1.3.3. Определение расчетного радиуса трения муфты Rтр и числа овальных вставок

Расчетным радиусом трения R_тр для муфты с фрикционными вставками является наибольший из радиусов R_тр.М и R_тр.К, полученных по формулам (29) и (33). Если R_тр.К > R_тр.М, то значение q_ср следует пересчитать по формуле

, (34)

полученной из выражения (29) при принятом расчетном радиусе трения R_тр, равном R_тр.К , и определить силу сжатия дисков Q по формуле (27) при уточненном значении q_ср.

Общее число вставок также зависит от выбранного значения расчетного радиуса трения муфты R_тр. Если R_тр.М > R_тр.К и R_тр= R_тр.М, то общее число вставок n определяется по рекомендациям, приведенным в разделе 1.3.1 с применением формул (28) и (29). Если R_тр.К> R_тр.М и R_тр= R_тр.К, то общее число вставок n определяется по рекомендациям, приведенным в разделе 1.3.1, с применением формул (32) и (33).

При двухрядном расположении вставок оба ряда располагаются по обе стороны от расчетного радиуса трения R_тр на одинаковом расстоянии:

, (35)

где =l_вст+∆, ∆ – принятое расстояние между рядами вставок.

Тогда

; . (36)

С учётом того, что , получим

; . (37)

Округлив значения n₁ и n₂ до ближайших целых чисел с условием, что n₁+n₂=n можно уточнить значения радиусов R₁ и R₂:

. (38)

1.3.4. Последовательность выполнения домашнего задания по расчету муфты листоштамповочного пресса.

В соответствии с заданным вариантом (табл. 2) выполнить домашнее задание в такой последовательности:

1 определить номинальный момент пресса М_н расчётным путём по формуле (2);

1. определить расчетный момент муфты М_р расчётным путём по формуле (1);

2. определить номинальный момент пресса М_н и расчетный момент муфты М_р путём математического моделирования с помощью программного комплекса анализа динамических систем ПА9. Студент получает от преподавателя математическую модель привода пресса, которая должна быть доработана в соответствии с вариантом задания. Для выполнения моделирования и определения номинального и расчётного моментов необходимо следовать инструкциям, содержащимся в документе “Доработка математической модели листоштамповочного пресса”;

3. сравнить численные значения моментов, полученные расчётным путём и путём математического моделирования. Для использования в дальнейших расчётах выбрать одно из полученных значений и обосновать выбор;

5. определить средний радиус трения муфты R_тр.М по условию передачи расчетного момента М_р по формуле (29) и общее число фрикционных овальных вставок при однорядном их размещении и, если это необходимо, при двурядном размещении вставок используя формулу (28);

6. определить работу трения при включении муфты A_тр расчётным путём по формуле (8). С достаточной для практики точностью можно принять:

где ВеличиныJ₂ и n_н.х приведены в таблице 2;

5. определить работу трения при включении муфты A_тр путём математического моделирования с помощью программного комплекса анализа динамических систем ПА9;

6. сравнить численные значения работы трения при включении муфты, полученных расчётным путём и путём математического моделирования. Для использования в дальнейших расчётах выбрать одно из полученных значений и обосновать выбор;

7. определить необходимое общее число фрикционных овальных вставок, используя формулу (32), и средний радиус трения муфты по работоспособности R_{тр.К ,} используя формулу (33). При определении необходимого общего числа вставок по формуле (32) принять n_вкл=n_од.х , где n_од.х – паспортное число одиночных ходов пресса в минуту (см. в табл. 2);

8. сравнить полученные значения R_тр.М и R_тр.К и принять большее из них за проектное значение расчетного радиуса трения муфты R_тр. Если R_тр.К > R_тр.М, то пересчитать значение q_ср по формуле (34) и силу сжатия дисков Q по формуле (27) при уточненном значении q_ср;.

9. при двухрядном расположении вставок в диске определить средние радиусы первого и второго рядов R₁ и R₂ с помощью формул (36) и приблизительное число вставок в каждом ряду n₁ и n₂ по формулам (37). Округлить и уточнить числа вставок n₁, n₂ и определить окончательные размеры средних радиусов R₁ и R₂ по формулам (38);

10. изобразить схему расположения вставок в диске в выбранном масштабе с указанием необходимых размеров и числа вставок в каждом ряду.

При выполнении домашнего задания применить овальные вставки из ретинакса l_вст=110 мм; r_вст=30 мм;

Коэффициент трения вставки из ретинакса с ведущим диском из стали или чугуна μ принять равным 0,35.

При расчётах принять:

• коэффициент запаса сцепления муфты к_м=1,1…1.3;

• коэффициент трения в кинематических парах кривошипно-ползунного механизма f=0,04…0,05;

• допускаемое среднее удельное давление на вставку из ретинакса q_ср=1,2…1,4 МПа;

• допустимое значение показателя износа для ретинакса [К_изн]=0,7…0,8 МДж/(м²мин).

Исходные данные для различных вариантов задания приведены в табл. 2.

		Таблица 2
Номер пара- метра	Параметры	Варианты задания по расчету муфты с овальными вставками листоштамповочных прессов
		I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX
1	Pн, МН	1,6	2,5	4	6,3	8	10	16	25	40
2	r, мм	100	100	125	180	180	200	200	315	315
3а,б,г	r А, мм	40	50	60	80	100	200	250	300	350
3в	r А, мм	50	60	80	100	200	250	300	350	450
4а,б,в	r B, мм	30	40	45	50	80	100	120	130	140
4г	r B, мм	40	45	50	80	90	110	130	140	150
5	r O, мм	35	45	55	70	75	90	100	110	120
6а, в,г	λ	0,1	0,12	0,15	0,18	0,2	0,22	0,25	0,28	0,30
6б	λ	0,08	0,1	0,12	0,15	0,18	0,2	0,22	0,25	0,28
7а	αН, град	25	22	19	17	15	13	11	10	9
7б,в.г	αН, град	30	28	26	23	20	17	14	12	10
8	nн.х , мин-1	50	40	33	25	22	20	16	12	10
9	nод.х , мин-1	35	30	24	19	17	15	12	9	7
10	Jм, кг•м2	800	840	880	950	1050	1180	1350	1600	2000
11	J2, кг•м2	1	1,05	1,1	1,15	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6
12	Jмф•10-3, кг•м2	0,032	0,051	0,084	0,11	0,34	0,5	1,22	6,4	23,6
13	JI•10-3, кг•м2	1,6	1,9	2,3	2,7	2,1	2,6	3,4	4,2	5,1
14	JII•10-3, кг•м2	-	-	-	-	14,6	16,1	17,8	19,4	20,8
15	i1	4,1	5,1	6,1	8,1	3,0	3,7	4,3	4,8	5,70
16	i2	-	-	-	-	5,06	5,46	5,86	6,29	7,05
17	,	0,99	0,98	0,98	0,97	0,98	0,98	0,97	0,97	0,96
18	mкр•10-3,кг	0,61	0,73	1,06	1,42	1,65	1,97	2,63	3,56	4,72
19	Jкр•10-3, кг •м2	0,073	0,103	0,181	0,240	0,381	0,610	0,952	1,52	2,47
20	mш•10-3, кг	0,12	0,15	0,21	0,28	0,33	0,38	0,52	0,70	0,95
21	Jш•10-3, кг •м2	0,021	0,029	0,039	0,059	0,094	0,153	0,247	0,362	0,628
22	LС	0,3
23	NД, кВт	18,5	22	30	37	45	55	75	90	110
24	nД, об/мин.	750	750	750	750	1000	1500	1500	1500	1500
Примечание: Параметры №18-24 используются только при решении задач путём математического моделирования. mкр , Jкр , mш , Jш – массы, моменты инерции кривошипа и шатуна, соответственно; Lc - относительное расстояние центра масс С (см. рис. 1.4) шатуна от кривошипной головки A шатуна, Lc = lc/l, NД – мощность двигателя, nД – синхронная частота вращения двигателя.