Расчет кривошипных прессов

Таблица 5.4

Параметр

Обозна

чение

Ширина кольца трения, см

В

Суммарная площадь трения, см2

Fтр

Толщина ведомого диска, см

hд

Толщина ведущего диска, см

h1

Число вставок, шт

mв

Параметр

Обозна-

чение

Источник

(величина)

Расчетное рабочее давление сжатого воздуха, МПа

рр

Табл.7

(Прил.)

Давление сжатого воздуха, необходимое для преодоления отводных пружин, МПа

рс1

Параметр

Обозна-

чение

Площадь поршня пневмоцилиндра, см2

Fn

Наружный диаметр поршня, см

Дn

Внутренний диаметр поршня, см

dn

Полный ход поршня, см

hn

Выходные параметры

5.2.3. Данные для определения размеров пневмоцилиндра муфты включения

Таблица 5.5

Исходные данные и источники их получения

Выходные параметры

61

Таблица 5.6

5.2.4. Данные для расчета отводных пружин

Параметр

Обозна-

чение

Источник

(величина)

Число пружин

mnp

6, 9, 12, 16, 18

Коэффициент изменения усилия пружины

Ψnp

≥ 0,75

Зазор между дисками, см

Δ

0,3÷0,1

Коэффициент, равный отношению среднего диаметра пружины к диаметру проволоки

Сnp

≥ 4

Допускаемое напряжение кручения для материала пружины, МПа

[τкр]

Табл.13

(Прил.)

Параметр

Обозна-

чение

Усилие затяжки одной пружины, кН

Рnp

Расчетное усилие пружины, кН

Р′np

Коэффициент формы пружины

Кnp

Диаметр проволоки пружины, мм

dnp

Средний диаметр пружины, мм

Dnp

Минимальное число рабочих витков пружины

inp

Максимальное значение деформации, мм

λ′np

Длина пружины, сжатой до соприкосновения витков, мм

L

*

np

Шаг навивки пружины, мм

tnp

Длина пружины в свободном состоянии, мм

Lсв

Исходные данные и источники их получения

Таблица 5.7

Выходные параметры

Таблица 5.8

62

Окончание табл. 5.8

Длина пружины при расчетном усилии, мм

L′np

Деформация пружины при рабочем усилии, мм

λnp

Длина пружины при рабочем усилии, мм

Lnp

Параметр

Обозна-

чение

Источник

(величина)

Суммарный момент инерции ведомых частей привода, кг ∙ м2

J2

Формула

(5.3)

Критическая температура для фрикционного материала, ºС

υкр

Табл. 8

(Прил.)

Приведенный коэффициент охлаждения

Sф

Табл. 9

(Прил.)

Коэффициент типа фрикционного узла

в

υ

Табл. 10

(Прил.)

Коэффициент трения в манжетах

μ

0

0,08÷0,10

Ширина манжет наружных, см

в′

0

По нормали

или чертежу

муфты

Ширина манжет внутренних, см

в

0

Число манжет, шт

m

0

По чертежу

муфты [11]

Число смен работы пресса за сутки

nсм

(1, 2 или 3)

Коэффициент динамичности

Кд

Табл. 11

5.2.5. Данные для выполнения поверочного расчет муфты

Таблица 5.9

Исходные данные и источники их получения

63

Выходные параметры

Параметр

Обозна-

чение

Работа трения за одно включение, кДж

Атр

Скорость скольжения на среднем радиусе муфты, м/с

υср

Допускаемый показатель износа,

2

МДж

м мин

[К]

Фактический показатель износа,

2

МДж

м мин

К

Давление на накладках, МПа

q

Произведение для вставок из материалов типа

ретинакс, МПа

μq·q

Активное нажимное усилие, кН

Q

акт

Суммарное усилие отводных пружин, кН

Qпр

Усилие трения в манжетах пневмоцилиндра, кН

Qтр

Полное нажимное усилие, кН

Qп

Рабочее давление воздуха, МПа

р

раб

3

1

5,43

мк

ср

вз q ф

КМ

R

m Кq

  







    

2

10

л м пр м вк

ср R

вз

I j J n n

Ra

h Кm





   



   

Таблица 5.10

5.3. Порядок расчета и необходимые формулы [4]

5.3.1. Расчет среднего радиуса трения

Средний радиус по крутящему моменту

. (5.1)

Средний радиус по сроку службы

. (5.2)

Момент инерции ведомой части привода

64

2

(140 230) /

np H м

J P n

м

n

(1 0,5 )

ВН ср

RR







ср

R



(1 0,5 )

Н ср

RR







2

Н ВН

ср

RR

R

H BH

B R R

22

()

тр Н ВН

F m R R



   

0,7 0,04

d

hB

1

(0,11 0,0002 )

м

h B n

cp

BR





, (5.3)

где Рн – номинальное усилие пресса, кН.,

котором расположена муфта, мин-1.

Внутренний радиус трения

, (5.4)

где

– наибольший радиус из R

Наружный радиус трения

. (5.5)

Окончательно средний радиус трения

, (5.6)

где Rн и Rвн – округленные значения R′н и R′вн.

ср1

и R

- скорость вращения вала, на

.

ср2

5.3.2. Расчет параметров муфты с накладками

Ширина кольца трения

. (5.7)

Площадь трения

Толщина ведомого диска

. (5.9)

Толщина ведущего диска

5.3.3. Расчет параметров муфты со вставками

. (5.8)

. (5.10)

Ширина кольца трения

. (5.11)

65

Площадь трения

2

тр B В

F m F

2

ср ВЗ

B

R ВК

m

F



  





2 ( )

3

ВН B

В

B

Rr

m

l











 

3

1

10

dB B об м к

d

В ср В см

K K K K K М

h

в R m







    





   

0,1

d

hB





1

(0,11 0,0002 )

м

h B n   

1

1050

()

мк

n

p c q ф ср

KM

F

p p m R











    

2

1,27

n n n

D F d





, (5.12)

где mв – минимальное из m

Число вставок из условия давления на поверхность

Число вставок из условия размещения

Толщина ведомого диска

. (5.16)

Из рассчитанных по формулам (5.15) и (5.16) значений принимают

′

и m″в.

в

. (5.13)

. (5.14)

; (5.15)

максимальное значение hd.

Толщина ведущего диска

5.3.4. Расчет размеров пневмоцилиндра

Площадь поршня

Диаметр поршня

. (5.17)

. (5.18)

, (5.19)

где dn = 0 при сплошном поршне, при кольцевом поршне dn принимается конструктивно.

66

Окончательно площадь поршня

22

()

4

n n n

F D d





0,3

n

hh





1

0,1

cn

пр

pF

Р

m





1 (1 )(1 )

np

пр

np

n

P

Р

h









  

(4 2) (4 3)

пр

С

К

С







50,6

пр пр пр

пр

кр

К С Р

d













пр пр пр

D Сd

5

2

8 10

(1 )

пр n

пр

пр кр пр

dh

i

D

  

  





   



, (5.20)

где Dn – округленное значение D′n. Полный ход поршня

. (5.21)

5.3.5. Расчёт отводных пружин

Усилие затяжки одной пружины

. (5.22)

Расчетное усилие пружины

Коэффициент формы

. (5.24)

Диаметр проволоки пружины

Средний диаметр пружины

. (5.26)

. (5.23)

. (5.25)

Минимальное число рабочих витков

. (5.27)

67

Максимальная деформация пружины

2

4

8 10

пр пр кр

пр

пр пр

Di

Kd







  







  

( 1)

пр пр пр

L i d



  

1,2

пр пр пр

пр

Ld

t

i











CB пр пр пр

L t i d  

пр СВ пр

LL







10

пр пр

h









пр СВ пр

LL





2 м пр

J j J

62

2

5,5 10

тр м

А J n



   

3000

м cp

cp

nR









 

3

1,43 10 (1 )

кр ф ср

К S в







     

. (5.28)

Длина пружины, сжатой до соприкосновения витков

. (5.29)

Шаг навивки пружины

. (5.30)

Длина пружины в свободном состоянии

. (5.31)

Длина при расчетном усилии

. (5.32)

Деформация при рабочем усилии

. (5.33)

Длина пружины при рабочем усилии

. (5.34)

5.3.6. Проверочный расчет муфты

Суммарный момент инерции ведомых частей привода

. (5.35)

Работа трения

. (5.36)

Скорость скольжения

Допустимый показатель износа

. (5.37)

. (5.38)

68

Фактический показатель износа

10 /

тр ВК ВЗ тр

К A n K F   

3

10

мк

q ф ср тр

KM

q

RF









  

22

0,1 ( )

акт ВЗ Н ВН

Q q K R R



     

пр пр пр

QmР





0 0 0 0

0,1 ( ) ( 0,1)

тр n n р

Q D b d b m p



 

         

п акт пр тр

Q Q Q Q  

10 /

раб n n

р Q F

. (5.39)

Давление на поверхности трения

. (5.40)

Активное нажимное усилие

. (5.41)

Суммарное усилие отводных пружин

. (5.42)

Усилие трения в манжетах пневмоцилиндра

Полное нажимное усилие

. (5.44)

. (5.43)

Рабочее давление воздуха

. (5.45)

69

ПРИЛОЖЕНИЕ

Тип машины

Вал

приемный или

промежуточный

главный

Универсальные листоштамповочные прессы с nн ход/мин

>60 < 60

1,1 (1,0)

1,15 (1,05)

1,2 (1,1)

1,3 (1,15)

Прессы для холодной объемной

штамповки

1,12

1,25

Прессы обрезные

1,0 (0,85)

1,1 (0,95)

Прессы вытяжные двойного действия

1,15

1,25

Гибочные прессы

1,1

1,15

Чеканочные прессы

1,1

1,15

Горячештамповочные прессы

1,0

1,1

Горизонтально-ковочные машины

1,05

1,12

Пресс-ножницы

1,0 (0,82)

1,1 (0,9)

Гильотинные ножницы

1,24

1,3

Специальные и специализированные быстроходные листоштамповочные прессы с nн 200 ход/мин

0,95 (0,85)

1,0 (0,9)

Многопозиционные листоштамповочные прессы-автоматы

1,05 (1,0)

1,1 (1,05)

Холодновысадочные прессы-автоматы

1,0 (0,9)

1,05 (0,95)

Таблица 1

Выбор показателя момента муфты К

*

м

Примечание: В скобках указаны значения показателя К муфта включения используется и как предохранительное устройство.

70

*

в случае, если

м