Приклад 7. Виконати розподіл передатного відношення приводу двох кривошипного листоштампувального преса зусиллям 40 мн.

Рішення

Листоштампувальний прес зусиллям 40 МН по ГОСТ 7766-73 має номінальне число ходів n_н=10 за хв. Приймаючи номінальне число обертів двигуна n_д=985 за хв., загальне передатне відношення приводу складе

Передатне відношення клинопасової передачі доцільно прийняти не менше 5. В такому разі загальне передатне відношення зубчатого приводу становить Забезпечити таке передатне відношення можливо лише двохступеневою зубчатою передачею. По рис. 2.10 для загального відношення зубчатого приводу =19,7 і для розгалужуючого приводу (область 1) слідує, що раціональне передатне відношення тихохідної ступені i_зт становить 5…6,5. Приймаючи передатне відношення i_зт=5,5, передатне відношення бистрохідної ступені становить

Таким чином, якщо головний вал має 10 обертів за хв., то проміжний вал буде мати n_пр=10^.3,582=35,82 обертів за хв., а приймальний вал - n_пв=35,28^.5=197 обертів за хв.

Розділ 3 статика головного виконавчого механізму

3.1. Статика кривошипно-повзунного механізму

Преси є відносно тихохідними машинами, у яких сили інерції незначні і, крім окремих задач розрахунку, ними можна зневажати. У такому випадку ГВМ преса аналізується статичними методами. При цьому визначаються значення зусиль, що діють уздовж лінії шатуна, реакції в опорах головного вала, сили, що діють на напрямні повзуна, сили з боку зубчатої і клиноремінної передач і інші силові фактори.

Основна задача статичного розрахунку преса складається в розрахунку залежності приведеного плеча m_k від кута повороту кривошипного вала α, що дозволить розрахувати крутильний момент на головному валу в залежності від зусилля на повзуні

. (3.1)

Для кривошипно-повзунного механізму залежність для приведеного плеча m_k зручно представляти у виді суми двох величин і

m_k = + , (3.2)

де  – ідеальне приведене плече:

, (3.3)

 – збільшення приведеного плеча, обумовлене тертям у кінематичних парах, так зване плече тертя:

; (3.4)

μ – коефіцієнт тертя в шарнірах головного виконавчого механізму;

r_А, r_В, r_О – відповідно радіуси корінних опор, великої і малої голівки шатуна (див. п. 5.5.3).

Для диференціальних механізмів перед коефіцієнтами  і ε необхідно змінити знаки на зворотні.

Для одно стоякових пресів з установкою вала перпендикулярно фронту залежність для плеча тертя буде мати вид

, (3.5)

де l₁, l₂ – відповідно, відстань між центрами шатунної шийки і пер­шою опорою і центрами першої опори і другий;

r₀₁, r₀₂ – відповідно, радіус першого і другого підшипників.

Коефіцієнт тертя μ визначається по таблиці 3.1 у залежності від значення комплексного показника J_k, виду змащення і виду розрахунку.

Комплексний показник J_k характеризує навантаженність опор, швидкість ковзання і швидкість зближення поверхонь тертя опор при вичавлюванні змащення (ефект демпфірування)

, (3.6)

де ψ – приведений кут робочого ходу, приймається в залежності від типу преса і виконуваної операції (таблиця 3.2).

При розрахунку виводу преса з розпору при будь-якому змащенні приймається μ = 0,08…0,12.

При спрощених розрахунках коефіцієнт тертя μ приймається рівним 0,03…0,04 для рідкого мастила і 0,05…0,06 для густого мастила.

Якщо при наступних розрахунках відбувається зміна розмірів вала (зміна радіусів опор), статичний розрахунок ГВМу повторюється для нових початкових даних.

У пояснювальній записці приводиться таблиця розрахункових значень приведеного плеча m_k у діапазоні кутів повороту α головного валу від 0° до 90° із кроком 5° чи 10° і відповідний графік.