Пресове оюладнання / Новий курс лекцій СП / Л 18 Вібропреси. Розрахунок основних параметров / методика расчета вивропреса

Методика розрахунку вібропресу

1.Вибір діапазону частот.

Для формування виробів з дрібнодисперсних бетонних сумішей висотою 50…200 мм рекомендуються діапазони частот 50…100 Гц відповідно.

1. Вибір тиску та сили статичного навантаження.

Раціональне значення сили тиску статичного навантаження для бетонної суміші з жорсткістю 30…700с складають:

Р _ст = 0,05…0,1 кг/см² = 0,005…0,01 Мпа

Потрібна велечина статичного навантаження

З урахуванням можливого збільшення жорсткості бетонної суміші приймаємо Р _ст = 0,015Мпа,

Q _ст = 0,015 × 10⁶ × 0,35 = 5250 Н

2. Гранична допустима амплітуда вібрації блока пуансонів (пуансони + вібратори + штампи):

при h_б = 0,09м

Приймаємо А _пр < 0.001м

4.Потрібну збуджуючу силу блока пуансонів знаходимо зі співвідношення:

5. Знаходимо орієнтовно величину жорсткості бетонної суміші:

Для h_б = 0,188м та S_k = 0.175м²; С_б = 3,175*10⁶ Н/м;

6. Для запобігання резонансних явищ та перевищення норм амплітуди А пр <1мм визначаємо діапазони прийнятних значень величин мас блоку пуансону :

де ω₂ = 2πt₂ ≈ 300 ^раб/_с – кутова частота вібраторів блоку пуансону.

Для h_б = 0,05м; S_k = 0.175м².

7. Знаходимо потрібну величину маси блоку пуансону:

при А пред ≤ 0,00048м;

Приймаємо m₂ = 180 кг.

8. Необхідний сумарний статичний момент маси дебалансів верхніх вібраторів (пуансона):

Приймаємо два вібратори ІВ-98А

9. Потрібне зусилля на штоці гідроциліндра:

10. Необхідний діаметр поршня при тиску р_гидр=2МП_а

Принимаем d=60мм=0,06м.

11. Визначаємо необхідну сумарну жорсткість пружніх елементів блоку матриці:

Нехай m _трав = 400кг.

Жорсткість одного пружнього елементу при їх кількості n_b = 4.

12. Визначаємо велечину динамічного тиску на форму та робочий орган зі сторони пуансонів:

13.Потужність, що поглинається бетонною сумішшю від віброблока пуансонів:

ІІ. Блок матриці

1. Частоти віброзбуджувачів:

2. Характер результуючих коливань на 1-му етапі : биття з результуючою амплітудою від період зміни амплітуди:

3. Для частот в діапазоні 80…100 Гц при ущільненні бетонних сумішей (1-й этап) досить мати амплітуду результуючих коливань порядка 0,9…0,2 мм або 0,0009…0,0002м.

4. Сумарна маса вібруючих частот блоку матриці повинна перевищувати сумарну масу небажаного діапазону m₁>m₂. Приймаємо конструктивно m₁ ≈ 200 кг.

При однакових статичних моментах мас дебалансів :

для одного віброзбуджувач

5. Визначаємо розміри пружних елементів:

а) для матриці:

При кількості гумових опор n_м = 6 коэфіцієнти жорсткості однієї опори:

Приймаємо циліндричні гумові опори Д_оп.м. = 100 мм = 0,1м (R = 0,05м).

Матеріал – гума 2959. З модулем G_g = 1.6 МПа.

Жорсткість при стисканні С_м1 ≈ 3π×Gg×

Потрібна висота гумового элементу при С_м1 = 0,37*10⁶ Н/м

Відповідно при Д_опм = 80мм = 0,08м (R = 0.04м), висота

б) Для блоку пуансонів:

матеріал гумових опор – гума 2959

Д_опм = 100 мм = 0,1 м (R = 0,05м).

Висота циліндричної гумової опори блока пуансонів:

при R = 0,04м (Д_опм = 80мм):

Раціональні розміри пружніх елементів : Д = 80 мм; h = 80 мм.

Розрахунок на міцність

Розрахунок вала нижнього віброзбуджувача

Визначаємо реакції опор :

Будуємо епюру згинаючих моментів:

Будуємо епюру відносно осі оу

Р_В –Збуджуюча сила від дебалансів

Визначаємо сили від натягу пасів клино-ременевої передачі:

С_р =0,9

С_l=0.95

Z=2

C_α=1

P_ном=2

Перевіряємо вал по напруженням

Напруження згину:

Дотичні напруження:

Коефіцієнт концентрації напружень:

Межа витривалості:

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напруженням:

Перевірка діаметра болтів кріплення дебалансів :

f- коефіцієнт тертя = 0.1

F_тр-сила тертя

Р_пр-сила притискання

Для σ = 50 мПа

Перевірка довговічності підшипників валів нижнього віброзбуджувача :

В підшипникових вузлах встановлені підшипники 42308

Еквівалентне динамічне навантаження:

с= 41 кН (згідно таблиці)

Номінальна довговічність:

Довговічність підшипника в годинах: