- •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
Передмова
У сучасних умовах машинобудування України кривошипні преси є практично єдиним видом технологічного обладнання для листового й об'ємного штампування різноманітних деталей. Використання кривошипних пресів економічно ефективно як в умовах масового й крупносерійного виробництва, так і в дрібносерійному виробництві, особливо останнім часом у зв'язку з розширенням обсягів малого бізнесу. Розвиток саме малих підприємств із невеликим числом працівників підвищує вимоги до професійної підготовки випускників вузів, коло виробничих завдань яких значно розширюється. У зв'язку із цим у навчальних планах підготовки спеціалістів за фахом «Обладнання та технології пластичного деформування конструкцій машинобудування» (8.05050203) передбачений курсовий проект по кривошипних пресах, що ставить один з основних видів навчальних занять за фахом. Крім курсового проекту проектування кривошипних пресів виконується при дипломному проектуванні.
Метою курсового проектування за курсом «Проектування та розрахунок кривошипних пресів» є систематизація, поглиблення й закріплення теоретичних знань, отриманих при вивченні спеціальних курсів, застосування цих знань при комплексному рішенні конкретного інженерного завдання, розвиток навичок інженерного самостійного мислення, роботи з довідковою літературою й стандартами.
Основне завдання курсового проектування - проектування й розрахунок кривошипного преса, як сучасної технологічної машини для виконання операцій листового або об'ємного штампування, в обсязі, який дозволяє судити про правильність прийнятих конструктивних рішень і відповідність технічних параметрів преса його призначенню.
Виконання курсового проекту вимагає достатніх знань по багатьох загальтехнічних дисциплінах. Саме в цьому проекті студент повинен використати повною мірою знання, придбані при вивченні основних загальноіженерних дисциплін - вища математика, інформатика, теоретична механіка, теорія механізмів і машин, опір матеріалів, деталі машин, взаємозамінність, стандартизація й технічні виміри, матеріалознавство, гідравліка й пневматичні приводи, електротехніка й більшості дисциплін спеціальної підготовки.
Основні знання про будову й особливості конструкції вузлів і деталей кривошипних пресів вивчаються в загальному курсі «Ковальсько-штампувальне обладнання. Механічні преси» і в даному посібнику не розглядаються.
Величезний науковий і виробничий досвід розрахунку й проектування кривошипних пресів узагальнений у численних підручниках, монографіях, наукових виданнях і статтях. У переліку літератури навчального посібника наведена тільки частина джерел, найбільшою мірою стосовних до суті змісту дійсного посібника.
При підготовці навчального посібника автори використовували відомі праці основоположників теорії кривошипних пресів по розрахунках головних вузлів та систем пресів (Сторожева М.В., Ністратова О.Ф., Живова Л.І., Власова В.І., Ланського Є.М., Овчинникова А.Г., Ігнатова О.А. та багатьох інших). Враховуючи велике число наукових праць по різним питанням проектування кривошипних пресів, з яких частково використані довідкові дані та розрахункові методи й формули, у посібнику не приводяться посилання на бібліографічні дані. Додаткову інформацію про проектування та розрахунок окремих вузлів та систем можна знайти в допоміжному переліку (далеко не повному) статей із наукових журналів, збірників праць.
Цілком очевидно, що проектування настільки складної машини як кривошипний прес у рамках курсового проекту в повному обсязі неможливе, тому в курсовому проекті вирішується обмежене коло завдань, виконання якого цілком можливо за відведений час.
Основну задачу при створенні дійсного навчального посібника автори вбачали в достатнього обсягу теоретичного й довідкового матеріалу для успішного рішення поставлених розрахункових завдань. При цьому автори добре уявляють собі, що студенти відрізняються за рівнем знань від інженерно-технічних працівників діючого виробництва. Вони вперше зустрічаються з рішенням реальної технічної задачі, багато хто з них, маючи достатні теоретичні знання, не володіють ніяким виробничим досвідом. З цієї метою до посібника включено велику кількість прикладів, які на думку авторів значно полегшать вибір того чи іншого конструктивного рішення, визначення параметрів, відповідних коефіцієнтів, тощо.
Автори висловлюють щиру подяку проф., д.т.н. Р.І. Рею, проф., д.т.н. І.С. Алієву, проф., д.т.н. В.В. Драгобецькому за корисні рекомендації і заради при підготовці посібника.
