3535

tп = 0,667/0,3 = 2,222 с;

Sп = 0,3 2,2222 /2= 0,741 м.

tперем тел = (S2- Sп)/V2 – 2 tп ;

tперем тел = (26- 0,741/0,667) – 2 2,222 = 20,443 с.

4)Примем время на подцепление и съем груза по 30 с.

5)Продолжительность рабочего цикла составит

tц = (4 t1 + 2 t2 + 2 t3 ) + 2 30;

tц = 4 46,875 + 2 20,443 + 2 41,222+60 =370,83 с.

В табл. 2.3 приведены продолжительности операций технологического цикла мостового крана.

По данным табл. 2.3 определяем продолжительность включения

где tp – время работы привода, tц – время рабочего цикла.

tp = 4t1 tp = 4 46,875= 187,5 с;

ПВ = (187,5/ 370,83) 100; ПВ = 50,6%.

По результатам проведенных расчетов на рис. 2.10 построена тахограмма механизма подъѐма.

V, м/c

0,667

-0,667

Рис. 2.10. Тахограмма механизма подъема

Нагрузочная диаграмма механизма подъѐма

При подъеме, спуске и посадке груза на привод будет действовать активный статический момент, обусловленный грузом.

б) для привода подъема, полагая, что время подъема и спуска примерно одинаково, расчетную мощность определяют по формуле

п

где Kз=1.1 - коэффициент запаса; mгр - масса груза, кг; Vгр - скорость перемещения груза, м/с;

g = 9.8 м/с2 – ускорение свободного падения; ηп– КПД передачи редуктора;

По формуле (2.28) определим расчетную мощность привода при подъеме груза mгр1 (прямой ход моста) и подъѐме груза mгр2 (обратный ход моста).

Затем определим расчетную мощность привода по формуле (2.29) при спуске груза mгр на прямом и обратном ходе крана

Данные табл. 2.3 и величины мощностей объединим в нагрузочной диаграмме, представленной на рис. 2.11.

Р, кВт

подъѐма осуществляется подобно расчету предварительной мощности электропривода тележки мостового крана.

Основные критерии при предварительном выборе двигателя – это расчетная мощность и длительный момент, определяемый активным статическим моментом при подъеме.

3. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВЫХ УСТАНОВОК

Технологические процессы обработки давлением отличаются большими удельными усилиями сопротивления

деформированных материалов (усилиями полезного сопротивления), значительными затратами энергии, которые имеют кратковременный, так называемый пиковый характер. В связи с этим большинство кузнечноштамповочных машин (КШМ) по существу являются усилителями мощности, и в их конструкциях предусмотрены аккумуляторы, обеспечивающие возможность пикового расхода энергии, накопленной в них ранее. Различные сочетания конструкции аккумуляторов и механизмов, передающих эту энергию для преодоления полезного сопротивления, определяют многообразие КШМ.

Общеизвестен прогрессивный характер технологии кузнечно-штамповочного производства, основанный на получении заданной формы деталей или заготовок в результате рационального перераспределения металла, а не за счет удаления части его в стружку, как это происходит при его обработке резанием, кроме того, обработка металлов давлением позволяет получать изделия с повышенными механическими свойствами.

3.1. Общая классификация КШМ

Воснову классификации наряду с характером изменения скорости рабочего звена на участке рабочего хода положены принцип его работы и характер воздействия на заготовку. На этом основании выделено пять основных классов КШМ /23/.

Прессы - КШМ квазистатического воздействия на поковку, в которых преодоление полезного сопротивления осуществляется при перемещении рабочего звена - ползуна,

аусилие деформирования воспринимается замкнутой силовой несущей системой, включающей исполнительный механизм, станину и другие элементы.

Взависимости от конструкции главного исполнительного механизма и кинематики рабочего звена выделены три группы прессов: кривошипные и кулачковые

(с кинематически заданным характером изменения скорости), гидравлические и винтовые (с произвольным характером изменения скорости).

Главным параметром прессов является номинальное усилие. В качестве аккумуляторов в кривошипных и винтовых прессах применяют маховики, в гидропрессах - гидроаккумуляторы, и в гидровинтовых прессах - и маховики, и гидроаккумуляторы. Следует отметить, что по характеру изменения скорости рабочего хода винтовые прессы относятся к классу молотов, а их главным параметром наряду с номинальным усилием является эффективная кинетическая энергия, запасаемая в конце хода подвижными частями (маховиком).

Молоты - кузнечно-штамповочные машины ударного и квазиударного воздействия на поковку, в которых сопротивление деформированию преодолевается путем использования кинетической энергии, накопленной подвижными частями. Главным параметром молота является эффективная кинетическая энергия, то есть энергия, запасенная ударной массой (подвижными частями) к концу их хода. Ударная масса является аккумулятором механической энергии в молоте. Основываясь на вышеуказанных свойствах кривошипно-шатунные прессы можно отнести к классу молотов.

Ротационные машины - КШМ, в которых преодоление сопротивления деформированию происходит при вращении рабочего органа с инструментом или заготовки при непрерывном перемещении зоны контакта заготовки с инструментом. Характер воздействия инструмента на поковку - квазистатический. Главным параметром этих машин может быть номинальное усилие или номинальный крутящий момент. Поскольку технологический цикл достаточно продолжителен (как правило, включает несколько оборотов рабочего инструмента), большинство машин аккумуляторов не имеет. В машинах же с пиковым характером работы (например,

ковочных вальцах) в качестве аккумуляторов применяют маховики.

Импульсные машины и статы - это машины, в

которых преодоление сопротивления деформированию осуществляется непосредственно средой, передающей энергию. В импульсных машинах в качестве аккумулятора энергии используются непосредственно энергоносители (взрывчатое вещество, горючий газ и другие), а передающей средой служит воздух, газ, жидкость, твердое тело, непосредственно воздействующие на деформируемый материал в очень короткие промежутки времени. Главным параметром этих машин является энергия импульса. В статах воздействие осуществляется длительное время и с малыми (ползучими) скоростями, а средой, передающей энергию, является жидкость, газ и т.п. Главные параметры - давление среды, воздействующей на деформируемое тело, и площадь рабочей камеры. Аккумуляторы в этих машинах, как правило, не применяются.

3.2. Классификация кривошипно-шатунных прессов общего назначения

На рис. 3.1 приведена классификация кривошипных прессов общего назначения или, как их еще называют, универсальных прессов. В зависимости от конструктивного оформления станины различают закрытые и открытые прессы.

Воткрытых прессах станина имеет С-образную форму, штамповое пространство имеет доступ с трех сторон

ипоэтому удобно для обслуживания. Однако несимметричное нагружение станины вызывает ее значительные деформации и возникновение перекосов штампа.

Взакрытых прессах применяют станину в виде симметричной рамы, что обеспечивает снижение

предназначены для использования в составе робототехнических комплексов.

Однокривошипные прессы предназначены для выполнения различных операций холодной штамповки: вырубки, гибки, неглубокой вытяжки, пробивки и других операций холодной штамповки, а также для обрезки облоя после горячей штамповки.

Таблица 3.1 Параметры однокривошипных прессов

Примерно 90 % всего парка кривошипных машин составляют кривошипные прессы общего назначения, из них до 80 % составляют открытые прессы, как сравнительно простые и удобные в эксплуатации.

Устройство КШМ

Структура современного пресса достаточна сложна: машина насчитывает более десяти узлов и несколько сот деталей. Наряду с обычными для каждой машины узлами - двигателем, передаточными механизмами (приводом) и исполнительным механизмом в прессе имеются узлы для управления, наладки, контроля и обеспечения безопасности обслуживающего персонала, а также вспомогательные узлы,

расширяющие технологические возможности пресса или улучшающие условия работы деталей других ответственных узлов.

В кривошипных машинах (прессах) рабочий орган - ползун перемещает обрабатывающий инструмент - штамп. Ведомым звеном исполнительного механизма является ползун, а начальным, ведущим звеном - кривошип (в редких случаях кулачок).

Исполнительный механизм, преобразующий вращательное движение кривошипа в возвратно- поступательное движение ползуна, состоит из одного или нескольких звеньев, связанных вращательными или поступательными кинематическими парами.

Привод пресса - одноступенчатый от электродвигателя через клиноременную передачу, на маховик, находящийся на эксцентриковом валу. Муфта - фрикционная однодисковая с пневматическим включением, сблокированная с ленточным тормозом.

На рис. 3.2 показана упрощенная кинематическая схема однокривошипного пресса КБ2030.

Электрический двигатель 1 вращает шкив 2 клиноременной передачи. Далее вращение передается на маховик 3, посаженный на эксцентриковый вал 4. С эксцентриковым валом соединен ползун 5, посредством шатуна 8. Для уменьшения трения вал закреплен в подшипниках 7.

3.4. Технологический процесс и установки прессования

Прессование - это один из способов обработки металлов давлением, заключающийся в выдавливании металла из замкнутой области приемника (контейнера) через отверстие матрицы, соответствующее сечению выдавливаемого профиля.

Заготовка 2 (рис. 3.3а или 3.3б), в холодном или горячем состоянии, помещенная в контейнер 1,

выдавливается пуансоном 4 через отверстие матрицы 3, образуя изделие 5. Исходной

2

1 x

7

3

9

4

5

6

Рис. 3.2. Упрощенная кинематическая схема однокривошипного пресса КБ2030:

1 - электродвигатель; 2 - шкив; 3 - маховик; 4 - вал эксцентриковый; 5 - ползун; 6 - пневматическая подушка; 7 - подшипник; 8 - шатун; 9 - муфта.