ЛЕКЦІЯ № 9

Фрикційні пресові агрегати

Розрахунок основних параметрів преса (див. мал. 4.6) робимо в основному відповідно до методики, запропонованої професором A.M. Зимін [68]. Задаємося, величиною зусилля пресування Р_пр = 1410⁵ Н.

Хід повзуна, см,

Так як у фрикційних пресах можуть формоваться вироби висотою до 0,3 м і глибиною засипання до 0,27 м, необхідно збільшити хід повзуна на половину глибини засипання, для того щоб було забезпечене вільне виштовхування виробу з форми:

H`_полз =0,345 + 0,135 = 0,48 (м).

Початковий радіус вертикального фрикційного диска, при якому починається хід маховика з гвинтом униз, см,

(4.81)

Кінцевий радіус диска в момент його вимикання перед ударом, м,

r_к =r_н +H`_полз = 0,212 + 0,48 = 0,692 (м). (4.82)

Діаметр маховика, см,

(4.83)

Позначимо відношення початкового радіуса до ходу повзуна через  :

Припустиме число оборотів вала диска, хв^-1,

З огляду на великий хід повзуна і те, що пресується маса, що не вимагає великої енергії удару, приймаємо число оборотів вала дисків n_д = 160 хв^-1 =2,67 c^-1.

На початку ходу повзуна окружна швидкість диска, м/с,

(4.84)

При переміщенні повзуна вниз на величину ходу окружна швидкість кон-тактної крапки диска, м/с,

При роботі без прослизання максимальна окружна швидкість диска наприкінці ходу вниз буде дорівнює окружної швидкості маховика в крапці контакту:

(4.85)

звідки максимальна кутова швидкість маховика

(4.86)

де R_м -зовнішній радіус маховика, R_м=52,5см=0,525м.

Загальний момент інерції маховика і шпинделя, кгсм²,

J_A=J_M+J_ш(4,87)

ДеJ_M та J_ш моменти інерції маховика і шпинделя відповідно, кгсм²

(4.88)

де m_м - маса маховика, кг; m_с - маса спиці, m_с = 1,8 кг; R_B – внутрішній радіyc маховика, см,

R_B =0,88  R=0,88  52,5=46,2 (см)=0,462 (м);

z- число спиць маховика, шт.;

z=(D_м/300)+2=5,5 (4.89)

приймаємо z=6 шт. Висота обода маховика

h₁ = 0,09  D_M = 0,09 105 = 9,45 (см) = 0,0945 (м); (4.90)

m_м=h₁(R²_н-R²_В)=3,140,0945(0,525²-0,462²)7800=145(кг)

де  - щільність матеріалу маховика, =7800 кт/м³.

Тоді

(4.91)

де m_ш -маса шпинделя, кг; r_ср - середній радіус нарізки шпинделя (гвинта),(см)

Діаметр шпинделя (гвинта), см,

(4.92)

Приймаємо число заходів різьблення гвинта і = 3. Кут підйому гвинтової лінії, град,

(4.93)

Шаг нарізки гвинта, см,

(4.94)

Середній діаметр різьби,см

D_ср=dш-h/2,4і=16,6-13,25/2,43=14,76(см)=0,1476(м) (4.95)

Маса шпинделя, при його довжині l_Ш = 1 м,

(4.96)

Моменти інерції

J=5,27+0,4576(кгм²)

Результуючий момент, що крутить, на шпинделі при його ході вниз

(4.97)

Сумарний момент, що крутить, створюваним натисканням диска на маховик при русі вниз

М_ск=М_n+М_G

де М_n - момент, що крутить, на маховику, створюваний силоміць натискання диска,

M_n=P_HR_M

де  - коефіцієнт тертя між диском і феродо обода, =0,45; Р_н - сила натискання диска на маховик при ході вниз, Н; M_G - додатковий що крутить момент від ваги системи маховик-гвинт,

(4.99)

де  - кут повороту маховика, рад; S - переміщення маховика по вертикалі, м;

(4.100)

Звідси

M_G=Gh/2; М_ск=Р_нR_м+G(h/2)

Сила натискання диска на маховик при русі униз визначається як

де G -вага частин, що рухаються, (маховик, повзун, шпиндель), G=500 кгс (5000 Н); ₂ - коефіцієнт тертя в гайці, ₂=0,1; Р_х -контактна сила між буртом гвинта і хомутом, Н; _х-коэффициент тертя в хомуті, _х =0,1; r_х-радиус хомута,r_х =7 см; _п-коэффициент тертя у п'яті, _п =0,1; Gп- вага повзуна,Gп =2880 H; Rn- зовнішній радіус п'яти, Rn=6,5 див; r_ш-наружный радіус шпинделя (гвинта); r_п- внутрішній радіус п'яти, r_п = 1,5 див; -коэффициент (тертя між маховиком і диском,  =0,45. Контактна сила

P_х =G_n + 50 = 338 кгс3380 Н.

Тоді

М_сk =0,4581,852,5 + 500(13,25/6,28)= 2038 (кгссм)=200(Нм).

Потужність електродвигуна, необхідна для роботи преса, Вт,

(4.102)

де ₁ -КПД передачі, що враховує втрати в пасовій передачі й у підшипниках вала (₁ =0,93); ₂- КПД, що враховує прослизання між диском і маховиком,

(4.103)

 - кутова швидкість вала з дисками,

 = 2  n =6,28  2,67 = 16,74 (рад/с).

Звідки