Зусилля при зменшенні закритої висоти

Зменшення закритої висоти виконується зазвичай при піднятому повзуні, коли на стіл преса діє тільки сила ваги столу з нижньою частиною штампу. Але на практиці часто регулювання виконують з пакетом штампів. В такому разі розрахункова вага G_р становить вагу столу і всього пакету.

З рівняння рівноваги столу і поперечного клина (рис. 9.10), випливає залежність для визначення зусилля, необхідного для переміщення механізму

. (9.48)

Рис. 9.10. Схема сил, що діють на стіл при зменшенні закритої висоти

Зусилля при збільшенні закритої висоти

При опусканні столу спочатку вибивають бічний клин, а потім вже стіл, якщо має місце самогальмування механізму. Якщо ж самогальмування немає, то стіл опускається при незначному зусиллі, яким можне нехтувати.

З двох знайдених сил, що діють на поперечний клин, найбільше зусилля використовується для розрахунку на міцність різьблення ходового гвинта, за допомогою якого виконується переміщення клина. Розрахунок виконується за відомою методикою розрахунку силового різьблення при навантаженні гвинта на стиск чи розтягання.

Більше з зусиль, знайдених по формулах (9.47)–(9.48), використовується для розрахунку необхідної потужності електродвигуна.

Потужність електродвигуна визначається по формулі

, (9.49)

де M_в – крутильний момент, на ходовому гвинті;

ω_в – кутова швидкість обертання гвинта;

η – ККД відповідних передач від гвинта до двигуна.

Крутильний момент, на ходовому гвинті визначається по фор­мулі

, (9.50)

де φ – кут підйому різьблення;

;

R_ср – середній радіус різьблення гвинта;

S – крок різьблення;

ρ – кут тертя в різьбленні

;

β_р – кут підйому різьби;

μ – коефіцієнт тертя, приймається рівним 0,08...0,1.

Кутова швидкість обертання гвинта визначається з залежності

, (9.51)

де V_с – швидкість підйому столу, що задається в межах 2,5…5  мм/хв.

Приклад 46. Виконати розрахунок клинового столу кгшп зусиллям 16 мн.

Початкові дані:

Номінальне зусилля преса P_н, МН – 16;

Вага верхньої частини штампу G_в, Н – 15000;

Вага столу та нижньої частини штампу G_н, Н – 25000;

Середній діаметр різьби гвинта d_ср, см – 7,5;

Крок різьби гвинта S, см – 1;

Кут нахилу профілю різьби β, град – 45.

Рішення

Клиновий стіл КГШП виконано по традиційній схемі, згідно якої клин-стіл опирається на похилу поверхню столу і переміщується під дією бокового клина. Розрахункова схема механізму показана на рис. 9.9-9.10.

Розрахункове зусилля, що дії на регулювальний гвинт механізму, визначається як найбільший з трьох розрахунків.

При навантаженні преса номінальним зусиллям на регулювальний гвинт передається зусилля, яке визначається по формулі (9.47)

При зменшенні закритої висоти (піднімання столу) зусилля на регулювальному гвинті визначається по формулі (9.48)

Таким чином, з двох зусиль найбільшим є зусилля при зменшенні закритої висоти. Розрахункове зусилля становить, таким чином Р_р=89060 Н.

В залежностях прийнято коефіцієнт тертя руху μ_д рівним 0,1, коефіцієнт тертя спокою μ_ст рівним 0,5. Кут нахилу клина-столу відносно столу преса α становить 14,5°, а кут нахилу бокового клину β становить 12°.

Кут підйому різьби гвинта становить

Приведений кут тертя складає

Швидкість піднімання чи опускання столу приймається 3 мм/хв. Тоді кутова швидкість обертання регулювального гвинта становить по формулі (9.51)

Крутильний момент на гвинті по формулі (9.50) складає

ККД гвинтової і черв’ячної передач η між гвинтом і двигуном становить приблизно 0,5. В такому разі мінімальна потужність двигуна приводу по формулі (9.49) буде

По каталогу (додаток 3) вибирається двигун типу 4A80B4Y3 з номінальною потужністю 1,5 кВт.