Визначення опору при кантуванні заготовки
Опір кантуванню будемо розглядати у вигляді моментів, приведених на вал зірочки кантувателя (т. О1, рис.2.3).
Для випадку кантування довгої заготовки (рис. 2.1) опір кантуванню буде дорівнювати
, (2.14)
а при короткій заготовці з патроном (рис.2.2, б)
, (2.15)
де 
і 
– моменти від зусиль тертя у шарнірах ланцюга при обгинанні ним, в одному випадку, зірочки і заготовки, а в другому випадку, – зірочки і патрона, кНм;
– момент від зусиль тертя між довгою заготовкою і противагою, яка на ній установлена, (рис. 2.1), кНм;
– момент від зусиль тертя між короткою заготовкою і нижнім бойком преса (рис. 2.2, а), кНм.
Моменти 
визначимо із рівняння робіт, які здійснюють зусилля тертя у шарнірах ланцюга при обгинанні ним зірочки і заготовки (патрона).
, (2.16)
, (2.17)
де 
і 
максимальні зусилля в однієї гілці ланцюга для двох розглянутих випадків кування (рис. 2.1 і 2.2, б), кН;
dш – діаметр шарніра ланцюга, м;
f1 – коефіцієнт тертя ковзання у шарнірах ланцюга.
Зусилля 
і 
приймаються рівними:
, (2.18)
, (2.19)
де mп – маса патрона, т.
Моменти 
і 
обчислюються за формулами:
, (2.20)
, (2.21)
|
|
|
де 
і 
– маса і діаметр короткої заготовки (рис. 2.2, а);
– маса противаги на довгій заготовці (рис. 2.1), т;
f2 – коефіцієнт тертя ковзання між противагою і довгою заготовкою;
f3 – коефіцієнт тертя ковзання між короткою заготовкою і нижнім бойком преса
Визначення необхідної потужності двигуна
У зв'язку з певною періодичністю кантування заготовки, її обтиснення і переміщення вздовж бойків преса, розрахунковий графік навантаження механізму кантування зображаємо у вигляді, показаному на рис.2.4.
,кВт, (2.22)
де 
– средньоквадратичнй момент опору кантуванню, приведений до валу зірочки кантувателя, кНм;
– кутова швидкість обертання зірочки, рад/с;
– ККД механізму кантування.
Момент 
буде дорівнювати (див.рис.2)
, (2.23)
де Мк – момент опору кантування, визначений за формулами (2.14) і (2.15), кНм;
t1, t2, t3 – тривалість періодів одного кантування, одного обтиснення і одного переміщення заготовки відповідно (рис. 2.4);
n1, n2, n3 – кількість періодів тривалістю, відповідно t1, t2, t3.
Кутова швидкість зірочки
, 1/с, (2.24)
де 
– лінійна швидкість ланцюга, м/с.
На практиці при Qн ≤ 75 т встановлюються асинхронні двигуни, при
|
|
|
Qн > 75 т – двигуни постійного струму.
Вибраний двигун перевірюється на можливість кантування короткої заготовки в підвішеному вигляді для випадку її перекосу відносно патрона (рис. 2.2. а).
1 – зірочка; 2 – ланцюг; 3 – заготовка або патрон
Рисунок 2.3 – Схема для визначення зусилля в одній ланці ланцюга.
Рисунок 2.4 – Розрахунковий график навантаження механизму кантування.
Опір кантуванню при цьому буде дорівнювати:
, (2.25)
де 
– такий самий момент від зусиль тертя, як і 
, але при іншому значенні зусиль в гілці ланцюга, кНм;
Мекс – момент від ексцентричного розташування центру ваги заготовки відносно осі патрона (рис. 2.2, а), кНм;
– момент від зусиль тертя між штангою патрона і противагою, кНм.
Величини 
, Мекс і визначаються за формулами:
, (2.26)
, (2.27)
, (2.28)
де 
– маса противаги, установленої на патроні (рис. 2.2, б), т; 
dшт – діаметр штанги патрона, м;
f4 – коефіцієнт тертя ковзання між штангою патрона і противагою;
е – величина ексцентриситету заготовки (рис. 2.2, а).
Необхідна потужність двигуна для цього випадку
|
|
|
, (2.29)
Вибраний раніше двигун з номінальною потужністю Рдв перевіряється по умові
,
де Ψmax – кратність максимального пускового моменту двигуна.
Порядок виконання роботи
З використанням поданих на заняття графічних матеріалів і вихідних даних, приведених в додатку Б, робота виконується у такій послідовності:
1 Вивчаються креслення загального вигляду кувального крана, складальні креслення кантувателя, механізму кантування, амортизатора і пластинчастого ланцюга. У результаті студент повинен:
- зарисувати принципову схему з зазначенням на ній основних видів обладнання крана;
- зарисувати принципову схему кантувателя з механізмом кантування із зазначенням основних вузлів і деталей.
2 Вибирається ланцюг кантувателя.
- Для цього використовуються формули (2.7) … (2.13).
Рекомендується приймати
Із каталогу для ланцюгів виписуються параметри ланцюга: крок t і діаметр шарніра dш.
3 Визначається опір кантування окремо для довгої і короткої заготовки за припущенням, що в обох випадках повністю використовується номінальна вантажопідйомність крана.
Розрахунки проводяться за формулами (2.14) … (2.21).
Для розрахунків рекомендуються такі емпіричні формули:
|
|
|
,
,
.
Маса короткої заготовки 
буде дорівнювати
Рекомендується приймати: f1 =0,15, f2 = 0,5, f3 = 0,5.
Результати розрахунку заносяться у таблицю 2.1.
Таблиця 2.1 – Опір кантуванню заготовок
| Довга заготовка (рис. 2.1) | Коротка заготовка (рис. 2.2, б) | ||||
 , кНм
|  , кНм
|  , кНм
|  , кНм
|  , кНм
|  , кНм
|
4 Вибирається двигун механізму кантування.
Розрахунок необхідної потужності двигуна виконується для найбільшого значення 
по формулах (2.22)…(2.23).
Формула (2.23) спрощується, якщо, виходячи з досвіду, прийняти:
n1 ≈ n2, t1 ≈ t2, t3 ≈5t1, n3 ≈ 0,5n1.
Тоді
.
5 Вибраний двигун перевіряють за умовою (2.30). У формулі (2.27) величину ексцентриситету приймаємо за досвідними даними, приведеними в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2 – Значення ексцентриситету е
| Маса короткої заготовки, т | 10…30 | 40…50 | 60…80 | 90…120 | 130…170 |
| Величина ексцентриситету е, мм | 8,5 | 17,5 | 18 | 37 | 57 |
При значеннях мас заготовок, які відрізняються від приведених у табл. 2.2, величина ексцентриситету визначається методом інтерполяції або екстраполяції.
Діаметр штанги dшт патрона (рис. 2.2,б) визначається за емпіричною формулою
.
Рекомендується приймати f4 = 0,25.
6 Дається аналіз точності кувальних операцій. Розглядаються інші варіанти роботи преса і кувального крана.
Контрольні питання
1 Яку функцію виконує муфта граничного моменту у механізмі кантування?
2 Чому при виборі ланцюга не враховується перевантаження в процесі кування?
3 За якими умовами визначається необхідний гальмівний момент гальма механізму кантування?
4 Для чого призначені амортизатори кантувателя?
5 Можливе чи ні стопоріння двигуна механізму кантування?
3 Практична робота № 3
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 201; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!