Прессы для горячей объемной штамповки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
, уменьшенная мощность электродвигателя.
Для анализа динамики специализированного КГШП 25 МН задавалась четырехмассовая крутильная динамическая система (рис. 15). В качестве первой массы J1 принят приведенный момент инерции кривошипно-шатунного механизма; второй массы J2 - момент инерции эксцентрикового вала и тормоза; третьей массы J3 - момент инерции ведомых дисков и шлицевой ступицы; четвертой массы J4 - ведущие диски, корпус муфты и маховый венец. Массы соединены жесткостями. Первая жесткость с12 - приведенная крутильная жесткость кривошипно-шатунного механизма и станины; вторая жесткость с23 - жесткость эксцентрикового вала; третья жесткость с34 - жесткость муфты. Моменты инерции J1, J2, J3, J4 и жесткости с12, с34 расiитывались по общеизвестным методикам. Жесткость муфты определялась на основании экспериментальных данных по величине жесткости, отнесенной к одному квадратному сантиметру площади поверхности трения и равной 0,7 Н.м/рад. м2.
Система дифференциальных уравнений, характеризующих движение четырехмассовой системы, имеет вид
?1, ?2, ?3, ?4 - угловое перемещение масс J1, J2, J3, J4 соответственно; M(t)= 0,5 Mmax(1-cos ?t); Mmax - максимальный раiетный крутящий момент на эксцентриковом валу от технологического сопротивления; ? - круговая частота возмущающей функции; t - время.
Рис.16. Изменение возмущающей функции в зависимости от радиуса кривошипа R при одном и том же графики силы деформации низкой поковки: 1 - R=0,175 м (КГШП 25МН К866С); 2 - R=0,125 м (специализированный КГШП 25 МН)
Наибольший коэффициент динамичности kд, представляющий собой отношение максимального динамического момента Мд max к Mmax, наблюдается на последнем звене - муфте. Для универсального КГШП 25МН коэффициент динамичности на муфте при штамповке низких поковок (частота возмущений больше 80 1/сек) равен 1,75 - 2, на станине - 1,15 - 1,5 (оценка согласно данным по приведенной жесткости).
Отмечается, что благодаря уменьшению радиуса кривошипа и применению одноступенчатого привода удается существенно снизить динамичность на основных звеньях пресса (рис. 16). Так же, штамповка низких поковок на специализированном КГШП силой 25 МН не вызывает тех отрицательных эффектов, которыми сопровождается штамповка низких поковок на универсальном КГШП силой 25 МН (преждевременный износ зубчатой передачи, шлицевые соединения муфты, посадочных мест подшипников качения и самих подшипников и т.д.).
Рис. 17. Схема динамических нагрузок в момент сцепления муфты
Отмечается так же, что жесткий удар по штампам в ручье поковки (повторный удар для высвобождения поковки при плохой работе выталкивателей) вызывает значительную динамическую перегрузку на станине универсального КГШП силой 25 МН (kд = 1,5). Жесткий удар на специализированном КГШП силой 25 МН вызывает не менее значительную перегрузку на станине (kд =1,36). Поэтому жесткие удары в КГШП, особенно по подстывшему металлу, совершенно не допустимы, так как могут явиться причиной преждевременного выхода машины из строя.
В статье приводятся результаты исследований ЭНИКМАШа. В ней говорится о том, что поскольку каждый цикл работы пресса сопровождается повторяющейся совокупностью переходных процессов, то возникновение и способ проявления отдельных динамических нагрузок при рассмотрении процесса в целом удобно связывать с определенными этапами цикла: включение муфты, торможением эксцентрикового вала, выполнением технологической операции, холостым ходом, состоянием, сопровождающим разделительные операции после иiезновения сопротивления заготовки.
Возникновение динамических сил при включении фрикционной муфты и торможении эксцентрикового вала рассмотрим на примере горячештамповочного пресса (рис. 17). В первом приближении процесс включения муфты можно рассматривать как удар, при котором происходит мгновенное изменение угловых скоростей ведущего и ведомого валов. Удар с величиной импульсов S=S=S осуществляется по линии контакта ведущей шестерни и колеса.
Более строгая механическая модель движения элементов машины должна быть составлена с учетом податливости деталей. Особенно это относится к валопроводу, зубчатым передачам и фрикционным узлам. По-видимому, достаточное для практического использования представление о проявлении динамических нагрузок можно получить с учетом жесткости элементов на основе уравнений их движения. Однако такое описание требует знания момента трения в муфте сцепления как функции времени. Выдвигались некоторые рабочие гипотезы о виде этой функции, однако количество экспериментальной информации по данному вопросу недостаточно.
Аналогично можно рассмотреть динамические нагрузки, возникающие при торможении разогнанных деталей.
При выполнении технологической операции механическое представление о причинах возникновения динамических нагрузок и оценку их величин в зависимости от параметров машины следует получать на основании выбранной динамической модели.
Рис. 18. Динамическая модель силовой системы (а), график технологической операции (б)
Обычно рассматривают механическую систему пресса, нагруженную заданными во времени силами Р(t), придавая им смысл сопротивления заготовки деформации. Такой метод требует обоснования в каждом случае. Дело в том, что действительный вид функции Р(t) заранее не может быть известен, поскольку он зависит от исследуемого динамического поведения системы. Эти затруднения могут быть устранены при использовании модели, п