3.5. Розрахунок і вибір пневмоциліндрів.
Для забезпечення прямолінійного поступального руху застосовують силові циліндри однобічної й двосторонньої дії. У циліндрі однобічної дії висування штока відбувається під дією тиску рідини, а зворотний його рух - під дією маси виконавчого механізму, з яким з'єднаний циліндр. У циліндрі двосторонньої дії рух штока в обох напрямках відбувається тиском робочого газу.
Вибір пневмоциліндрів і їхнього ходу.
Для
одержання доброякісної плитки необхідно
забезпечити тиск штампа на виріб не
менш
F=8000Н. З огляду на, що в заводський
пневмомережі
МПа,
те можна обчислити необхідну площу
пневмоциліндра:
Знаючи площу можна знайти діаметр пневмоциліндра:
Приймаємо діаметр верхнього пневмоциліндра dц=160 мм
Знаходимо діаметр нижнього пневмоциліндра.
Приймаємо
необхідне зусилля, для виштовхування
виробу з форми, порядку 10% від зусилля
пресування Рmax=800
Н,
забезпечується ресиверомустановленому
на вібропресі,
тоді:
Приймаємо діаметр нижнього пневмоциліндра dц=90 мм
Аналогічно прораховуються діаметри пневмоциліндрів для кареток і з метою уніфікації приймаємо dц=90 мм
Довжина пневмоциліндра визначається ходами робочих органів.
Хід верхнього пневмоциліндра
де 1 – переміщення штампа усередині матриці під час ущільнення суміші, 1=5мм;
2 – товщина штампа і його кріплення до штока пневмоциліндра, =30мм;
h - висота каретки, h=130мм
Приймаємо Lц=170мм
Хід нижнього пневмоциліндра:
де: hпл. – висота виробу, hпл.=70мм
Приймаємо довжину пневмоциліндра Lц2=75мм
Довжина циліндрів для переміщення кареток із пресспорошком:
де: bст. – довжина стола, bст.=450мм
Приймаємо довжину пневмоциліндрів Lц3=450мм
Отримані результати зведемо в таблицю 2.2.
Зусилля, що розвиваються пневмоциліндром, при подачі газу в поршневу або штокову порожнини:
де: р - тиск у поршневій порожнині, р=0.7 Мпа;
dц – внутрішній діаметр пневмоциліндра, dц=160 мм;
dш – діаметр штока пневмоциліндра, dш=50мм
Товщина стінок сталевого гідроциліндра:
де
-допускається
напряжение, що, на розтягання,
=40...60…60Мпа;
µ - коефіцієнт Пуассона (для сталі µ=0.3),
Шток поршня розраховують залежно від характеру роботи на тиск звичайно з урахуванням можливості поздовжнього вигину, по формулі:
де: Р- зусилля на штоку, кН/мм2;
F - площа розтину штока:
Гнучкість стрижня розраховується по формулі:
де: lp – розрахункова довжина стрижня, lp=170мм
ri – мінімальний радіус інерції розтину:
де: I - момент інерції розтину щодо нейтральної осі:
мм4
Таблиця 2.2Розрахункові розміри пневмоциліндрів
|
Циліндр |
dц, мм |
dш, мм |
Рш, кН |
|
Циліндр пуансона |
160 |
50 |
8 |
|
Циліндр віброднища |
90 |
30 |
2.5 |
|
Циліндр переміщення кареток |
90 |
30 |
2.5 |
Штоки інших пневмоциліндрів навантажені значно менше, тому їхня перевірка не робиться.
3.5.1. Розрахунок і вибір компресора.
Для вибору компресора необхідно знати витрата стисненого повітря, витрата підраховується по формулі:
де: D-внутрішній діаметр пневмоциліндра. м;
d-діаметр штока. м;
V-швидкість переміщення каретки, а отже, і поршня пневмоциліндра перебуває по формулі:
де: Дорог-колі-S-шлях переміщення поршня. м;
t- час руху поршня. сік.
Для пневмоциліндра, що переміщає верхній пуансон:
Пневмоциліндр нижній пуансон, що переміщає:
м/з
м3/з
Q=0.01 м3/хв
Пневмоциліндри, що переміщають каретки з матеріалом:
м/з
м3/з
Q=0.0078 м3/хв