Приклад 27. Виконати розрахунок питомого зусилля в кінематичних парах гвМу кгшп зусиллям 25 мн.

Початкові дані:

Номінальне зусилля преса P_н , МН – 25;

Радіус кривошипу R , мм – 125;

Коефіцієнт шатуна λ – 0,165;

Діаметр шатунної шийки валу d_A , мм – 900;

Ширина шатунної шийки валу l_A , – 500;

Діаметр з’єднання шатуна і повзуна d_B , мм – 640;

Ширина малої головки шатуна l_B , мм – 500;

Діаметр корінних опор валу d_O ,мм – 560;

Довжина корінних опор валу l_O ,мм – 725;

Номінальне число ходів повзуна за хвилину n_н – 32.

Рішення

Всі опори ГВМ КГШП виконані по схемі – циліндрична опора на бронзових підшипниках. По формулах (5.91)-(5.93) знайдені усереднені питомі зусилля в опорах

Центральне питоме зусилля у самій навантаженій точці опори для циліндричних опор визначається по формулі (5.87)

По таблиці 5.11 припустимі питомі зусилля в шарнірах для КГШП складають [q_A]=(82,5…124) МПа; [q_B]=(110…155) МПа; [q_О]=(58…80) МПа, тобто в усіх опорах питоме зусилля більше припустимого. В такому разі в опорах механізму необхідно використовувати бронзу БрОФ 10-1, яка допускає короткочасне навантаження до 220 МПа.

Навантаженність опор перевіряється по значенню комплексного показника – потужності тертя, що приходиться на одиницю площі опори. По формулі (5.94) знайдено

Коефіцієнт тертя в опорах прийнято рівним α=0,05, коефіцієнт нерівномірного розподілу сил при q₀>30 МПа прийнято k_q=1,6, кут технологічної операції вибрано по табл.3.2 ψ=18°.

Для бронзових підшипників припустимий показник становить 6,0 МН/м*хв, тобто для опори А з’єднання шатуна з валом умова довговічності вкладишів не виконується. В такому разі міжремонтний цикл значно скорочується і рекомендується вжити всіх заходів для зниження питомого зусилля в цій опорі – збільшити діаметр і довжину опори, забезпечити надійне змащення вкладишів та інше. Наполегливо рекомендується для опор ГВМу використовувати рідке мащення, що знижує коефіцієнт тертя, а значить і показник N_у , в 2-3 рази.

Розділ 6 проектування і розрахунок приводу

6.1. Структура і кінематичні схеми проводів

Привод кривошипного преса являє собою сукупність механізмів для передачі моменту, що крутить, і перетворення швидкості руху від двигуна до головного вала.

Ступінь перетворення руху в приводі визначається головними параметрами його кінематичної схеми, тобто числом ступенів і передатним відношенням проміжних передач.

Структура приводу преса визначаються типом преса, його номінальним зусиллям, конструкцією вузлів і деталей.

У загальному випадку привод кривошипного преса включає клиноремінну передачу і 1–3 зубчасті передачі. Кількість проміжних ступенів визначається величиною загального передатного відношення (див. п. 2.3 «Розподіл загального передатного відношення»).

Привод одно стоякових пресів, як правило, одноступінчатий (рис. 6.1, а). Останнім часом у середніх пресах одержав поширення двоступінчастий привод (рис. 6.1, б), габарити якого дозволяють його розміщати цілком усередині станини.

а) б)

Рис. 6.1. Привод одностоякових пресів

Найбільш розповсюджені схеми приводу двох стоякових одно кривошипних пресів із закритою станиною показані на рис. 6.2.

Листоштампувальні універсальні преси мають звичайно одноступінчатий (рис. 6.2, а) чи двоступінчастий (рис. 6.2, б) привод. КГШП, як правило, має двоступінчастий привод за схемою, показаною на рис. 6.2, в. Привод ГКМ виконується за схемою на рис. 6.2, б.

а) б) в)

Рис. 6.2. Привод двохстоякових однокривошипних пресів

Середні і великі листоштампувальні преси, особливо витяжні, мають невелике число ходів повзуна, тому вони мають 2–3 проміжні зубчасті передачі (рис. 6.3). Прагнення зменшити габаритні розміри зубчастих коліс і збільшити їхню міцність привело до використання двостороннього приводу. У таких випадках відбувається розподіл потоку потужності з наступним його підсумовуванням на головному валу.

У двох кривошипних пресах ГВМ може складатися з одного двох кривошипного вала чи двох одно кривошипних. У першому випадку привод звичайно двоступінчастий двосторонній.

В другому випадку виникає необхідність поділу потоку потужності для передачі руху двом ведучим валам, розташованим перпендикулярно фронту преса.

Рис. 6.3. Багатоступінчастий привод середніх і великих однокривошипних пресів простої дії

Преси зусиллям до 1,6 МН звичайно мають привод двох ведучих коліс за схемою, показаної на рис. 6.4, а. У листоштампувальних пресах середнього зусилля зі збільшеними габаритами повзуна застосовується схема з проміжною паразитною шестірнею (рис. 6.4, б), чи кожне колесо зачіпається з окремою шестірнею (рис. 6.4, г). Поділ потоку потужності виконується на тихохідній чи на проміжній ступені. Необхідно відзначити, що застосування проміжної (паразитної) шестірні для збільшення міжосьової відстані значно зменшує інерційність приводу в порівнянні з передачами зі збільшеними габаритами коліс. У приводі, показаному на рис. 6.4, в колеса і кривошипи обертаються в одному напрямку, що погіршує передачу зусилля і напрямок повзуна в напрямних. З цієї причини така схема не рекомендується до застосування.

Рис. 6.4. Привод двохкривошипного преса

У чотирьох кривошипних пресах поділ потоку потужності виконується на першому проміжному чи навіть прийомному валу (рис. 6.5).