Кривошипные прессы
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
включение пресса, л………………………4,5
Габаритные размеры:
ширина (слева направо, L2)………………………………………..1450
длина (спереди назад, В2)………………………………………….2010
высота Н2……………………………………………………………2940
Масса пресса, кг……………………..……………………………..6275
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КРИВОШИПНЫХ МАШИН
.1 Расчет мощности электродвигателя
Электропривод кривошипных прессов работает в условиях пиковых нагрузок. Крутящий момент на кривошипном валу пресса во время выполнения технологической операции в несколько раз превышает крутящий момент во время холостого хода.
Маховик пресса во время выполнения технологической операции снижает число оборотов, отдавая часть накопленной энергии.
Во время холостого хода электродвигатель разгоняет маховик, восстанавливая запас его кинетической энергии. Наличие маховика позволяет применять электродвигатель меньшей мощности (рисунок 2.1.).
Работа кривошипного пресса на одиночных ходах за времяодного цикла
Ац = Ам+Аg+Аf+Аx.x , (1)
Ац = 0,8+1,46+4,15+0,0008=6,4кН,
где Ам - работа, затрачиваемая на трение при включении фрикционной муфты;
AM = ?m P, (2) M = 2.0400 = 0,8МНм,
где ?m - коэффициент, зависимый от типа пресса;
Аg - работа пластического деформирования;
Аg = ?gP(Sg+?) = ?gP(KPH+P/C) , (3)
Аg = 0,5400(0,1250+400/300) = 1,46 МНм
Здесь ?g - коэффициент, назначаемый в зависимости от выполняемой технологической операции;
Кр - коэффициент, принимаемый в соответствии с технологическим назначением пресса (см. табл.1) [2];
С - коэффициент жесткости; Ag- работа, затрачиваемая на трение в процессе деформирования; Н - величина хода ползуна;
Af = Pcpmkf?P?/180 =(Ag/Sg)mkf?P(?/180), (4)
Af = 1,46/7,3*26,46453,14/180=4,15МНм.
Здесь mkf рассчитывают по формуле (15).
?Р= arccos , (5)
?Р= arccos.
Sg = КРН+(Р/С), (6)
Sg = 0,1250+(400/300)=7,3.
Ах.х - работа холостого хода, определяемая по графику (рисунок 2.2.);
?- коэффициент длины шатуна (табл.6) [2].
Мощность электродвигателя определяется по выражению:
N = Kg(AM + Ag + Af + Ax.x)/Tц, (7) =1,2(0,8+1,46+4,15+0,0008)/0,18=53,4 КВт.
Тц=60/n?, (8)
Тц=60/1000,3=0,18 с
Значения ? принимаются по табл.4[2], Kg - по табл.5[2].
2.2 Определение основных кинематических параметров кривошипных машин
кривошипный пресс машина электродвигатель
При проектировании кривошипных машин необходимо установить их кинематические параметры, т.е. определить законы изменения перемещений, скоростей и ускорений исполнительного звена - ползуна, найти максимальные значения этих параметров, а также их значения в период рабочего хода (рисунок 2.1.).
Рисунок 2.1. Кинематическая схема кривошипно-ползунного механизма
Путь ползуна определяется следующей зависимостью:
S? = R[(1-cos?)+(?/4)(1-cos2?)], (9)? =70[(1-cos5)+(0,1/4)(1- cos25)]=0,24 см.0=0,14vР10-3=0,14v0,4=0,09 м,=0,08d0=0,080,09=0,007 м
и рассматривается через 5-10 угла ?.
Скорость ползуна пресса определяется по формуле:
V = ?Rno/30(sin? +(?/2)sin2?), (10)
V =3,140,715/30(sin5+(0,1/2) sin25) = 0,1 м/с
и рассчитывается через 5-10?,
где n0 - число оборотов кривошипа.
Ускорение ползуна определяется формулой:
j = (?Rn0/30)2R(cos?+? cos2?), = (3,140,715/30)20,7(cos5+0,1 cos25) = 0,93 м/с2 .
2.3 Определение крутящего момента
Крутящий момент на коленчатом валу реального механизма (с учетом сил трения):
Mk = Pmk = P(mku + mkf), (12)
где mku = R(sin? +(?/2)sin2?); (13)
mku =0,7(sin5+(0,1/2)sin25=0,06 м.
С незначительной погрешностью mkf можно принять независящим от ?:
mkf = f[(1+?)r0+? ra+ r0(1+(l0/lk)+ r0(l0/lk)], (14)
mkf =0,03[(1+0,1)0,045+0,10,4+0,045(1+(0,18/0,26)+0,045(0,18/0,26)]=
=0,026 м.
Мk = 400(0,06+0,03) = 36 кНм.
2.4 Расчёт коленчатого вала
В зависимости от типа пресса выбирают конструкцию привода главного вала, который может быть одноколенчатым, двухколенчатым, эксцентриковым, кривошипным. По номинальному усилию пресса на основании имеющихся эмпирических соотношений (рисунок 2.2.) определяют размеры вала. Полученные размеры округляют и выбирают материал вала (табл.9) [2].
Рисунок 2.2. Размеры коленчатых валов:
а - одноколенчатых;
б - эксцентриковых;
Расчетным является сечение В-В
Усилие, допускаемое прочностью коленчатого вала, в сечении В-В
Pa= (15) Pa3275/1,30,8v0,0040,1821,65+2,5(0,50,026+0,0850,092) =155кНм
Коэффициенты n и Кэ принимаются по табл.8[2]; Ф?в и Ф?в определяются по графикам, mk - по формулам (13),(14) значения угла ?н принимаются по табл.14[2].
Максимальное нормальное напряжение:
?max= , (16)
где Mиз= (l0+lk/2)Pa=(0,18+0,26/2) 155 = 49,5 кНм,
?max= = 650 МНм.
Максимальное касательное напряжение:
?max= , (17)
?max= = 133,7 МНм.
Коэффициент запаса прочности на изгиб:
n? = , (18)
n? == 0,37,
где ?a - амплитуда цикла
?a = ?max/2 = 650/2= 325,04 МНм, (19)
?m - среднее напряжение цикла
?m= 0. (20)
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
n? =, (21)
n? = = 1,1.
?a=?max/2 , (22)
?a= 133,7/2 = 66,8 МНм.
?m = ?max/2. (23)
Общий коэффициент запаса прочности:
N=, (24)
n=,
где ??, ?? - коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла на устало