Файл: Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 89

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

рис. 67. Справа и слева к станине приварены кронштейны 1 с кон­ трольными шпильками 2. Кронштейны воспринимают усилие через клинья 3, поджимаемые болтами 4. Теперь нижняя крышка 5 вала со стороны муфты болтами 6 удерживается в кронштейнах 1, поэтому болты 6 работают только на растяжение. Во избежание отвертывания болты 6 связаны проволокой. Такое крепление нижней крышки вала выполнено только со стороны муфты, так

Рис. 67. Усиленная (модернизированная) станина с опорами для крепления

главного вала пресса Шмерал (Рн =

1600

тс)

как со стороны тормоза демонтируют ползун

из

станины пресса

при его ремонте.

Размеры бронзовых вкладышей к опорам прессов Шмерал LKM приведены в табл. 16. В этой таблице также даны величины удель­ ных усилий в боковых опорах прессов Шмерал LKM, Эджекс и Нейшенел.

Расчеты удельных усилий в опорах валов показывают, что его правая опора, расположенная со стороны муфты, более на­ гружена, ее износ обычно больше. Верхние части бронзовых вкла­ дышей возле эксцентриковой шейки также сильно изнашиваются за счет прогиба вала.

На рис. 68 приведена схема замера износа вкладышей и вала пресса Нейшенел в период его капитального ремонта. Зазор в вертикальной плоскости между правой и левой опорами и валом неодинаков, что объясняется неравномерной нагрузкой вала на опоры. В горизонтальной плоскости большого износа не обнару-

94

Таблица 16

Параметры

D l t м м ........................

£>2, м м ........................

1, м м ........................

Площадь проек­

ции, см2, F „ p ~ D x l

Удельное

усилие,

 

р

кгс/см 2, q о =

-к т г~

 

пр

777777777777777777777777.

-С?

i

 

Пресс Шмерал

LKM

 

тс

тс

тс

О

О

н

н

630

1000—

,А 1600=

о

о

< II

II

 

 

 

о

о

 

 

 

LO

о

 

 

тип Рн

„сч

Тр

Рп

Рн

н й.

й.

 

 

 

я и

X

300

340

430

530

630

325

370

470

570

690

295

300

365

485

1020

885

1020

1570

2570

6440

352/225 *

490/307 *

510/260 *

487/286 *

310/303 **

*В знаменателе дроби дано удельное усилие в прессах Эджекс.

**В знаменателе дроби дано удельное усилие в прессе Нейшенел.

жено, так как при выполнении прессом холостого хода опоры слабо нагружены. .Также не обнаружен износ самого вала в его опорах; мал износ бронзовой опоры шатуна, которая при ранее проведенном ремонте была заменена.

В табл. 17 приведены величины опорных реакций и зазоры между валом и опорами в вертикальной плоскости пресса Ней-

шенел (РИ= 2000 тс) (см. рис. 68).

На рис. 69 показана схема замера зазоров между главным валом и бронзовыми опорами в прессе Эджекс. В этом прессе муфта и тормоз смонтированы на приемном валу, а на главном валу с применением шпонок посажено зубчатое колесо. Вал и бронзовые опоры работают длительное время без замены. Пресс слабо нагружен по усилию на ползуне, так как используется на штамповке выдавливанием клапанов автомобиля «Москвич». Сле­ дует отметить значительный износ бронзовой опоры шатуна (до 1,32 мм) по вертикальной плоскости вала, в горизонтальной пло­ скости величина износа составляет около 1 мм. В боковых опорах

95


Рис. 68. Схема замера износа опор вала в прессе Нейшенел (Рн = 2000 тс)

 

 

 

 

Таблица 17

Опорная

реакция

 

Зазоры,

мм

Значение

1-й

2-й

I

Рн

1- р

1,25

1,36

 

2

1

Ш1

 

п

Ра

р

0,63

0,58

П р и м е ч а н и е . Зазор в горизонтальной плоскости 0,4 мм.

различия износа в обеих плоскостях не обнаружено. Износ вала около кривошипной опоры с обеих сторон вала несколько больше, чем в противоположных концах опор. Мал износ в горизонталь­ ной плоскости вала.

Рис. 69. Схема замера износа опор вала в прессе Эджекс (Рн = 500 тс)

Зазоры между опорами и главным валом определяют их работо­ способность. Опытом эксплуатации кривошипных горячештампо­ вочных прессов доказано, что при малых зазорах, особенно при неудовлетворительной смазке, наблюдаются нагрев и заедание опор, а следовательно, и большие потери на трение в опорах вала, резкое увеличение крутящего момента и, как следствие, непре­ рывный стопор пресса. При больших зазорах в опорах, которые в какой-то мере компенсируют отсутствие параллельности, уве­ личиваются трудности в наладке штампов, в получении более стабильных поковок по толщине и т. д.

7 А. А. Игнатов

97

Следует отметить, что выбираемые сопряжения в кривошипных горячештамповочных прессах не укладываются в существующую систему посадок. Для вновь изготовляемых и капитально-ремон- тируемых соединений начальный зазор А должен равняться 0,00Ы как для боковых опор вала, так и для шатуна (d — диаметр опоры). Допуск в изменении зазора должен быть примерно 0,1 А, причем для опор вала он не больше 0,05А независимо от размера

вкладыша. Допускается перекос вкладышей

в сборе

с буксой

 

(не более 0,05 мм на всей длине), причем

 

чем больше пресс, тем выше класс точности.

 

Например, для букс пресса Шмерал

 

предельно допустимая разница

в размерах

 

а и Ы2 принимается 0,05 мм с обоих краев

 

каждой буксы и между буксами (рис. 70).

 

Допустимая

непараллельность

расточки

 

шатуна также 0,05 мм независимо от разме­

 

ра. В работе пресса нельзя допускать боль­

 

ших

зазоров; при достижении А ^ 0,003d

 

пресс нужно останавливать для ремонта.

Рис. 70. Замеряемые раз­

Следовательно, рекомендуемый относитель­

меры букс пресса Шмерал

ный

зазор

А по отношению к диаметру

МКП (Р„ = 1500 тс)

вала

d от

ремонта до ремонта составляет

 

А =

(0,001 -и 0,003) d

[8].

 

Практически при ремонте принимают величину зазора равной

0,1 мм на 100 мм диаметра

вала.

При относительно

небольшой

величине зазора между валрм и опорами необходимо обеспечивать высокую точность их изготовления, не допуская конусности и овальности. Часто, особенно в небольших опорах, сопряжение вала с опорами проверяется по краске и обеспечивается последую­ щим шабрением. В практике эксплуатации кривошипных горяче­ штамповочных прессов на ЗИЛе принят следующий способ борьбы с небольшими заеданиями при нагреве бронзовых опор на глав­ ном валу прессов. Через дополнительный насос смазки производят подкачку присадки ЗИЛ-2, которая представляет собой осерненный дистилатный экстракт фенольной очистки дизельного масла с кон­ тактом Петрова. Приборами проводится контроль за темпера­ турой опор.

РАСЧЕТ ГЛАВНЫХ ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ ВАЛОВ ПРЕССОВ

Главный эксцентриковый вал является одной из деталей пресса, воспринимающей в первую очередь все перегрузки пресса. Прове­ дем упрощенный расчет валов: 1) по методике М. В. Сторожева [23]; 2) уточненный расчет по методике ЦБ КМ.

В первой методике не учтены концентрация напряжений и масштабный фактор, но расчетные формулы отличаются простотой. Основой второй методики расчета является теория балки на упругом основании. По обеим методикам расчет главного вала

98


сводится к определению усилия на ползуне PD, допускаемого прочностью сечения b b вала — места перехода от боковой опоры, расположенной со стороны шестерни, к шейке кривошипа.

Для сравнения приведены расчеты нескольких валов прессов по этим методикам: в приложении 15 — исходные величины, в при­

ложении 16 — величины

приведенного

плеча крутящего

мо­

мента; в приложении

17 — расчет по методике М. В. Сторожева

прессов Эджекс

(Рн =

1600 тс),

ЗИЛ н = 2500 тс). Нейшенел

(Рн = 4000

тс);

в приложении

18 — данные расчета по методике

ЦБ КМ тех

же

прессов, а

также пресса

ЗТМП модели К-8544

н == 2500

тс);

в приложении

19 — сравнительные данные

рас­

чета по обеим методикам прессов НКМЗ (Рн — 4000 тс) и Шмерал

(Ри = 4000 тс).

В табл. 18 даны величины приведенного плеча крутящего момента и допускаемого усилия на ползуне по прочности сечения

b— b главного вала пресса Нейшенел

(Р„ =

4000

тс). Как видно

из табл.

18, при а =

величина

усилия

PD при р =

 

0,03 со­

ставляет PD =

4200 тс,

а при р =

0,06

РD = 4630 тс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 18

 

Параметр

 

 

 

 

 

а,

градусы

 

 

 

 

 

 

0

|

5

|

10

20

|

30

 

 

 

 

 

< р.

мм

 

 

 

0

20,40

40,60

79,30

 

115,0

р, мм при р=0,03

28,40

48,80

69,00

107,7

 

143,4

т^р, мм

при р=0,06

56,80

77,20

97,40

136,1

 

171,8

Ро,

тс

при' р=0,03

 

4200

4500

4800

5000

 

4800

Ро,

тс

при

р=0,06

 

4630

4860

5000

4790

 

4260

 

Параметр

 

 

 

 

 

а,

градусы

 

 

 

 

 

40

50

 

60

 

70

80

 

90

 

 

 

 

 

 

 

< р .

мм

 

145,8

170,5

 

188,2

 

200,2

204,0

 

202,0

mj^p, мм

при р=0,03

174,2

198,9

 

217,3

 

228,6

232,4

 

230,4

т^р, мм

при р=0,06

202,6

227,3

 

245,7

 

257,0

260,8

 

250,8

Ро,

тс

при

р=0,03

4250

3840

 

3540

 

3360

3300

 

3360

Ро,

тс

при

р=0,06

3920

3380

 

3130

 

2990

2940

 

2970

7*

99


Таблица 19

Расчетный

Тип машины

Данные

Рекоменда­

коэффициент

ЦБ КМ

ции авторов

 

Универсальные прессы ................

0,8

 

Прессы-автоматы...........................

1,0

kp,

Кривошипные

горячештамповоч­

 

 

 

 

 

 

ные прессы и горизонтально-ковоч­

 

1,0

 

ные м аш и н ы .......................................

 

 

 

Универсальные прессы ................

1,3

п

Прессы-автоматы...........................

1,7 — 2,0

 

 

 

 

 

Кривошипные

горячештамповоч­

 

 

 

ные прессы и горизонтально-ковоч­

 

2,0

 

ные м а ш и н ы .......................................

 

 

Величина допускаемого усилия PD (приложения

18 и

19)

увеличивается при увеличении размера

вала d 0 и допускаемого

напряжения а_1и и уменьшается при

увеличении

kA,

п,

ткр,

Фа, Фт, а также при увеличении размеров вала 10,

/к и 1г. Значе­

ния величин £д и п приведены в табл. 19.

 

 

 

В расчете ЦБ КМ (табл. 19) принимается п = 1 ,3 , что неудо­

влетворительно. Рекомендуется принимать п = 2, так как условия работы кривошипных горячештамповочных прессов прибли­ жаются к условиям работы прессов-автоматов. Коэффициент долговечности можно принимать равным — 1. В табл. 20 при­ ведены значения некоторых расчетных величин в соответствии с материалом валов.

Ранее было указано, что в последних конструкциях прессов Шмерал LKM и LZK главный вал расположен перпендикулярно к фронту пресса вместо применявшегося параллельного располо­ жения в прессах МКП. Для сравнения этих валов по прочности приведем их теоретические расчеты по методике М. В. Сторожева.

Принимаем за наиболее напряженное сечение вала — место

перехода от боковых опор

к шейке кривошипа (сечение ЬЬ)\

_ p D V ( ai

- bimKp)2 + mlp

b- b ~

 

o.i 4

 

а

 

1 _ 2 (/, +

/,)’

 

 

0|5^«)

sin (6 -f- а ш)

1 —

(/8 +

l3) Rk cos а ш

100