
книги из ГПНТБ / Воронин В.Г. Гидравлические прессы с безаккумуляторным маслонасосным приводом справ. пособие
.pdfметр, чтобы исключить вдавливание в поперечину. За тяжка соединения с буртом более сложна. При затяжке нагревают конец колонны и подтягивают внешнюю гай ку, поперечину во время монтажа приходится подни мать над колоннами.
Вместо нижней внутренней гайки или бурта иногда применяют разрезные конические втулки, обеспечиваю щие беззазорное центрирование колонн. При таком сое динении почти полностью удается избежать влияние концентрации напряжений в проточке. В этом случае пресс устанавливают на фундаменте на специальных башмаках для колонн.
В зависимости от точности, с которой выдерживается расстояние между осями отверстий втулок поперечины, делают зазор при посадке колонны 1—2 мм-. Исполнение с посадкой без зазора возможно при точном соблюдении межосевых расстояний путем координатной расточки.
Размеры гаек для колонн выбирают так, чтобы дав ление на опорных поверхностях гаек не превышало 800 кгс/см2. Если D — наружный диаметр гайки; d — на ружный диаметр резьбы и к — высота гайки, то обычно принимают D = \,td и h — (l-^-\,2)d [7]. Гайки выполня ют цельными и разъемными.
Одностоечные станины. Станины открытого типа вы полняют с одной вертикальной стойкой или составными, верхняя и нижняя части которых представляют собой балки с двумя консолями (рис. 15,а—з и 16).
В последнее время наибольшее распространение по лучили сварные станины (рис. 15). Станины с одной вер тикальной стойкой имеют верхний консольный выступ 1, в котором расположен цилиндр, и нижний 2, на котором закреплен стол. Основой станины служат С-образные бо ковые листы и фронтальный лист, которые перегородка ми и ребрами связаны в единое' целое. В нижней и верхней частях станины применены плиты и дополнитель ные ребра, привариваемые к мощному фронтальному ли сту. Ребра и перегородки увеличивают жесткость стани ны в плоскости, перпендикулярной фронту пресса. Стани ны подобного исполнения во всех направлениях сопротивляются деформациям как единое целое и, есте ственно, менее податливы, особенно во фронтальной плоскости.
Важной характеристикой, определяющей работоспо-. собность станины, является ее дсесткодтъ [4, 5]. Для
61
ж)
Рис. 15. Конструкции одностоечных сварных станин
Рис. 16. Одностоечная составная станина
станин открытого типа в качестве одного из параметров жесткости принимают коэффициент, представляющий от ношение номинального усилия к величине деформации линейной базы, измеряемой от плоскости стола до пло скости верхнего упорного листа. Вторым параметром является коэффициент «угловой жесткости» — отноше ние того же усилия к величине горизонтального смеще ния оси штока в плоскости стола, вызванное действием того лее усилия. Мера влияния деформации станины на технологическую точность значительна и ее в первую оче редь учитывают при анализе баланса деформаций [5].
Коэффициент жесткости станины [5] в тс/мм
С г = - £ ~ . |
(8) |
/ сум |
|
Здесь Р — номинальное усилие пресса в тс; /сум — деформация.
Вес станины как несущей системы для типовой кон струкции одностоечного пресса связан с жесткостью кор реляционной зависимостью вида
Q = ACZ + В. |
(9) |
63
Для прессов типа ПА 413, П 417Б коэффициенты кор реляции определены величинами [4]
Q = 44С2 720. |
(10) |
Для количественной оценки жесткости однотипных прессов удобно применять в качестве показателя абсо лютное значение деформации. Нормативные показатели жесткости (в мм) одностоечных станин гидравлических прессов, регламентируемых нормалью ГДР ВаР 266 и нижней границей норматива 1-го класса, предложенного в работе [4], приведены ниже:
Номинальное |
уси |
10 |
16 |
25 |
40 |
63 |
100 |
160 |
250 |
|
лие пресса, |
тс |
|||||||||
По |
нормали |
ВаР |
0,5 |
0,65 |
0,75 |
0,8 |
— |
1,0 |
С,9 |
1,0 |
266 ..................... |
||||||||||
По |
1-му классу |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
0,7 |
0,75 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
Составные станины. Станины этого типа характерны для лнстоштамповочных и подобных прессов, например, вытяжных (рис. 17). Их широкое применение обусловле но их технологическими, достоинствами. При сборке ста нины стол 4, стойки 3 и поперечины 2, 5 стягивают нагре тыми болтами 1 для того, чтобы при остывании в.соеди нениях создавался предварительный натяг, исключающий возникновение зазора в стыках при действии усилия. Во избежание возникновения перекосов или сдвигов при случайной перегрузке стойки, стол и верхняя поперечина фиксируются по плоскостям разъема шпонками или цилиндрическими штифтами (порядка 12 шпонок или штифтов на станину).
Наиболее сложная деталь станины — верхняя непо движная поперечина 2, которая часто включает в себя бак для гидропривода. Она представляет собой ячеи стую сварную или литую коробку, в которой предусмот- - репы полости для баков, отверстия для стяжных болтов. Более простую, коробчатую ячеистую конструк цию представляет стол. В нем предусмотрены отверстия и базовые поверхности для крепления гидропневмати ческих подушек и отверстия для стяжных болтов. Обыч но верхний и нижний листы поперечины и столов более толстые, а вертикальные стенки в 3—5 раз тоньше, что позволяет получать значительные моменты инерции се чения. Общая высота стола и поперечины не превос ходит 2—3 м; при монтаже пресса большую часть высоты стола располагают ниже уровня пола в фуида-
64
1 |
1 |
Рис. 17. Рамная составная станина
менте. Стол крепят к фундаменту с помощью четырех
опор.
Стойки также коробчатой конструкции; в них преду смотрены сквозные окна для пропуска стяжных болтов в проемы для нагревания их при затяжке. Для повыше ния жесткости в стойках делают продольные и попереч ные ребра. Среднюю полость стоек часто используют для размещения встроенных шкафов с гидроили элек-
3—1661 |
65 |
троаппаратурой. Для обеспечения удобства наладки в стойках на уровне стола делают проемы шириной около 0,6 размера стола спереди — назад.
Суммарную площадь сечения стоек принимают по соотношению 1,5—2 см2 на 1 тс номинального усилия для малых прессов п до 2,5—3 см2 для тяжелых прес сов. Отношение длины сечения к ширине берут в пре делах 2—4 [7].
Для изготовления сварных деталей станин использу ют стальной лист толщиной обычно 15, 20, 25 мм; для нижних и верхних несущих листов стола берут стальной лист толщиной 60—100 мм.
Диаметр стяжного болта в см (при применении че
тырех болтов в станине) |
принимают по эмпирическому |
|
соотношению |
|
|
d = |
0,67 |
(ID |
где Ра— номинальное усилие пресса |
в тс; |
d — наименьший внутренний диаметр резьбы болта. Все остальные размеры стяжных болтов и гаек ре комендуется брать согласно соответствующей нормали
ЦБК.М. Материал стяжных болтов — сталь 45.
15.ГИДРОПРИВОД ПРЕССОВ
Впрессах применяют только объемные (или стати ческие) гидропередачи, причем. в это понятие входит объемный насос, объемный гидродвигатель и магист ральная линия с органами распределения, регулирова ния и защиты.
Индивидуальный БМНГТ имеет ряд отличительных особенностей:
1)большая безопасность обслуживания по сравне нию с другими, так как система находится не все время под давлением;
2)более высокий к. п. д. — в среднем 0,6—0,8 (при рабочем ходе до 0,7—0,9). Это объясняется тем, что
давление в системе БМНП переменное и зависит от по лезного сопротивления, а работа соответствует полезной работе пресса;
3) скорость штока пресса с БМНП в период рабо чего хода в пределах номинального усилия практически постоянна и не зависит от сопротивления на штоке;
66
4)позволяет легко осуществлять гибкое управление
иконтроль за работой пресса; возможно автоматическое управление по параметру «давление» (ибо оно меняется
по этапам цикла работы);
5)проще в обслуживании;
6)позволяет рациональнее выбрать и использовать
мощность пресса. Поскольку мощность гидропривода является функцией давления и скорости, применяют сту пени скорости и усилий за счет применения насосов вы сокого и низкого давления в комплексе в одном приво де; применения нескольких цилиндров (до трех и даже более); применения ступенчатых цилиндров (дифферен циальных); применения комбинированных насосов и на сосов с регулируемой производительностью. Конструк тивно просто осуществляется ступенчатое регулирование за счет перепуска части жидкости на слив, но это сни жает к. п. д.
Компоновка БМНП осуществляется пли в виде авто номных гидроагрегатов, например так, как у прессов для переработки пластмасс; или конструктивно на прессе из нормализованных - насосов, электродвигателей, гидроап паратов.
Рабочие жидкости. В прессах в качестве рабочих жидкостей БМНП применяют минеральные масла и их смеси.
Основные требования к рабочим жидкостям:
1) безопасность для здоровья людей как, самой жид кости, так и ее паров, даже при разложении в процессе работы;
2)безопасность в пожарном отношении в рабочем диапазоне температур;
3)инертность по отношению к используемым в систе ме материалам, включая металлы, красители, пластмас сы, эластичные уплотнения;
4)оптимальная вязкость и незначительное ее изме нение в рабочем диапазоне температур и давлений;
5)устойчивость против нагрева, окисления, радиа ции, воды; негигроскопичность и незначительная взаи морастворимость с водой;
6)возможно низкая способность к поглощению и растворению воздуха, малая склонность к вспениванию;
7)низкая сжимаемость. .
Вязкость жидкости обусловливается силами внутрен него трения, возникающего при взаимном скольжении
3* |
67 |
|
слоев жидкости в процессе ее течения. Количественно оценивается по величине коэффициентов ѵ — кинемати ческой и (.1 — динамической вязкости. В Международ ной системе (ГОСТ 9867—61) кинематическая вязкость измеряется в м2/с, динамическая — в Н • с/м2. В спра вочной литературе и стандартах указывается кинемати ческая вязкость в сантистоксах (сст): 1 сст=10-6 м2/с. Для практических пересчетов служит зависимость
р = |
рѵ, |
(12) |
|
где р — плотность в кг/м3; |
р. — в саитипаузах |
(спз) |
и |
V—-в сст. |
|
|
|
Динамическая вязкость фигурирует только в гидро |
|||
динамических расчетах. |
|
|
|
В настоящее время принято измерение вязкости ка |
|||
пиллярным вискозиметром |
Оствальда — Ппнкевича, |
ко |
торое позволяет определить вязкость условную в услов ных градусах °ВУ (ранее в градусах Эпглсра °Е). Пе
ревод в единицы |
кинематической |
вязкости осуществляют |
|||
по зависимости |
|
|
|
|
|
|
V — 7,23° ВУ ---- (із) |
|
|
|
|
|
|
° В У |
|
к |
' |
На практике часто применяют смесь масел. Вязкость |
|||||
смеси определяется формулой |
|
|
|
|
|
°ВУ = |
а ° В У + Ь °В У — с ( ° В У 1 — |
аВ У 2) |
(14) |
||
|
100 |
|
|
|
|
где °ВУ1, °ВУ2, |
°ВУ— вязкость |
условная соответст |
|||
|
венно смешиваемых |
масел |
и |
||
|
самой смеси; |
содержание ком |
|||
а и b —. процентное |
|||||
|
понентов, % |
(a-f-ö = |
100%); |
|
с— коэффициент, имеющий в за висимости от а и й следующие значения:
а . . . . . |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
ь . . . . . |
90 |
80 |
70 |
60 |
50 |
40 |
30 |
20 |
10 |
с . . . . . |
6,7 |
13,1 |
17,9 |
22,1 |
22,5 |
27,9 |
28,2 |
25 |
17 |
В табл. 19 приведены марки и физико-химические свойства минеральных масел, изготовляемых в СССР и применяемых в БМНП прессов.
68
19.Физико-химические свойства масел, применяемых для гидроприводов прессов
|
|
|
|
|
й) |
|
Индустриальное |
|
О.Л) |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|||
|
Свойства |
|
|
В |
|
|
|
|
fга l® |
|
|
|
|
'а * |
12 |
20 |
30 |
40* |
|||
|
|
|
|
|
Нсч |
|
|
|
|
ага |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н a |
|
Плотность |
(объемная |
масса) |
0,401 |
0,876— 0,881— 0,886— 0 ,8S6— |
0,805 |
|||||
Вязкость |
кинематическая, |
|
0,891 |
0,901 |
0,916 |
0,926 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
сст: |
|
|
|
|
20—23 10—И 17—23 27—33 38—52 Не бо |
|||||
при 50° С ..................... |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Л |
|
|
лее |
Кислотное |
число |
КОН |
на |
|
|
|
|
|
9,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 г масла, и мг, не более |
0,02 |
0,14 |
0,14 |
0,2 |
0,35 |
0,05 |
||||
Количество золы, |
% |
ие бо- |
|
|
|
|
|
|
||
л е е ....................................... |
0,005 |
0,007 |
0,007 |
0,007 |
0,007 0,0015 |
|||||
Температура вспышки в от |
|
|
|
|
|
|
||||
крытом |
приборе, |
°С, |
ие |
|
|
|
|
|
— |
|
н и ж е ..................................... |
180 |
165 |
170 |
180 |
90 |
|||||
Температура застывания, °С, |
— 15 |
—30 |
—20 |
— 15 |
—10 |
—45 |
||||
не в ы ш е ............................. |
||||||||||
* Количество кокса |
< 0,3% . |
|
|
|
|
|
|
|||
П р и м е ч а н и е . |
Анализ масел должен показать отсутствие |
воды, водораст- |
||||||||
ворпмых?кислот и щелочей. |
|
|
__________ _________ ' |
___________ |
||||||
|
16. |
НАСОСЫ |
|
|
|
|
|
|
||
Общие сведения |
и технические |
характеристики. |
Се |
рийные прессы с БМНП оснащаются объемными насоса ми общемашиностроителы-юго применения, работающи ми по принципу вытеснения жидкости. Отличают следу ющие группы этих насосов:
шестеренные (также насос-моторы); пластинчатые (эту группу ранее называли лопастными или шибер
ными) ; |
|
радиально-поршневые; |
аксиально-поршневые |
||||||||||
(также иасос-моторы); комбинированные. |
|
|
|
||||||||||
па |
В качестве главного параметра построения рядов ти |
||||||||||||
насосов принят рабочий объем в см3/об |
[19]. Ряд ве |
||||||||||||
личин рабочих объемов |
насосов |
по типажу: 1,6; 2,5; 4; |
|||||||||||
5; |
6,3; |
8; |
10; |
12,5; |
16; |
20; |
25; |
32; |
40; .50; |
63; |
80; |
100; |
125; |
160; 200; |
250; 320; 400; 500; 630; 800 см3/об. |
|
|
||||||||||
|
В качестве основных параметров приняты: номи |
||||||||||||
нальное давление, |
кгс/см2, номинальная |
производитель |
69
ность, л/мии, номинальное число оборотов, об/мин. Ряд величин номинальных давлений насосов и насос-моторов по типажу: 25; 63; 100; 125; 160; 200; 320; 500 кгс/см3.
Приведенные параметры распространяются на типаж насосов, принятый на 1971—1975 гг. Для серийно вы пускаемых насосов и насосов, не подлежащих модерни зации до 1975 г., в качестве главного параметра при построении ряда принята номинальная производитель ность в л/мин: 3; 5; 8; 12; 18; 25; 35; 50; 70; 100; 125; 140; 200. При модернизации этих насосов их пара метры будут приведены в соответствие'с ГОСТами и параметрическими рядами.
В данном типаже предусмотрено введение в техни ческую характеристику нормативов надежности. Со гласно ГОСТу 13377—67 надежность определяется как свойство изделия выполнять заданные функции, сохра няя свои эксплуатационные показатели в заданных пре делах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки. Долговечность определяется как свойство изделия сохранять работоспособность до пре дельного состояния, с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта. Например, на дежность радиально-поршневого насоса любого типа должна составлять не менее 3000 ч (кроме насоса Н403Е — 2000 ч); долговечность для тех же насосов — не менее 5000 ч (насос Н403Е — 4000 ч).
Структура типажа насосов. Номенклатура объемных насосов, выпускаемых промышленностью СССР, опреде ляется официальным типажом, утвержденным Мини стерством станкостроительной и инструментальной про мышленности [19].
Основные типы насосов, используемых для прессов с БМНП, приведены в табл. 20.
Насосы шифруются по нескольким системам. Изде
лиям, разработанным ЭНИМСом, |
присваивают шифр |
|
по системе шифровки, принятой |
в |
станкостроении |
(табл. 21). Всем остальным изделиям |
присваивается |
|
шифр по «Единой системе шифровки |
(обозначения) |
гидравлического, пневматического и смазочного обору
дования |
рбщемашиностроителы-юго |
применения» |
|
(табл. 22). Шестеренные насосы |
для |
автотракторной |
|
промышленности и насос-моторы |
конструкции Гипро- |
углемаша, применение которых нехарактерно для прес сов, шифруются под индексом НШ и НМШ соответст-
70