Двостійкового відкритого однокривошипного преса

 

Мета роботи - вивчення конструкції преса та принципу дії його основних вузлів, освоєння методики

перевірки його основних параметрів.

 

Загальні відомості.

 

Об’єктом вивчення є двостійковий відкритий однокривошипний нахиляємий прес загального призначення моделі К 2322. Робота виконується бригадою в складі 6-7 чоловік на протязі 2 годин (1 аудиторне заняття).

 

Прес призначений для виконання різноманітних операцій листового штампування - вирубки, пробивання, гнуття, неглибокого формування, витягування без притиску, відбортування і т. ін., для яких немає потреби у підвищеній жорсткість станини. Через це на пресі не рекомендується виконувати карбування, клеймування, зворотне витискування, об’ємне штампування.

В пресі передбачена можливість регулювання ходу повзуна та закритої висоти. Він оснащений пневматичною муфтою вмикання та зблокованим з нею гальмом. Це забезпечує роботу в чотирьох режимах - налагоджувальному, автоматичному, одиночними ходами та з ручним приводом (важелем, що вставляється в спеціальні отвори в ободі маховика).

При підготовці до лабораторної роботи необхідно вивчити конструкцію та особливості однокривошипних відкритих пресів по [1], с. 39-51, звернувши особливу увагу на питання індивідуального завданням. Індивідуальними можуть бути наступні питання:

конструкція та принцип дії системи регулювання ходу повзуна, призначення цього регулювання;

конструкція та принцип дії системи регулювання закритої висоти преса, необхідність в цьому регулюванні;

конструкція та принцип дії муфт вмикання (рис. 1. 1 та рис. 1. 2);

призначення, конструкція та принцип дії гальма, система блокування вмикання муфти та гальма;

напрямні повзуна та методи регулювання зазору в напрямних;

способи встановлення та кріплення штампового оснащення;

конструкція та принцип дії системи виштовхування;

особливості конструкції відкритої станини преса з можливістю нахиляння.

По [1], с. 5-10; [2],с. 360-361 ознайомитися з переліком основних параметрів відкритих пресів. Особливу увагу звернути на таку технічну характеристику, як графік допустимих зусиль на повзуні преса. Звичайно допустимі зусилля визначаться міцністю небезпечного перетину кривошипного вала. Вони залежать від кута повороту вала a, який відраховується від положення кривошипа, що відповідає крайньому нижньому положенню повзуна, в напрямку, протилежному напрямку обертання. Номінальний кут a визначається точкою перетину прямої, проведеної на рівні номінального зусилля, з графіком допустимих зусиль. Для пресів з можливістю нахиляння він становить 20...25^О.

При суміщенні кількох операцій в одному штампі максимальне технологічне зусилля може прикладатися при куті a більшому за номінальне значення. В таких випадках технологічний процес розробляють так, щоб технологічна діаграма «зусилля-переміщення» не перетинала криву допустимих зусиль. Це потребує побудови графіка допустимих зусиль в межах кута 0^О < a < 90^О. Графік будують за результатами розрахунків міцності перетину кривошипного вала за опорною шийкою, що примикає до щоки кривошипа.

Рис.1.1. Консольна фрикційна муфта зі вставками.

 

 

Рис. 1.2. Жорстка муфта з поворотною шпонкою.

 

 

Допустиме зусилля на повзуні преса визначається формулою:

 

(1.1)

 

де - діаметр опорної шийки; - межа витривалості матеріалу вала при згині з симетричним циклом навантаження; - коефіцієнт запасу (для кривошипних пресів загального призначення приймається рівним 1,3); - коефіцієнт еквівалентного навантаження, приймається в залежності від заданого числа навантажень і для цього преса може бути прийнятий рівним 0,8; - довжина опорної шийки вала; та - константи, які враховують вплив розмірів, концентраторів напружень та шорсткості вала на межу витривалості відповідно при згині та при крученні; - приведене плече крутного момента на валу преса.

Приведене плече момента на валу включає в себе приведені плечі ідеального механізму та момента тертя

. Причому

(1.2)

(1.3)

 

де - радіус кривошипа; - відносна довжина шатуна ; - довжина шатуна;

- коефіцієнт тертя в опорах та шарнірах (умови тертя приймають однаковими для всіх парах тертя);

та - діаметр шийки, опорної головки шатуна та опор вала відповідно.

Значення коефіцієнтів та - визначають по графікам рис. 1. 3. Коефіцієнт тертя приймається рівним 0,06, межа витривалості для матеріалу вала (сталь 40Х) становить 650 МПа.

Всі інші величини, що входять до (1.1), визначаються безпосереднім виміром або шляхом розрахунків. Результати розрахунків зводять в таблицю 1.1.

Розрахунки допустимих зусиль на повзуні преса зводяться в табл. 1.2.

 

Таблиця 1.1.

 

Параметр, м	Кут повороту кривошипного вала, град

 

 

Таблиця 1.2.

 

Величина, що визначається	Кут повороту кривошипного вала, град

 

За результатами розрахунків будують графік допустимих зусиль, на якому фіксується номінальний кут повороту вала та номінальне зусилля на повзуні преса.

При визначенні мінімальної закритої висоти преса (або максимального значення регулювання довжини шатуна) необхідно пам’ятати, що мінімальна довжина загвинченої частини гвинта залежить від міцності різі. Число витків різі за її міцністю на зминання визначається формулою:

 

, (1.4)

де - номінальне зусилля преса; - зовнішній та внутрішній діаметри нарізки відповідно; - допустиме напруження зминання.

Число витків за міцністю різі на зріз:

 

, (1.5)

де - ширина витка різі при основі профілю; - коефіцієнт повноти різі, який приймається рівним 0,8 для трикутного профілю, 0,65 - для трапецеїдального, 0,5 - для прямокутного; - крок різі; - допустиме напруження зрізу.

Рис. І. 3. Показники та для нормалізованої сталі 45 (а, б) і поліпшеної сталі 40Х та 40ХН (в, г).

 

Число витків за міцністю різі на згин:

 

, (16)

де - висота профілю нарізки; – допустиме напруження на згин.

Значення допустимих напружень можуть бути взяті за [3].

З трьох отриманих значень розрахункового числа витків різі обирають найбільше.

Програма роботи та порядок її виконання.

1. Вивчити конструкцію преса, звернувши особливу увагу на питання індивідуального завдання.

2. Ввімкнути прес та в різних режимах його роботи уважно прослідкувати за взаємодією основних вузлів та механізмів. Уяснити особливості роботи штампувальника та організацію його робочого місця.

3. Виконати ескізи преса в об’ємі, достатньому для внесення в специфікацію всіх механізмів, які забезпечую­ть працездатність машини.

4. Виконати ескізи вузлів, згідно індивідуального завдання з специфікацією основних деталей.

5. Описати конструкцію преса, посилаючись в тексті на відповідну специфікацію. Описати конструкцію вузла відповідно до індивідуального завдання.

6. Описати роботу преса, звертаючи увагу на взаємодію окремих вузлів та механізмів. Виконати те ж саме за індивідуальним завданням.

7. Внести пропозиції, спрямовані на вдосконаленість преса та окремих його вузлів з метою підвищення продуктивності або поліпшення інших експлуатаційних характеристик.

8. Зробити необхідні виміри для виконання необхідних розрахунків.

9. Встановити технічні характеристики преса відповідними вимірами або розрахунками.

10. Виконати розрахунки для побудови графіка допустимих зусиль на повзуні преса при мінімальній закритій висоті.

11. Побудувати графік допустимих зусиль.

12. Скласти паспорт преса.

 

Зміст звіту.

 

1. Мета роботи.

2. Необхідні теоретичні відомості.

3. Ескіз преса з специфікацією по вузлам.

4. Ескіз вузла за індивідуальним завданням з подетальною специфікацією.

5. Опис конструкції преса та його роботи.

6. Опис конструкції та роботи вузла за індивідуальним завданням з додатками по вдосконаленню цього вузла та преса в цілому.

7. Необхідні розрахунки та їх результати.

8. Паспорт преса, до якого входять основні технічні характеристики та графік допустимих зусиль на повзуні преса.

9. Висновки, узагальнюючі результати виконаної роботи.

 

Контрольні запитання.

1. Чим визначається технологічне призначення преса?

2. Який параметр преса є розмірним (основним)?

3. Чи може на повзуні виникати зусилля, більше за номінальне, та до чого це призводить?

4. Які пристрої та засоби безпеки можуть бути використані (або є) в даному пресі?

5. Як вибрати прес для виконання заданої технологічної операції?

6. Чи визначає графік допустимих зусиль на повзуні можливість витягування деталі заданих розмірів, якщо потрібне зусилля менше ? Якщо ні, то чому?

7. Встановити можливість вирубки деталі заданих розмірів на даному пресі (вихідні дані для розрахунку задаються викладачем).

8. В яких випадках виконується регулювання величини ходу повзуна?

9. Для чого й яким чином регулюють закриту висоту преса?

10. Назвати переваги конструкції станини цього преса.

11. Перерахувати всі засоби регулювання, що забезпечують працездатність преса.

12. Описати процес заміни штампового оснащення.

13. Скласти кінематичну схему преса.

14. Чим визначається і від чого залежить допустиме зусилля на повзуні преса?

15. Як визначити мінімальну закриту висоту преса, маючи розміри корпуса та гвинта шатуна, якщо максимальна закрита висота відома?

 

 

Лабораторна робота №2.