Питомі зусилля, що допускаються, і показник зносу напрямних повзунів

Матеріал напрямних	[K], кН/(мс)	[q], МПа
Чавун:
графітизований	500	28…32
сірий після термообробки	400	30…35
Бронза:
БрОЦС 4-4-2,5	800	40…45
БрОФ 8,0-0,3	750	55…60
Текстоліт	600	10…12

Примітка: Матеріал протитіла – сталі 20Х, 45, 40Х с термообробкою поверхні і чавун.

Приклад 21. Виконати розрахунок напрямних та діаграми нецентрального навантаження повзуна кгшп зусиллям 25 мн.

Початкові дані:

Номінальне зусилля P_н , МН – 25;

Номінальний хід повзуна S_н – 350;

Номінальне число ходів за хв. .n_н – 70;

Коефіцієнт використання числа ходів p_u – 0,2;

Довжина нижніх напрямних L_н, см – 140;

Довжина верхніх напрямних L_в, см – 60;

Довжина хоботу L_х, см – 145,5;

Сумарна ширина нижніх напрямних m_н , см – 15;

Сумарна ширина верхніх напрямних m_в , см – 14;

Зазор в нижніх напрямних Δ_н, см – 0,1;

Матеріал тіла повзуна – сталь 35Л.

Рішення

Максимальний тиск на напрямних повзуна, виготовлених з графітизованого чавуну по табл. 5.2 становить 28…32 МПа. З урахування запасу міцності допустимий тиск на напрямних прийнято 17,5 МПа. Тоді з формули (5.32) максимальна допустима реакція в нижніх напрямних повзуна становить

Максимальна допустима реакція в верхніх напрямних з формули (5.33) дорівнює

Зсув реакції від краю повзуна визначається по формулі (5.31)

В такому разі допустимі зусилля на повзуні в залежності від величини зсуві зусилля по формулах (5.34) визначаються по діаграмі допустимого нецентрального навантаження, яка показана на рис. 5.8.

Рис. 5.8. Діаграма нецентрального навантаження повзуна

КГШП зусиллям 25 МН

Як видно, зона номінального навантаження повзуна обмежена шириною приблизно від +75 і до –75 мм від центру повзун, причому ширина зони обмежена міцністю напрямних в нижній їх частині. При зсуві зусилля на відстань приблизно 20 см (перший або третій переходи штампування) зусилля не може перевищувати приблизно 9 МН.

Працездатність напрямних перевіряється також по показнику зносу. Коефіцієнт тертя μ в напрямних становить 0,05. Для КГШП коефіцієнт забруднення k_μ становить 2. Приведений кут робочого ходу ψ по табл. 3.2 дорівнює 20°. Таким чином, показник зносу при максимальному тиску на напрямних 30 МПа по формулі (5.38) буде

Допустимий показник зносу по табл. 5.2 для графітизованого чавуні становить 500 кН/м^.с, тобто працездатність напрямних забезпечується.

5.7. Проектування і розрахунок шатунів

Шатун – відповідальна деталь ГВМу, за допомогою якої здійснюється передача зусилля від повзуна на колінчатий вал. Конструкція шатуна певною мірою залежить від способу його з'єднання з повзуном. Шатун постійної довжини з'єднується з повзуном через сполучний палець, а шатун перемінної довжини – за допомогою кульової опори на кінці регулювального гвинта. Початкові розміри шатуна визначаються компонуванням ГВМу. Довжина шатуна L визначається при синтезі виконавчого механізму. Товщина тіла шатуна вибирається по довжині шатунної шийки головного вала. У більшості випадків виконується перевірочний розрахунок шатунів. Шатуни перемінної довжини розраховуються при їхній максимальній довжині. Матеріали для виготовлення шатунів приведені в табл. 5.1.