Файл: Воронин В.Г. Гидравлические прессы с безаккумуляторным маслонасосным приводом справ. пособие.pdf

миях всех узлов пресса и является замыкающим звейом, воспринимающим силу, возникающую во время работы.

Станина должна быть достаточно прочной и жесткой, чтобы обеспечить требуемую точность взаимного рас­ положения узлов и относительного положения инстру­ мента и обрабатываемого объекта. Недостаточная жест­ кость приводит к нарушению работоспособности пресса (защемлению ползуна и направляющих, перекосу ползу­ на или поперечины относительно плоскости стола, тако­ му же перекосу оси штока, заклиниванию пуансонов и т. п.).

Станины проектируют исходя из соображений конст­ руктивной и технологической целесообразности. Конфи­ гурация, отчасти и конструкция станины зависят от наз­ начения пресса и принятой компоновки его узлов. Форма станины должна быть максимально простой.

Строят две резко различающиеся конструкции ста­ нин — открытого и закрытого типов. У первой силовой пояс (стойку) размещают с одной стороны от рабочей зоны; следствие этого — внецентренное погружение и относительно большие деформации. В станинах закрыто­ го типа усилие воспринимается силовыми поясами, рас­ положенными симметрично относительно оси пресса, и это способствует существенному уменьшению деформа­ ций.

Технологически станины выполняют: литыми (чугун­ ными или стальными); сварными; сварно-литыми или сборными, состоящими из литых или сварных деталей. Применяют материалы: чугунное литье СЧ 24-44, ВЧ 45-5, стальное литье 35Л, 45Л, листовой прокат (для сварных) сталь марки СтЗ.

В зависимости от назначения пресса закрытые стани­ ны имеют колонную или рамную конструкцию. Колонны обычно служат направляющими для подвижной попере­ чины. Число колонн различно: 2,3, чаще 4. Обычно у них отношение расстояний между осями колонн в плане по широкой и по узкой стороне пресса варьируют в преде­ лах от 1:0,5 до 1:0,7. Станины открытого типа имеют од­ ностоечную конструкцию С-образного профиля. В зави­ симости от положения перемещения подвижного рабоче­ го элемента (поперечины, ползуна) различают верти­ кальные и горизонтальные станины [7, 18, 23].

Рамные двустоечные станины. Все большее распрост­ ранение получают сварные конструкции. Рамная стани­

58

на гидравлического пресса состоит из двух цельных лис­ тов, вырезанных в виде рамы (см. рис. 2). Эти листы соединяют сбоку двумя вертикальными листами, внизу — столом и перемычкой, вверху — верхним и нижним го­ ризонтальными листами и вертикальными ребрами жест­ кости, которые усиливают станину в местах опирания на нее цилиндра пресса. Внизу имеется специальное окно, делающее возможным доступ к механизмам, располо­ женным под столом.

На стойках размещены регулируемые направляющие ползуна. Плоскость направляющих перпендикулярна к плоскости стола. Допускаемые отклонения в пределах 0,01—0,05 мм на 100 мм только в теле станины. Обычно применяют треугольные открытые, а также закрытые направляющие. Обычные материалы трущихся пар — чугун по чугуну, чугун по текстолиту. Зазор в направля­ ющих регулируют боковым перемещением с помощью винтов. Его суммарная величина находится в пределах 0,08—0,16 мм. Длина направляющей базы на станине приблизительно равна размеру рабочей плоскости стола спереди назад.

Отношение расстояния между стойками к расстоянию между столом и верхней поперечиной примерно постоян­ но. Этим обусловлено известное подобие форм станин прессов разных номинальных усилий. Определенная про­ порция с основными размерами существует и для высот поперечин и ширины боковых листов. В результате ба­ ланс деформаций по элементам и суммарные деформа^ ции станин прессов различных усилий пропорциональ­ ны (табл. 18) [3].

Колонные станины. Эти станины имеют разъемную конструкцию, состоящую из верхней и нижней поперечин, а также соединяющих их деталей: колонн и гаек (см. рис. 3). Колонны служат направляющей базой при пере­ мещении подвижной поперечины. Силовой Ноток в прессе замкнут, и усилия на фундамент почти не передаются.

Нижняя и верхняя поперечины могут быть выполне­ ны как цельными, так и составными. Из конструкций по­ перечин наибольшее распространение получили варианты с прямоугольным или лучевым расположением продоль­ ных и поперечных стенок. Стремление обеспечить в лю­ бом сечении замкнутую коробчатую форму объясняется тем, что крутящие моменты, возникающие в процессе ра­ боты пресса, лучше воспринимаются замкнутой формой

59

18.Экспериментальные величины деформаций рамных станин гидропрессов (3)

сечений. Поперечины выполняют как литыми, так и свар­ ными. Большие возможности в этом отношении открыва­ ет электрошлаковая сварка. Сварные детали при той же прочности, что и литые, могут быть выполнены более легкими, а цикл их изготовления короче [16]. Та часть колонны, по которой скользит подвижная поперечина, тщательно шлифуется. Жесткость станины в значитель­ ной мере зависит от конструкции соединения колонн с верхней и нижней неподвижными поперечинами. Обычно колонны соединяют разъемными гайками по обе сторо­ ны поперечины. Предварительная затяжка концов ко­ лонн обеспечивает жесткость конструкции. При этом ко­ лонны не имеют значительных перепадов диаметров, что удобно при монтаже пресса. Для получения равномер­ ной предварительной затяжки пресс загружают усилием на 10—20% больше номинального. Применяют также исполнение колонн, при котором внутренние нижние гай­ ки заменяют буртом. Бурты должны иметь большой диа­

метр, чтобы исключить вдавливание в поперечину. За­ тяжка соединения с буртом более сложна. При затяжке нагревают конец колонны и подтягивают внешнюю гай­ ку, поперечину во время монтажа приходится подни­ мать над колоннами.

Вместо нижней внутренней гайки или бурта иногда применяют разрезные конические втулки, обеспечиваю­ щие беззазорное центрирование колонн. При таком сое­ динении почти полностью удается избежать влияние концентрации напряжений в проточке. В этом случае пресс устанавливают на фундаменте на специальных башмаках для колонн.

В зависимости от точности, с которой выдерживается расстояние между осями отверстий втулок поперечины, делают зазор при посадке колонны 1—2 мм-. Исполнение с посадкой без зазора возможно при точном соблюдении межосевых расстояний путем координатной расточки.

Размеры гаек для колонн выбирают так, чтобы дав­ ление на опорных поверхностях гаек не превышало 800 кгс/см2. Если D — наружный диаметр гайки; d — на­ ружный диаметр резьбы и к — высота гайки, то обычно принимают D = \,td и h — (l-^-\,2)d [7]. Гайки выполня­ ют цельными и разъемными.

Одностоечные станины. Станины открытого типа вы­ полняют с одной вертикальной стойкой или составными, верхняя и нижняя части которых представляют собой балки с двумя консолями (рис. 15,а—з и 16).

В последнее время наибольшее распространение по­ лучили сварные станины (рис. 15). Станины с одной вер­ тикальной стойкой имеют верхний консольный выступ 1, в котором расположен цилиндр, и нижний 2, на котором закреплен стол. Основой станины служат С-образные бо­ ковые листы и фронтальный лист, которые перегородка­ ми и ребрами связаны в единое' целое. В нижней и верхней частях станины применены плиты и дополнитель­ ные ребра, привариваемые к мощному фронтальному ли­ сту. Ребра и перегородки увеличивают жесткость стани­ ны в плоскости, перпендикулярной фронту пресса. Стани­ ны подобного исполнения во всех направлениях сопротивляются деформациям как единое целое и, есте­ ственно, менее податливы, особенно во фронтальной плоскости.

Важной характеристикой, определяющей работоспо-. собность станины, является ее дсесткодтъ [4, 5]. Для

61

ж)

Рис. 15. Конструкции одностоечных сварных станин

Рис. 16. Одностоечная составная станина

станин открытого типа в качестве одного из параметров жесткости принимают коэффициент, представляющий от­ ношение номинального усилия к величине деформации линейной базы, измеряемой от плоскости стола до пло­ скости верхнего упорного листа. Вторым параметром является коэффициент «угловой жесткости» — отноше­ ние того же усилия к величине горизонтального смеще­ ния оси штока в плоскости стола, вызванное действием того лее усилия. Мера влияния деформации станины на технологическую точность значительна и ее в первую оче­ редь учитывают при анализе баланса деформаций [5].

Коэффициент жесткости станины [5] в тс/мм

Здесь Р — номинальное усилие пресса в тс; /сум — деформация.

Вес станины как несущей системы для типовой кон­ струкции одностоечного пресса связан с жесткостью кор­ реляционной зависимостью вида

63

Для прессов типа ПА 413, П 417Б коэффициенты кор­ реляции определены величинами [4]

Для количественной оценки жесткости однотипных прессов удобно применять в качестве показателя абсо­ лютное значение деформации. Нормативные показатели жесткости (в мм) одностоечных станин гидравлических прессов, регламентируемых нормалью ГДР ВаР 266 и нижней границей норматива 1-го класса, предложенного в работе [4], приведены ниже:

Составные станины. Станины этого типа характерны для лнстоштамповочных и подобных прессов, например, вытяжных (рис. 17). Их широкое применение обусловле­ но их технологическими, достоинствами. При сборке ста­ нины стол 4, стойки 3 и поперечины 2, 5 стягивают нагре­ тыми болтами 1 для того, чтобы при остывании в.соеди­ нениях создавался предварительный натяг, исключающий возникновение зазора в стыках при действии усилия. Во избежание возникновения перекосов или сдвигов при случайной перегрузке стойки, стол и верхняя поперечина фиксируются по плоскостям разъема шпонками или цилиндрическими штифтами (порядка 12 шпонок или штифтов на станину).

Наиболее сложная деталь станины — верхняя непо­ движная поперечина 2, которая часто включает в себя бак для гидропривода. Она представляет собой ячеи­ стую сварную или литую коробку, в которой предусмот- - репы полости для баков, отверстия для стяжных болтов. Более простую, коробчатую ячеистую конструк­ цию представляет стол. В нем предусмотрены отверстия и базовые поверхности для крепления гидропневмати­ ческих подушек и отверстия для стяжных болтов. Обыч­ но верхний и нижний листы поперечины и столов более толстые, а вертикальные стенки в 3—5 раз тоньше, что позволяет получать значительные моменты инерции се­ чения. Общая высота стола и поперечины не превос­ ходит 2—3 м; при монтаже пресса большую часть высоты стола располагают ниже уровня пола в фуида-

64