приклад 26. Виконати розрахунок допустимих зусиль на повзуні по міцності ексцентрикового валу кгшп зусиллям 40 мн.
- •5.9. Питомі зусилля в парах гвМу
- •Припустимі питомі зусилля в шарнірах механізмів пресів
- •Приклад 27. Виконати розрахунок питомого зусилля в кінематичних парах гвМу кгшп зусиллям 25 мн.
- •Розділ 6 проектування і розрахунок приводу
- •6.1. Структура і кінематичні схеми проводів
- •6.2. Зубчасті передачі
- •Приклад 28. Визначити розміри зубчатого колеса швидкохідної передачі двох кривошипного преса зусиллям 4 мн.
- •6.3. Зусилля, що допускається міцністю зубчастих передач
- •Коефіцієнт нерівномірності навантаження k1
- •6.3.1. Мінімальний крутильний момент
- •6.3.2. Перевірка за припустимою пластичною деформацією зубів колеса
- •Механічні властивості матеріалів зубчастих коліс
- •Коефіцієнтжорсткості матеріалу с
- •Дані для визначення ширини зуба колеса
- •Коефіцієнт концентрації навантаження k2
- •Коефіцієнт динамічного навантаження k4
- •Рекомендовані значення нормального модуля зачеплення
- •6.3.3. Перевірка зубів колеса або шестерні на вигин за міцністю на втому
- •Коефіцієнт форми зуба yk
- •Коефіцієнт φ
- •Значення коефіцієнта ФσО для зубів, виготовлених методом обкатування
- •Коефіцієнт запасу міцності [nи]
- •Значення коефіцієнта інтенсивності навантаження δи
- •Коефіцієнт імовірності навантаження kвер
- •6.3.4. Перевірка витривалості поверхонь зубів колеса
- •Коефіцієнт інтенсивності навантаження δk
- •Приклад 29. Виконати розрахунок допустимого зусилля по міцності зубчатої передачі кгшп зусиллям 25 мн.
- •6.4. Умови міцності і графіки припустимих зусиль
- •Номінальний кут αн
- •6.5. Клиноремінні передачі
- •Коефіцієнт режиму роботи ременів kр
- •Параметри клинопасових передач
- •Приклад 30. Виконати розрахунок клиноремінної передачі кгшп зусиллям 25 мн.
- •Мінімальна довговічність ременів становить 4000 годин, тобто рекомендована довговічність передачі забезпечується.
- •6.6. Розрахунок приймальних і проміжних валів
- •Розрахункові навантаження
- •Розрахунок валів на статичну міцність
- •Механічні властивості матеріалів проміжних валів
- •Розрахунок валів на витривалість
- •Ефективні коефіцієнти концентрації нормальних напруг kσ для ступінчастих валів з галтелями
- •Ефективні коефіцієнти концентрації дотичних напруг kτ для ступінчастих валів з галтелями
- •Приклад 31. Виконати розрахунок приймального валу гкм зусиллям 25 мн.
- •6.7. Розрахунок підшипників прийомних і проміжних валів
- •Коефіцієнт m
- •Температурний коефіцієнт kτσ
- •6.8. Розрахунок планетарного приводу кривошипних пресів
- •Розділ 7 розрахунок і проектування фрикційних муфт і гальм
- •7.1. Передумови розрахунку
- •7.2. Проектувальний розрахунок муфти і гальма
- •7.2.1. Вибір типу муфти і гальма
- •7.2.2. Вибір матеріалу пари тертя
- •Рекомендації з вибору фрикційних матеріалів
- •Основні розміри вставок
- •Параметри фрикційних матеріалів
- •Параметри фрикційної пари тертя
- •Вибір коефіцієнта форми δф
- •7.2.3. Розрахунковий момент муфти
- •Показник моменту муфти kм
- •7.2.4. Розрахунковий момент гальма
- •Допоміжні коефіцієнти для розрахунку гальма
- •Орієнтувальні дані часу спрацювання повітророзподільного клапана tкл в секундах
- •7.2.5. Визначення середнього радіуса тертя
- •Орієнтовані дані часу відключення
- •Величина коефіцієнта aR для муфти
- •7.2.6. Визначення параметрів тертя
- •7.2.7. Визначення товщини дисків
- •Допустимі напруження зминання [σсм] і коефіцієнт ширини вставки ψ1
- •Коефіцієнти, враховуючі умови роботи вставок
- •7.2.8. Визначення параметрів вставок
- •7.2.9. Визначення розмірів пневматичного циліндру
- •Розрахунковий тиск стиснутого повітря
- •7.2.10. Розрахунок відвідних пружин муфти
- •7.2.11. Розрахунок пружин гальма
- •Приклад 32. Виконати проектувальний розрахунок муфти з накладками кгшп зусиллям 25 мн.
- •Приклад 33. Виконати проектувальний розрахунок муфти з вставками листоштампувального двох кривошипного преса зусиллям 1,6 мн.
- •7.3. Перевірочний розрахунок муфти
- •7.3.1. Розрахунковий момент муфти
- •Коефіцієнт технологічного навантаження преса kоп
- •7.3.2. Тиск на поверхнях тертя
- •7.3.3. Розрахунковий тиск стиснутого повітря
- •7.3.4. Перевірка пружин муфти
- •7.3.5. Перевірка кріпильних болтів
- •Максимальне зусилля допустиме різьбою болтів муфти, н
- •7.3.6. Перевірка вставок і шліців на зминання
- •7.3.7. Визначення коефіцієнта запасу зчеплення
- •Приклад 34. Виконати перевірочний розрахунок муфти з накладками кгшп зусиллям 25 мн.
- •Приклад 35. Виконати перевірочний розрахунок муфти з вставками одно кривошипного листоштампувального преса зусиллям 8 мн.
- •7.4. Перевірочний розрахунок гальма
- •7.4.1. Розрахунковий момент гальма
- •7.4.2. Тиск на тертьових поверхнях
- •7.4.3. Умова забезпечення заданого кута гальмування
- •7.4.4. Дійсний кут гальмування
- •Показник моменту гальма kт
- •Максимальна відносна температура θmax
- •Приведений коефіцієнт поверхневого охолодження Sox
- •Приведений коефіцієнт вентиляційного ефекту bυ
- •7.6. Визначення приведеного терміну служби фрикційних матеріалів
- •Коефіцієнт простою обладнання k1
- •Коефіцієнт частоти використання устаткування k2
- •Приклад 36. Виконати розрахунок моменту інерції ведених частин приводу одно кривошипного преса зусиллям 4 мн.
- •Приклад 37. Виконати перевірочний розрахунок гальма листоштампувального двох кривошипного преса зусиллям 1,6 мн.
- •7.7. Спрощений розрахунок пневматичної системи керування
- •7.7.1. Обсяг ресивера муфти і гальма
- •Залежність коефіцієнта kv від числа ходів і тиску повітря
- •7.7.2. Розрахунок прохідних перетинів
- •Залежність умовного проходу від перетину ланцюга наповнення
- •Значення кута φм і коефіцієнта αf
- •Значення коефіцієнта αfт
- •Діаметр умовного проходу ланцюгів наповнення
- •Діаметр умовного проходу ланок спорожнювання вузлів з не керованими повітряними головками
- •Діаметр умовного проходу ланок спорожнювання вузлів з керованими повітряними підводними головками
- •Приклад 38. Виконати розрахунок пневматичної системи керування кгшп зусиллям 25 мн.
- •Розділ 8 розрахунок і проектування станин
- •8.1. Розрахунок станин відкритих пресів
- •Залежність коефіцієнта kс від параметрів станини і преса
- •Напруги, що допускаються в елементах станин
- •Приклад 39. Виконати розрахунок станини відкритого листоштампувального преса зусиллям 2,5 мн.
- •8.2. Розрахунок цільних станин закритих пресів
- •Значення коефіцієнта k
- •Приклад 40. Виконати розрахунок складеної станини кгшп зусиллям 25 мн.
- •8.3. Розрахунок складених станин закритих пресів
- •8.3.1. Визначення кількості шпильок і їхнього розміру
- •Розміри різьблення стяжних шпильок
- •Розміри стяжних шпильок
- •8.3.2. Розрахунок поперечного перетину стійок
- •Значення коефіцієнтів m і n
- •8.3.3. Визначення параметрів затягнутого перетину
- •Параметри затягнутого з’єднання
- •8.3.4. Перевірка міцності шпильок
- •8.3.5. Перевірка міцності стійок
- •8.3.6. Перевірка міцності траверси і столу преса
- •8.3.7. Загальна деформація станини
- •Приклад 41. Виконати розрахунок закритої складеної станини листоштампувального преса зусиллям 4 мн.
- •Розділ 9 розрахунок і проектування допоміжних вузлів преса
- •9.1. Розрахунок виштовхувачів
- •9.2. Розрахунок притискних пристроїв
- •Значення коефіцієнта форми днища
- •Приклад 42. Виконати розрахунок гідропневматичної подушки листоштампувального преса простої дії зусиллям 10 мн.
- •9.3. Розрахунок механізму регулювання закритої висоти
- •Приклад 43. Виконати розрахунок механізму регулювання закритої висоти одно кривошипного листоштампувального преса зусиллям 4 мн.
- •9.4. Розрахунок механізму регулювання ходу повзуна
- •9.5. Розрахунок гальма маховика
- •9.6. Розрахунок врівноважувача повзуна
- •Приклад 44. Виконати розрахунок врівноважувача кгшп зусиллям 40 мн.
- •9.7. Розрахунок запобіжних пристроїв
- •Фрикційні запобіжники
- •Гідропневматичні запобіжники
- •Приклад 45. Виконати розрахунок гідропневматичного запобіжника двох кривошипного листоштампувального преса простої дії зусиллям 40 мн.
- •Ламкі запобіжники
- •Механічні властивості матеріалів запобіжників
- •Пружинні запобіжники
- •9.8. Розрахунок клинового столу кгшп
- •Зусилля у відрегульованому механізмі при роботі
- •Зусилля при зменшенні закритої висоти
- •Зусилля при збільшенні закритої висоти
- •Приклад 46. Виконати розрахунок клинового столу кгшп зусиллям 16 мн.
- •Додатки Додаток 1. Перелік стандартів на кривошипні преси
- •Додаток 2. Основні параметри гвМу і приводу кривошипних пресів
- •Преси одно кривошипні одно стоякові по гост 9408–89
- •Преси одно кривошипні відкриті двухстоякові що не нахиляються простої дії по гост 9408–89
- •Преси одно кривошипні закриті простої дії по гост 10026–87
- •Преси двох кривошипні закриті простої дії по гост 7766–88
- •Преси чотирьох кривошипні закриті простої дії по гост 16267–84
- •Преси одно кривошипні закриті подвійного дії по гост 7639–88
- •Преси обрізні одно кривошипні по гост 10026–87
- •Преси горячештампувальні по гост 6809–87
- •Машини горизонтально-кувальні з вертикальним розніманням матриць по гост 7023–89
- •Додаток 3. Технічні параметри асинхронних електричних двигунів з короткозамкнутим ротором серії а4
- •Додаток 4. Технічні параметри асинхронних електродвигунів з короткозамкнутим ротором і підвищеним ковзанням
- •Додаток 5. Технічні параметри асинхронних електродвигунів з фазним ротором серій анк і акп
- •Додаток 6. Геометричні розміри зубчастих коліс
- •Додаток 7. Розміри зубчатих коліс одно кривошипних пресів з однобічним приводом
- •Додаток 8. Розміри зубчастих коліс одно кривошипних пресів із двостороннім приводом
- •Література Основна
- •Додаткова
- •Статті з журналів та збірників праць
- •Предметний Покажчик
- •Проектування та розрахунок кривошипних пресів Курсове проектування
Приклад 4. Виконати кінематичний аналіз кривошипно-повзунного механізму горизонтально-кувальної машини зусиллям 12,5 мн.
Початкові дані:
Радіус кривошипу , мм – 230;
Довжина шатуна , мм – 800;
Величина дезаксіалу , мм – 60;
Номінальне число ходів повзуна за хвилину nн – 32.
Рішення
Коефіцієнт
шатуна дорівнює
.
Коефіцієнт
дезаксіалу рівний
Номінальна швидкість колінчатого валу по формулі (2.10)
.
Графіки переміщення, швидкості і прискорення розраховані відповідно по формулах (2.7)–(2.9). Результати приведені в табл. 2.2 і показані на рис. 2.4–2.6.
Рис. 2.4. Графік переміщення повзуна ГВМ ГКМ зусиллям 12,5 МН
Рис. 2.5. Графік швидкості повзуна ГВМ ГКМ зусиллям 12,5 МН
Кут повороту колінчатого валу при досягненні найвищої швидкості по формулі (2.16) становить приблизно
Максимальне значення швидкості становить по формулі (2.18)
Рис. 2.6. Графік прискорення повзуна ГВМ ГКМ зусиллям 12,5 МН
Максимальне прискорення повзуна в КНП та КВП по формулах (2.19) і (2.20 )становить
Крайні положення повзуна досягаються при кутах повороту колінчатого валу по формулі (2.12)
Кут прямого і зворотного ходу повзуна по формулах (2.13) і (2.14) становить
Таблиця 2.2
Кінематичні характеристики ГВМ ГКМ зусиллям 12,5 МН
α, град |
S, мм |
V, мм./с |
J, мм/с2 |
0 |
0 |
57,81 |
3325,31 |
10 |
7,49 |
228,66 |
3207,69 |
20 |
23,64 |
389,14 |
2929,58 |
30 |
47,71 |
531,38 |
2511,16 |
40 |
78,56 |
648,81 |
1982,94 |
50 |
114,78 |
736,69 |
1382,84 |
60 |
154,74 |
792,33 |
752,36 |
70 |
196,74 |
815,24 |
132,51 |
80 |
239,11 |
806,96 |
-440,04 |
90 |
280,31 |
770,74 |
-936,25 |
Коефіцієнт середньої швидкості повзуна по формулі (2.15) становить
Максимальне переміщення повзуна по формулі (2.11) становить
тобто більше чим початкові дані по стандарту на 0,31 %.
Приклад 5. Визначити ефективність використання дезаксіального механізму в гвм чотирьох кривошипного листоштампувального преса зусиллям 10 мн.
Початкові дані:
Максимальний хід повзуна S , мм – 450;
Коефіцієнт шатуна λ – 0,3;
Коефіцієнт дезаксіалу ε – –0,35.
Рішення
Відповідно до рекомендацій в п. 2.2.1 в головному виконавчому механізмі передбачено від’ємний дезаксіал з метою зменшення швидкості під час прямого ходу.
Геометричні розміри механізму в такому разі будуть наступні. По формулі (2.1) радіус кривошипу становить
Довжина шатуна складає
Величина дезаксіалу дорівнює
Крайні положення повзуна досягаються при кутах повороту головного валу,які визначаються по формулі (2.9)
Кут прямого і зворотного ходу повзуна по формулах (2.13) і (2.14) становить
Коефіцієнт середньої швидкості повзуна по формулі (2.15) становить
Таким чином, використання дезаксіального механізму дозволяє понизити швидкість повзуна в період робочого ходу приблизно на 4,5 % в порівнянні з аксіальним механізмом.
