книги из ГПНТБ / Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы

Рассмотрим существующие конструкции опор главных валов в прессах, выпускаемых в настоящее время, и оценим их в соот­ ветствии с вышеуказанными требованиями.

Опоры главных прессов НКМЗ первых выпусков— разъем­ ные и состоят из двух частей, облицованных со стороны, прилегаю­ щей к эксцентрику вала, торцовыми бронзовыми накладками. Накладки привертывают к опорам латунными винтами. В них имеются смазочные канавки. Опыт эксплуатации этих прессов по­ казал, что при таком

количество стопоров.

В отличие от ранее рассмотренных бронзовые вкладыши главного вала пресса Эрфурт выполнены из двух частей, закре­ пленных каждая в чугунной опоре (рис. 62). Торцовые опорные элементы врезаны во втулку с последующим их креплением вин­ тами к опорам. Такая конструкция бронзовых вкладышей затруд­ няет их крепление и не обеспечивает надежную работу без провер­ тывания. Крышка шатуна в рассматриваемом прессе крепится на шпильках, ввернутых в основание шатуна, что тоже нерационально.

Цельные опоры прессов Эджекс смонтированы в станине пресса с применением специальных клиньев и длинных болтов, прохо­ дящих через всю верхнюю часть траверсы пресса (рис. 63). Эти болты используются также для подачи смазки к вкладышам опор. Цельные бронзовые втулки закреплены в чугунных опорах тор­ цовыми стальными винтами и стопорами, что увеличивает надеж­ ность их крепления в опорах. Головки винтов заделаны мягким сплавом.

91

рис. 67. Справа и слева к станине приварены кронштейны 1 с кон­ трольными шпильками 2. Кронштейны воспринимают усилие через клинья 3, поджимаемые болтами 4. Теперь нижняя крышка 5 вала со стороны муфты болтами 6 удерживается в кронштейнах 1, поэтому болты 6 работают только на растяжение. Во избежание отвертывания болты 6 связаны проволокой. Такое крепление нижней крышки вала выполнено только со стороны муфты, так

при его ремонте.

Размеры бронзовых вкладышей к опорам прессов Шмерал LKM приведены в табл. 16. В этой таблице также даны величины удель­ ных усилий в боковых опорах прессов Шмерал LKM, Эджекс и Нейшенел.

Расчеты удельных усилий в опорах валов показывают, что его правая опора, расположенная со стороны муфты, более на­ гружена, ее износ обычно больше. Верхние части бронзовых вкла­ дышей возле эксцентриковой шейки также сильно изнашиваются за счет прогиба вала.

На рис. 68 приведена схема замера износа вкладышей и вала пресса Нейшенел в период его капитального ремонта. Зазор в вертикальной плоскости между правой и левой опорами и валом неодинаков, что объясняется неравномерной нагрузкой вала на опоры. В горизонтальной плоскости большого износа не обнару-

94

Таблица 16

*В знаменателе дроби дано удельное усилие в прессах Эджекс.

**В знаменателе дроби дано удельное усилие в прессе Нейшенел.

жено, так как при выполнении прессом холостого хода опоры слабо нагружены. .Также не обнаружен износ самого вала в его опорах; мал износ бронзовой опоры шатуна, которая при ранее проведенном ремонте была заменена.

В табл. 17 приведены величины опорных реакций и зазоры между валом и опорами в вертикальной плоскости пресса Ней-

шенел (РИ= 2000 тс) (см. рис. 68).

На рис. 69 показана схема замера зазоров между главным валом и бронзовыми опорами в прессе Эджекс. В этом прессе муфта и тормоз смонтированы на приемном валу, а на главном валу с применением шпонок посажено зубчатое колесо. Вал и бронзовые опоры работают длительное время без замены. Пресс слабо нагружен по усилию на ползуне, так как используется на штамповке выдавливанием клапанов автомобиля «Москвич». Сле­ дует отметить значительный износ бронзовой опоры шатуна (до 1,32 мм) по вертикальной плоскости вала, в горизонтальной пло­ скости величина износа составляет около 1 мм. В боковых опорах

95

П р и м е ч а н и е . Зазор в горизонтальной плоскости 0,4 мм.

различия износа в обеих плоскостях не обнаружено. Износ вала около кривошипной опоры с обеих сторон вала несколько больше, чем в противоположных концах опор. Мал износ в горизонталь­ ной плоскости вала.

Рис. 69. Схема замера износа опор вала в прессе Эджекс (Рн = 500 тс)

Зазоры между опорами и главным валом определяют их работо­ способность. Опытом эксплуатации кривошипных горячештампо­ вочных прессов доказано, что при малых зазорах, особенно при неудовлетворительной смазке, наблюдаются нагрев и заедание опор, а следовательно, и большие потери на трение в опорах вала, резкое увеличение крутящего момента и, как следствие, непре­ рывный стопор пресса. При больших зазорах в опорах, которые в какой-то мере компенсируют отсутствие параллельности, уве­ личиваются трудности в наладке штампов, в получении более стабильных поковок по толщине и т. д.

Следует отметить, что выбираемые сопряжения в кривошипных горячештамповочных прессах не укладываются в существующую систему посадок. Для вновь изготовляемых и капитально-ремон- тируемых соединений начальный зазор А должен равняться 0,00Ы как для боковых опор вала, так и для шатуна (d — диаметр опоры). Допуск в изменении зазора должен быть примерно 0,1 А, причем для опор вала он не больше 0,05А независимо от размера

величине зазора между валрм и опорами необходимо обеспечивать высокую точность их изготовления, не допуская конусности и овальности. Часто, особенно в небольших опорах, сопряжение вала с опорами проверяется по краске и обеспечивается последую­ щим шабрением. В практике эксплуатации кривошипных горяче­ штамповочных прессов на ЗИЛе принят следующий способ борьбы с небольшими заеданиями при нагреве бронзовых опор на глав­ ном валу прессов. Через дополнительный насос смазки производят подкачку присадки ЗИЛ-2, которая представляет собой осерненный дистилатный экстракт фенольной очистки дизельного масла с кон­ тактом Петрова. Приборами проводится контроль за темпера­ турой опор.

РАСЧЕТ ГЛАВНЫХ ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ ВАЛОВ ПРЕССОВ

Главный эксцентриковый вал является одной из деталей пресса, воспринимающей в первую очередь все перегрузки пресса. Прове­ дем упрощенный расчет валов: 1) по методике М. В. Сторожева [23]; 2) уточненный расчет по методике ЦБ КМ.

В первой методике не учтены концентрация напряжений и масштабный фактор, но расчетные формулы отличаются простотой. Основой второй методики расчета является теория балки на упругом основании. По обеим методикам расчет главного вала

98

сводится к определению усилия на ползуне PD, допускаемого прочностью сечения b — b вала — места перехода от боковой опоры, расположенной со стороны шестерни, к шейке кривошипа.

Для сравнения приведены расчеты нескольких валов прессов по этим методикам: в приложении 15 — исходные величины, в при­

чета по обеим методикам прессов НКМЗ (Рн — 4000 тс) и Шмерал

(Ри = 4000 тс).

В табл. 18 даны величины приведенного плеча крутящего момента и допускаемого усилия на ползуне по прочности сечения

Таблица 19

влетворительно. Рекомендуется принимать п = 2, так как условия работы кривошипных горячештамповочных прессов прибли­ жаются к условиям работы прессов-автоматов. Коэффициент долговечности можно принимать равным — 1. В табл. 20 при­ ведены значения некоторых расчетных величин в соответствии с материалом валов.

Ранее было указано, что в последних конструкциях прессов Шмерал LKM и LZK главный вал расположен перпендикулярно к фронту пресса вместо применявшегося параллельного располо­ жения в прессах МКП. Для сравнения этих валов по прочности приведем их теоретические расчеты по методике М. В. Сторожева.

Принимаем за наиболее напряженное сечение вала — место

100