8

Міністерство освіти та науки України

Запорізький національний технічний університет

Кафедра обробки металів тиском

Явтушенко О. В.

Конспект лекцій по курсу

Ковальсько-штампувальне обладнання

Молоти та гвинтові преси

Запоріжжя 2002

Введение

В.1. Структура кузнечно-штамповочных машин

Типовая кузнечно-штамповочная машина (КШМ) состоит из трех главных механизмов:

¨двигатель;

¨передаточный механизм;

¨исполнительный механизм.

Часто двигатель и передаточный механизм определяют одним

термином – привод машины.

Двигатель,воспринимая энергию носителя, превращает ее в кинетическую энергию передаточного и исполнительного механизмов или потенциальную энергию передаточного рабочего тела, создавая тем самым определенный уровень энергии в самой машине.

В качестве носителя энергии в КШМ применяют пар, газ, жидкость, взрывчатые вещества, электроэнергию. Как правило современные КШМ имеют индивидуальный привод, машина приводится в действие собственным одним или несколькими двигателями.

Передаточный механизмслужит для осуществления связи двигателя с рабочим органом. Эта связь может быть жесткая через квазижесткие или упругодеформируемые элементы, или нежесткая через промежуточные рабочие тела (пар, газ, жидкость). В некоторых КШМ в период рабочего хода эта связь прерывается.

Исполнительный механизм производит преобразование кинетической или потен­циальной энергии в механическую работу пластической деформации при перемещении рабочих органов (ползуна, траверсы, бабы и т. д.). Это преобразование характеризуется:

¨способом отдачи накопленной энергии деформируемому металлу;

¨характером перемещения рабочего органа;

¨характером изменения скорости рабочего органа в период рабочего хода;

¨характером воздействия рабочего органа на обрабатываемый металл.

Отдача накопленной энергии производится нажимом или ударом. При нажиме стати­ческое силовое воздействие на металл характеризуется относительно малыми изменениями во времени, и рабочий ход продолжается свыше сотых долей секунды. Скорость рабочего органа при рабочем ходе не превышает 0,3...0,5 м/с. При ударе воздействие на металл происходит за время, меньше тысячных долей секунды, скорость рабочего органа составляет несколько метров в секунду.

Рабочий орган машины может совершать возвратно-поступательное прямолинейное, качательное и вращательное движение.

В период рабочего хода скорость рабочего органа может изменяться по заданным харак­теристикам в зависимости от структуры исполнительного механизма (жесткая связь), или быть произвольной, зависящей от субъективных факторов (нежесткие связи).

Воздействие на металл может быть периодическим или непрерывным.

При периодическом воздействии время рабочего хода t_r составляет долю отвремени одного двойного хода t_дх или одного оборота рабочего органаt_по. В течение остального времени полезная работа не производится и рабочий орган совершает прямой или обратный холостой ход, длительностью. соответственноt_хпиt_хо.

Таким образом, при периодическом воздействии время одного двойного хода составляет

t_дх = t_r + t_хп + t_хо .

При непрерывном воздействии металл подвергается обработке в течение нескольких оборотов рабочего органа, следующих непрерывно один за одним

t_r = К* t_по , К= 1, 2, 3 ...

В общем случае время одного двойного хода не соответствует полному периоду обработки заготовки, т. к. между последовательными ходами рабочего органа могут быть технологические паузы t_тп, вызванные необходимость осуществления вспомогательных операций (подачи, уда­ления заготовки, отходов и т. д.). Время между двумя ходами рабочего органа называетсятехнологическим цикломt_ц :

t_ц = t_дх + t_тп .

Соотношение p_и = t_дх / t_ц (p_и< 1) называетсякоэффициентом использования числа ходов. С другой стороны коэффициент использования числа ходов можно представить как соотношениефактическогоn_ф иноминального n_нчисла ходов машины в единицу времени

p_и = n_ф / n_н .

Большинство КШМ характеризуется пиковым характером нагружения, когда основная нагрузка происходит на относительно коротком участке хода рабочего органа. Поэтому в приводе таких машин предусматривают аккумуляторы, обеспечивающие накопление необходимой энергии в период холостого хода и отдачу ее в период рабочего хода для преодоления пиковой нагрузки.