Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3535

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
6.52 Mб
Скачать

Aх

0,004

M

р

360

м р .

(3.28)

 

 

 

 

 

р п

57,3

 

p

 

 

 

 

х

 

 

Для однокривошипных открытых прессов жесткость системы ―пресс-штамп‖ (МН/м ) определяется по формуле

С

 

600Fн

15000

200

,

(3.29)

п ш

2475

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа упругой деформации деталей пресса и штампа

A уп р

5 Fн

2

.

(3.30)

 

 

 

Сп ш

 

Работа включения муфты привода пресса равна

Aм 01, Fн Sрп .

(3.31)

В результате выполнения расчета получают выходные данные, которые служат для выбора электродвигателя.

Коэффициенты полезного действия пресса

Расход энергии за цикл при одиночном ходе пресса

Aод=A'х +Aх.м +Aо . (3.32)

Тот же расход при последовательных ходах пресса будет отличаться отсутствием затрат энергии на включение муфты и уменьшенным расходом энергии на холостой ход

А п о с л Ао

А м

А х .

(3.33)

 

м

В соответствии с этим определяется и КПД при работе пресса в режимах одиночного и последовательных ходов:

 

 

 

А т .и

 

,

 

(3.34)

о д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ао

А х А х.м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А т .и

 

 

 

.

(3.35)

п о с .л

 

А м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ао

 

А х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

Величины этих КПД меняются в зависимости от типа выполняемой технологической операции, интенсивности эксплуатации пресса и не могут быть стабильными. Обычно КПД цикла колеблется в пределах от 30 до 70 %.

Определяется также КПД рабочего хода во время выполнения технологической операции

 

 

 

А т .и

(3.36)

т .о

А т .и

А f

A уп р А fуп р

 

 

 

 

 

3.6. Расчет момента инерции маховика

Пиковое возрастание нагрузки приводит к необходимости применения в прессе маховика, часть энергии которого отдается при рабочем ходе и вновь пополняется на оставшейся части цикла. Для механизма обладающего маховиком, на который действует циклический ударно изменяющийся статический момент, нагрузочная диаграмма электропривода будет отличаться от нагрузочной диаграммы механизма (рис. 3.11).

Это отличие связано с действием инерционных масс привода. Чтобы увеличился момент двигателя при приложении нагрузки, должна уменьшится его угловая скорость, но ее мгновенному изменению препятствуют инерционные массы, поэтому момент двигателя будет отставать от момента нагрузки (см. рис. 3.11).

Использование маховика при таком статическом моменте позволяет выравнить нагрузку двигателя, что в свою очередь уменьшает переменные потери в нем, благодаря чему двигатель может быть выбран с меньшей номинальной мощностью и меньшим критическим моментом /9/.

Рис. 3.11. Двухступенчатый график статического момента, диаграмма скорости двигателя и его нагрузочная диаграмма при циклическом ударном изменении статического момента

Момент инерции J привода, приведенный к валу маховика, можно найти по формуле:

J

k

ф

 

A о

,

(3.37)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

м

где kф - коэффициент избыточной работы - доля операции выполняемой маховиком;

Aо - работа операции, Дж;

м- угловая скорость маховика, с-1;

-коэффициент неравномерности вращения вала маховика.

Из условий нормальной работы оборудования значения коэффициента неравномерности вращения не должны превышать указанных в табл. 3.8.

Таблица 3.8 Значения коэффициента неравномерности вращения

 

 

 

 

Режим

Режим

 

Тип машины

 

одиночных

автоматич

 

 

 

 

ходов

еских

 

 

 

 

 

ходов

Тихоходные тяжелые машины с

 

 

числом ходов ползуна менее 20 в

0,2 - 0,3

 

минуту (ГКМ и др.)

 

 

 

Кривошипно-коленные прессы, кри

 

 

Кривошипно-коленные

прессы,

0,2 - 0,25

0,15

вошипные

 

горячештамповочные

 

 

прессы

 

 

 

 

 

Автоматы

для

горячей

объемной

-

0,15

штамповки

 

 

 

 

 

Универсальные кри вошипные

0,12

0,1

Автоматы

для

холодной

объемной

-

0,1

штамповки

 

 

 

 

 

Листоштамповочные автоматы

-

0,15

Необходимо отметить, что согласно формуле (3.37) определяется общий момент инерции привода. В большинстве типов машин с муфтой в маховике доля маховика в суммарном моменте инерции привода составляет 9799 %. Лишь в горячештамповочных прессах момент инерции деталей привода достигает 25-35 %, а в горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) - до 10-15 %. Это следует иметь ввиду при определении момента инерции маховика.

Выбранное значение

проверяется из условий

 

допустимого нагрева двигателя по формуле

 

 

2

k (Sн

Sр ) ,

(3.38)

где

- коэффициент, выбираемый по рис. 3.12 в

 

зависимости от k, Sн и Aх’/Aо;

 

k -

коэффициент запаса мощности;

 

Sн - номинальное скольжение двигателя;

 

Sр - скольжение в клиноременной передаче:

 

Sр = 0,02 при

р > 40о;

 

 

Sр = 0,04 при

р < 40о;

 

 

р

- угол технологической операции с учетом

 

деформации машины.

 

 

 

 

Sн=0,02

 

 

 

 

Sн=0,05

 

 

2,0

 

 

 

 

 

 

 

Sн=0,1

 

 

 

1,8

 

 

 

 

Aх'=3Ao

 

Sн=0,15

 

 

 

 

 

 

1,6

 

 

 

 

 

1,4

 

 

 

 

 

1,2

 

 

Sн=0,02

Aх'=0,2Ao

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

Sн=0,1

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

Sн=0,15

Sн=0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

1

1,1

1,2

1,3

1,4

k

 

Рис. 3.12. График для определения

 

Коэффициент kф определяют из условий допустимого нагрева двигателя по формуле

 

 

р pх

2

k

2

1 A х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kф

= 1-

 

k 1 2

 

 

 

 

 

.

(3.39)

2

2

 

 

A

 

 

 

 

 

k

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угловая скорость маховика м, рассчитывается по формуле

 

n х

 

м

 

,

(3.40)

30

 

 

 

 

 

где nX - частота вращения маховика, об/мин.

Определение мощности КШМ целесообразно с примене-нием прикладного программного обеспечения. В качестве при-мера на рис. 3.13 приведена схема алгоритма главного модуля программы Press, реализующей ввод данных и расчет для слу-чаев аналитического и графического задания нагрузки.

Структура главного модуля программы представляет со-бой совокупность обращений к процедурам программы и описания логических связей между ними.

Входные данные вводятся в процессе диалога путем ввода соответствующих значений в строках ввода. Следовательно, какой-либо предварительной подготовки входных данных не требуется.

Выдача на экран справочных сведений по вводимым величинам облегчает пользование ПО, позволяет сократить время, необходимое на ввод исходных данных и сводит к минимуму вероятность ошибки ввода.

Ввиду того, что невозможно реализовать ввод всех исходных данных в одном диалоговом окне, поэтому процедура ввода исходных данных разбита на две подпрограммы. После каждой из подпрограмм ввода данных вызывается процедура "Проверка допустимости введенных значений‖. Указанная процедура проверяет правильность введенных величин. После чтения всех введенных величин из диалогового окна, запускается цикл. В случае некорректности какой-либо величины цикл прекращается, появляется окно с сообщением о том, ка -

 

 

” Г л а в н о е м е н ю ”

 

 

 

П р о ц е д у р а в ы б о р а в и д а р а с ч е т а

 

г р а ф и ч е с к и й

( а н а л и т и ч е с к и й и л и г р а ф и ч е с к и й )

а н а л и т и ч е с к и й

 

 

и л и о к о н ч а н и я р а б о т ы

 

 

 

В ы х о д в D O S

 

 

 

П р ц е д у р а о к о н ч а н и я

 

 

 

 

р а б о т ы и в ы х о д а в D O S

 

М е н ю “ Г р а ф и ч е с к и й р а с ч е т ”

 

М е н ю “ А н а л и т и ч е с к и й р а с ч е т ”

В в о д ( и з м е н е н и е ) д а н н ы х

 

 

 

В в о д ( и з м е н е н и е ) д а н н ы х

В ы б о р з а д а н н ы х м е т о д о в

 

 

 

Ч т е н и е д а н н ы х

Ч т е н и е д а н н ы х

 

 

 

В о з в р а т в г л а в н о е м е н ю

В о з в р а т в г л а в н о е м е н ю

 

 

 

 

Ч т е н и е д а н н ы х

 

В ы б о р з а д а н н о й

Ч т е н и е д а н н ы х

 

 

ф у н к ц и и

 

 

В в о д д а н н ы х

 

 

В в о д д а н н ы х

Р а с ч е т

В ы в о д н а э к р а н

 

Р а с ч е т

 

 

И з м е н и т ь д а н н ы е

 

 

И з м е н е н и е д а н н ы х

П е ч а т ь н а п р и н т е р е

И з м е н е н и е д а н н ы х

 

 

В ы в о д в ф а й л

 

 

В о з в р а т в м е н ю р а с ч е т а

С о х р а н е н и е д а н н ы х

В о з в р а т в м е н ю р а с ч е т а

 

 

В о з в р а т в м е н ю р а с ч е т а

 

В ы в о д в ф а й л

 

 

 

 

 

 

 

С о х р а н е н и е д а н н ы х

В в о д и м е н и ф а й л а

 

 

 

В ы б о р ф а й л а

З а п и с ь н а д и с к

П е ч а т ь н а п р и н т е р е

 

З а п и с ь н а д и с к

 

 

В о з в р а т

 

В о з в р а т

 

 

 

 

Рис. 3.13. Схема алгоритма главного модуля программы

Press

 

 

 

 

кая именно величина неправильна и появляется окно ввода данных с предложением изменить эту величину. Если все величины допустимы, то происходит переход к следующей процедуре.

После окончания ввода данных начинается расчет по вышеприведенной методике.

По окончании расчета на экран выводятся исходные данные и результаты расчета. После просмотра данных можно вызвать на экран ―Дополнительное меню‖, предоставляющее возможность вывода данных в файл (на принтер), сохранения данных на диске или возврата в соответствующее меню для изменения данных.

Если во время расчета возникает фатальная ошибка (деление на ноль, вычисление квадратного корня из отрицательного числа, нахождение arcsin или arccos от аргумента большего 1), то процедура выполнения расчета прекращается с выдачей на экран соответствующего сообщения и вызывается ―Главное меню‖ программы.

Условные обозначения в формулах расчета третьей главы приведены в табл. 3.9.

 

 

 

 

Таблица 3.9

Условные обозначения в формулах расчета

 

 

 

Наименование входной

Ед. изм.

Обозначение

величины

 

 

 

Номинальное усилие пресса

Н

Fн

Рабочий ход прессования

м

Sрп

Радиус кривошипа

 

м

R

Коэффициент шатуна

 

-

 

 

 

 

Коэффициент дезаксиала

-

K

Установочный

 

угол

град.

o

кривошипа

в

нижнюю

 

 

мертвую точку (НМТ)

 

 

Продолжение табл. 3.9

Диаметр кривошипной шейки

м

dA

РВ

 

 

 

 

 

Диаметр ползушной головки

м

dB

шатуна

 

 

 

 

 

Диаметр опорной шейки РВ

м

dO

 

 

 

 

Коэффициент трения в

 

-

A

шарнире А

 

 

 

 

Коэффициент трения в

 

-

B

шарнире В

 

 

 

 

Коэффициент трения в

 

-

О

шарнире О

 

 

 

 

КПД технологической

 

-

т.и

операции

 

 

 

 

 

Частота

непрерывных

ходов

мин-1

nх

пресса

 

 

 

 

 

Вид нагрузки на шатун:

-

 

сжатие =+1, растяжение =-1

 

 

Передаточное отношение

-

iред

редуктора

 

 

 

 

Коэффициент

использования

-

pх

числа ходов пресса

 

 

 

Коэффициент, указывающий

-

Kао

на режим

работы

пресса:

 

 

КАО=0

-

автоматический,

 

 

КАО=1 - режим одиночных

 

 

ходов

 

 

 

 

 

5. ЭЛЕКТРОПРИВОД ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН

Увеличение доли открытого способа добычи полезных ископаемых является одним из основных направлений развития горнодобывающей промышленности. Открытый способ обеспечивает ввод в более короткие сроки новых

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]