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

0,03% S; 0,15% Сг; 0,11% Ni; 0,14% Мо. Твердость поломанного шатуна НВ 187.

Следует рекомендовать отливать шатуны из стали, содержащей С 0,35% и легирующие элементы, особенно 0,2—0,25% Мо. Не рекомендуется отливать шатуны из стали 45Л, так как в этом случае при отливке могут образоваться трещины (опыт АЗЛК, ЗИЛ и др.). Литой шатун должен подвергаться отжигу, очистке

от окалины и покраске с целью предупреждения попадания пе­ ска на трущиеся поверхности шатуна и ползуна.

Расчет шатуна и деталей его соединения с ползуном* Как видно из рис. 79, 82 и 83, ша­ тун в наиболее его слабых ме­ стах может разрушиться или в нем могут появиться трещи­ ны. Прочность шатунов и дета­ лей соединения с ползуном, не­ сомненно, зависит от их кон­ структивного оформления и при­ нятой методики расчета.

Расчет шатунов в криво­ шипных горячештамповочных прессах проводится: 1) по сече­ нию /—/ нижней головки ша­ туна (см. рис. 83, 84); 2) по се­

чению В—В, расположенному на расстоянии х от оси малой голов­ ки шатуна; 3) по сечению С— С и А— А большой головки шатуна.

В существующих методиках расчета шатунов [15] принимается, что шатун нагружается изгибающим моментом только в плоскости XOY (рис. 84), причем результирующие напряжения от изгибаю­ щего момента М г и продольного усилия сжатия Р н определяются по формуле

122

В действительности, как показали исследования прессов, про­ веденные в кузнечном цехе ЗИЛа, шатун подвергается изгибу также и в плоскости XOZ (рис. 84). Происходит это вследствие того, что при внецентренном нагружении ползуна перекос последнего при­ водит к повороту оси соединения шатуна с ползуном относительно стержня шатуна.

В табл. 24 приведены результаты расшифровки осциллограммы замеров усилий штамповки поворотного кулака автомобиля ЗИЛ на прессе НКМЗ (Рн = 6300 тс).

Таблица 24

Усилия на стяжных болтах, тс (показания тензодатчиков, выведенных

вканалы 2 и 8 осциллографа) и усилие на шатуне, тс (показания тензо­ датчиков, выведенных в каналы 4 и 6 осциллографа) при штамповке

В процессе эксперимента на передних стяжных болтах пресса были наклеены тензодатчики, показания которых записывались по каналам 8 (левый стяжной борт) и 2 (правый стяжной болт) осциллографа. Тензодатчики также были наклеены на шатуне — каналы 6 и 4, причем показания тензодатчиков, наклеенных на обеих боковых поверхностях шатунов (пл. XOY) и объединенных

водин полумост, записывались в канале 6, а показания тензодат­ чиков, наклеенных отдельно только на левой стороне шатуна, —

вканале 4. Из расшифрованных усилий штамповки, записанных по переходам 2 и 3, видно, что усилие штамповки колеблется

123

в пределах 2600—4800 тс (см. табл. 24). Усилие 4800 тс показано на шатуне при внецентренной (переход 3) штамповке, т. е, в этом случае имеет место изгиб шатуна по его боковой плоскости.

При штамповке детали в центре пакета (переход 2) по всем четы­ рем каналам усилие штамповки составляло 3000—4000 тс. Пока­ зания тензодатчика канала 4 при этом несколько меньше всех других показаний тензодатчиков, а показания тензодатчиков канала 8 (левый стяжной болт) и канала 6 (шатун пресса) близки

Му = 2EJuQ

Напряжение в сечении от изгибающего момента Му

о —

°кзт— Wy »

где Wy — момент сопротивления рассматриваемого сечения от­ носительно оси Y.

124

рис. 83, а и б, в шатуне при модернизации проведены следующие основные изменения:

1. Диаметр 1110 мм увеличен до 1150 мм в связи с увеличением толщины бронзовой опоры и вала.

2. Боковой размер шатуна с 500 мм увеличен до 545 мм, а ра­ диус закругления на этом участке с г = 5 мм до г' — 50 мм.

3. Повышена прочность нижней головки шатуна в связи с уменьшением диаметра оси с 350 до 315 мм. Случаев поломок осей не наблюдалось. Для крепления оси в шатуне установлены дополнительно шпонка (см. рис. 83, б), чем обеспечена надежность крепления оси в шатуне против ее поворота, наблюдавшегося

всоединении старой конструкции.

Втабл. 25 приведены сведения о заменах деталей: шатуна, его бронзовых опор в ползуне и на главном валу. Из табл. 25 следует, что шатун пресса (Рн = 4000 тс) до модернизации ока­ зался непрочным (см. даты его ремонта). Измененный шатун рабо­ тает длительное время.

Таблица 25

Проведем расчет шатуна пресса (Рн = 4000 тс) до модерниза­ ции в сечениях I—I, В— В и А— А (см. рис. 83, а). В сечении I—/ результирующее напряжение

125

в направляющих, т. е. величиной зазоров в них, так и податли­

140\ 140 J ^ 56- 100

=16 190 -f- 720 = 926 кгс/см2.

Всечении С— С (см. рис. 83, а и б) результирующее напря­

жение

Рассчитаем головку шатуна пресса (Рн = 4000 тс) до модерни­ зации.

126