Значення коефіцієнта форми днища

r/D	y	r/D	y
0,065	2,8	0,135	1,2
0,72	2,3	0,16	1,1
0,08	2,0	0,25	0,8
0,10	1,6	0,32	0,7
0,115	1,4	0,40	0,6
0,125	1,3	0,50	0,55

Примітка: r – внутрішній радіус переходу від сфери до цилінд­ра r_min=0,065D.

Приклад 42. Виконати розрахунок гідропневматичної подушки листоштампувального преса простої дії зусиллям 10 мн.

Початкові дані:

Номінальне зусилля P_н , МН – 10;

Номінальний хід повзуна S_н, мм – 400;

Номінальне число ходів повзуна за хв.n_н – 20;

Номінальний тиск стислого повітря

в магістралі р_в, МПа – 0,4;

Число подушок i – 2.

Рішення

В пресі використовують дві гідропневматичні подушки для притиску заготовок при витягування та виштовхування готової деталі. Схема подушки показана на рис. 9.1.

Приймаючи коефіцієнт зусилля притиску k_пр рівним 0,2, співвідношення зусилля притиску і виштовхування k_у рівним 3, по формулі (9.2) знайдено діаметр гідравлічного (робочого) циліндру:

Тиск рідини в циліндру в момент спрацювання клапану, тобто робочий тиск з формули (9.6) становить

Середня швидкість поршня на дільниці робочого ходу тривалістю 0,3^.S_н становить

Робоча швидкість перетікання рідини через перепускний клапан приймається рівною 6 м/с. Тоді діаметр перепускного клапану по формулі (9.7) становить

Діаметр поршня пневматичного циліндру в такому разі становить

Обсяг рідини в ресиверу по формулі (9.9) складає

а обсяг повітря

Зусилля притиску по формулі (9.4) становить

а зусилля виштовхування по формулі (9.5)

По формулі (9.10) товщина стінки гідравлічного циліндру становить

Товщина стінки пневматичного циліндру по формулі (9.10) становить

Товщина дна пневматичного циліндру по формулі (9.11) становить

Зусилля на дно в циліндрі становить

9.3. Розрахунок механізму регулювання закритої висоти

Механізми регулювання закритої висоти використовуються у всіх кривошипних пресах для забезпечення установки штампового інструмента різної закритої висоти і компенсації пружних де­формацій системи під навантаженням.

Найбільш розповсюдженим методом регулювання закритої висоти в листоштампувальних пресах є регулювання за допомогою гвинтового механізму. У невеликих пресах (зусиллям до 1МН) гвинт розташовується в шатуні, а його з’єднання з повзуном здійснюється через кульову опору. Обертання гвинта здійснюється вручну. У середніх і великих пресах переміщення повзуна здійснюється шляхом обертання гайки, встановленої в повзуна. Обертання гайки забезпечується електричним двигуном через проміжну черв’ячну передачу.

У пресах, для яких вертикальна жорсткість істотно впливає на точність виробів (КГШП, карбувальні преси, преси для розділових операцій і ін.) регулювання закритої висоти виконується клиновим механізмом з ручним чи електромеханічним приводом. У цьому випадку механізм служить тільки для виконання другої функції, тому що величини регулювання недостатньо для установки штампів різної висоти. Методика розрахунку клинового механізму переміщення столу КГШП розглянута в п. 9.8.

Відомі також способи регулювання закритої висоти за допомогою ексцентрикових втулок і осей.

Розрахунок гвинтового механізму регулювання закритої висоти полягає у визначенні моменту, що крутить, на регулювальному гвинті і потужності приводного електродвигуна.

Крутильний момент, на регулювальному гвинті

, (9.14)

де G – вага повзуна і верхньої частини штампа;

R_ср – середній радіус різьблення;

n_в – число гвинтів (шатунів);

φ – кут підйому різьблення гвинта

;

S – крок різьблення;

ρ – кут тертя в різьбленні

;

β – кут підйому різьби;

μ – коефіцієнт тертя в гвинтовій парі, приймається рівним 0,08…0,1.

Момент тертя в гайці буде

, (9.15)

де d_н – діаметр зовнішньої поверхні гайки, що спирається на виточення в повзуні;

d_в – внутрішній діаметр різьблення.

Загальний крутильний момент, на валу приводного чи гвинта черв’ячного колеса дорівнює сумі моментів

M_о = M_в + М_г. (9.16)

Для двох та чотирьох кривошипних пресів моменти, визначені за формулами (9.14)–(9.16), необхідно помножити відповідно на 2 та 4.

Якщо регулювання механізму виконується шляхом обертання гвинта, тоді замість моменту тертя в гайці визначається момент сил тертя у верхній частині втулки, що обертає регулювальний гвинт по формулі (9.15), у якій d_н і d_в – являють собою зовнішній і внутрішній діаметри посадкових поверхонь втулки.

Розрахунок передач від двигуна до гвинта (валів, зубчастих передач та інше) виконується по відомим методикам з курсу «Деталі машин».

Потужність електродвигуна визначається по формулі

, (9.17)

де ω_у – кутова швидкість обертання гвинта;

. (9.18)

η – ККД відповідних передач від гвинта до двигуна.

V_п – швидкість підйому повзуна, що задається в межах 10…50 мм/хв;

n – число заходів різьблення.