- •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
Коефіцієнт частоти використання устаткування k2
Приведений термін служби в місяцях |
Спеціальні машини |
Універсальні преси |
До 4 |
0,90 |
0,80 |
4…12 |
0,70 |
0,60 |
Більше 12 |
0,65 |
0,55 |
Рис. 7.5. Залежність відносного показника інтенсивності зносу
фрикційних матеріалів для дискових муфт
а – для м’яких; б – для напівм’яких; в – для твердих
Рис. 7.6. Залежність відносного показника інтенсивності зносу
фрикційних матеріалів для дискових гальм
а – для м’яких; б – для напівм’яких; в – для твердих
Приклад 36. Виконати розрахунок моменту інерції ведених частин приводу одно кривошипного преса зусиллям 4 мн.
Початкові дані:
Привід преса має клиноремінну передачу та дві зубчасті передачі. Муфта та гальмо розташовані на приймальному валу, від якого рух передається через проміжну зубчасту передачу на проміжний вал, а далі за допомогою тихохідної зубчастої передачі – на головний шестерне-ексцентриковий механізм. Передатне відношення бистрохідної зубчатої передачі iб=3,52, тихохідної зубчатої передачі – iт=5,74.
Рішення
На рис. 7.7, 7.8 та 7.9 показані розрахункові схеми відповідно приймального валу з деталями муфти та гальма, проміжного валу з зубчатими колесами та шестерне-ексцентрикового приводу.
Момент інерції розраховано за формулою
,
де Joc – момент інерції елементу відносно власної осі симетрії;
m – маса елементу;
a – відстань від власної осі до осі обертання.
Рис. 7.7. Приймальний вал приводу з веденими частинами муфти та гальма
Для циліндру з внутрішнім отвором формула має вид
де D – зовнішній діаметр циліндру;
d – внутрішній діаметр циліндрі;
b – ширина циліндру;
ρ – щільність матеріалу.
Щільність матеріалу (сталь) ρ прийнята рівною 7850 кг/м3.
Рис. 7.8. Проміжний вал приводу
Результати розрахунків моментів інерції всіх трьох частин приводу приведені в таблицях 7.22, 7.23 та 7.24.
Таблиця 7.22
Момент інерції приймального валу Jпр.в
№ пп |
Di, м |
di, м |
bi, м |
ai, м |
mi, кг |
Ji, кг*м2 |
1 |
0,680 |
0,190 |
0,056 |
0 |
147,18 |
9,34 |
2 |
0,190 |
0 |
0,200 |
0 |
44,51 |
0,20 |
3 |
0,170 |
0 |
0,635 |
0 |
113,14 |
0,42 |
4 |
0,221 |
0 |
0,280 |
0 |
84,31 |
0,52 |
5 |
0,160 |
0 |
0,680 |
0 |
107,33 |
0,35 |
Всього |
|
|
|
|
496,48 |
10,84 |
Таблиця 7.23
Момент інерції проміжного валу Jпж.в
№ пп |
Di, м |
di, м |
bi, м |
ai, м |
mi, кг |
Ji, кг*м2 |
1 |
0,779 |
0,700 |
0,260 |
0 |
187,30 |
26,16 |
2 |
0,700 |
0,330 |
0,070 |
0 |
164,47 |
12,54 |
3 |
0,330 |
0 |
0,280 |
0 |
187,99 |
2,61 |
4 |
0,230 |
0 |
0,580 |
0 |
189,17 |
1,27 |
5 |
0,285 |
0 |
0,420 |
0 |
210,33 |
2,18 |
Всього |
|
|
|
|
939,26 |
44,75 |
Рис. 7.9. Ведена частина приводу шестерне-ексцентрикового механізму
Таблиця 7.24
Момент інерції веденої частини приводу шестерне-ексцентрикового механізму Jшэ
№ пп |
Di, м |
di, м |
bi, м |
ai, м |
mi, кг |
Ji, кг*м2 |
1 |
1,635 |
1,52 |
0,380 |
0 |
850,04 |
539,38 |
2 |
1,520 |
0,98 |
0,054 |
0 |
449,46 |
187,18 |
3 |
0,980 |
0,70 |
0,380 |
0 |
1102,07 |
203,52 |
4 |
0,670 |
0,52 |
0,260 |
0,18 |
286,14 |
35,65 |
5 |
0,370 |
0,27 |
0,930 |
0 |
366,96 |
9,80 |
6 |
0,700 |
0,37 |
0,132 |
0 |
287,36 |
22,94 |
Всього |
|
|
|
|
3342,030 |
998,47 |
Момент інерції ведених частин приводу, приведений до осі муфти та гальма, тобто до приймального валу, становить
