Файл: Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
В сечении А— А (см. рис. 83, а) изгибающий момент МА_А
инормальное усилие NA_A:
МА -А = K P n K V\
N A- a = kpPu,
где ka и kp — коэффициенты, величины которых |
установлены |
в зависимости от угла ср (см. рис. 84): ka = 0,0365; kp |
— 0,047 [15]. |
Выбираем Rcp = 650 мм. Напряжения сжатия и растяжения от нормальной силы NA_A и изгибающего момента МА_А, суммируя алгебраически, вычисляют по формулам
|
|
|
|
2Ма-а (6/?Ср 4 |
к) |
|
|
|||
|
®А-А сж |
|
bh |
h (2Rcp+ h) |
- N aA-.A |
|||||
|
|
|
2-0,0365-4-10е• 65 (6-65 + |
20) |
||||||
|
56-20 |
|
20 (2-65 + |
20) |
|
|
||||
|
— 0,047.4-Ю6 |
= 2180 |
кгс/см2; |
|||||||
|
|
|
_1_ 2Л^А-А ( 6 - R c p |
|
h) |
|
|
|
||
|
а А -А |
|
bh |
h (2Rcp—h) |
|
+ |
N |
A -A |
||
|
2-0,0365-4-106-65 (6-65 — 20) |
+ |
0,047-4.106 |
|||||||
|
56-20.L |
|
20(2-65 — 20) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
= 3040 кгс/см2. |
|
|
|
|||
Проведем расчет шатуна пресса РИ= |
4000 тс после модерни |
|||||||||
зации (см. рис. 83, |
б). |
|
|
|
|
|
|
|
||
В |
сечении I— I |
результирующее напряжение |
||||||||
|
__ 0,06-4-106-40-6-78 , |
2-2,1 -106-56-0,00024 , |
||||||||
|
П р Ч —— |
r r . |
|
Г) 1 Г Q \ |
“ 1 |
|
|
|
140 |
|
|
I -I рез |
56 (7 8 3 — 3 1 ,53) |
|
|
|
|
||||
|
4 • 106 |
|
|
180 + |
400 + |
1570 = |
2150 кгс/см2. |
|||
|
+ 56 (78 — 31,5) = |
|||||||||
В |
сечении В— В результирующее |
напряжение |
||||||||
|
|
|
0,06-4-106 [40 — 50 ^55 + |
40 |
||||||
|
° В - В рез |
|
|
56-912 |
V |
140 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2 -2,1.106-56-0,00024 ^2 _ |
3 50\ |
|
4 -106 |
||||||
|
|
|
|
|
|
3 140/ |
|
|||
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
56-91 |
|
= |
16 -ф 190 -)- 790 = |
1000 |
кгс/см2. |
127
В сечении С— С |
результирующее |
напряжение |
|
|
0,06-4-Ю6 55- ■“ |
/55-1-40 \ |
6-109 |
а.С-С рез ' |
i - п о - ; |
||
56 (1093 — 363) |
+ |
||
|
|
||
2-2,1-10в-56-0,00024^2 — 3 9°\ |
4- 10е |
||
|
140) |
||
1 |
140 |
+ |
|
1 56(109 — 36) |
= 37 f 28 -[- 980 = 1045 кгс/см2.
В сечении А— А верхней головки шатуна (см. рис. 83, б) на пряжения растяжения и сжатия
|
1 |
2 • 0,0365 - 4 |
• 106 • 67 (6 • 67 — 20,8) |
|
а А - А I |
56-20,8 |
20,8(2-67 — 20,8) |
+ |
|
|
|
|||
|
0,047-4.106 = |
2860 КГС/СМ2; |
|
|
а А -А сж |
[2 • 0,0365 • 4 |
■108 • 67 (6 • 67 + |
20,8) |
|
56-20,8 |
20,8 (2-67 + 20,8) |
|
||
|
0,047-4-Ю6 = 2040 кгс/см2. |
|
||
В табл. 26 |
приведены |
результаты расчета |
шатунов пресса |
(Рн = 4000 тс) до модернизации (см. рис. 83, а) и после модер
низации |
(см. |
рис. 83, |
б). |
Как видно из табл. |
26, при небольших |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 26 |
|
Расчетные |
Расчетные |
напряжения |
Расчетные |
Расчетные напряжения |
||||||||
сечения |
|
в |
сечениях шатуна |
сечения |
в сечениях |
шатуна |
||||||
шатуна |
|
до |
модернизации, |
шатуна |
после |
модернизации, |
||||||
(см. рис. |
_ |
|
|
кгс/см2 |
(см. рис. |
|
|
кгс/см2 |
||||
83, а) |
|
|
|
|
|
83, б) |
|
|
|
|
|
|
1— 1 |
|
|
° 1 - 1 |
рез = |
2270 |
1— 1 |
а , |
, |
рез |
= |
2150 |
|
|
|
|
|
/ - / |
|
|
||||||
В — в |
|
а в - в |
рез = |
926 |
в — в |
а „ |
„ |
рез |
= |
1000 |
||
|
|
|
В - В |
|
|
|||||||
с — с |
|
° С - С рез ~ |
1130 |
С — с |
<УС - С р е з =г |
1045 |
||||||
|
|
|
||||||||||
А — А |
|
|
(ТЛ - Л р = |
3040 |
А — А |
а А - А р = |
2369 |
|||||
|
|
|
|
|||||||||
А - А |
|
СТЛ - Л с ж = |
2180 |
А — А |
а А - А с ж = |
2040 |
||||||
|
|
|
изменениях (увеличении) размеров в модернизированном шатуне расчетные напряжения снизились незначительно. Наибольшее влияние на запас прочности в модернизированном шатуне оказало
128
увеличение радиуса с г = 5 мм до г' = 50 мм. Запас прочности различных сечений шатуна с учетом концентрации напряжений
|
|
|
|
|
я = |
|
2о_1и |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
^ИЗГ |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
сг_1и = |
2500 кгс/см2— предел |
выносливости при изгибе для |
|||||||||||
стали |
40Х; |
k a — коэффициент |
концентраций |
напряжений; |
||||||||||
ем — масштабный |
фактор; |
еп — коэффициент |
чистоты |
поверх |
||||||||||
ности; |
аизг— напряжения |
изгиба |
в рассматриваемом |
сечении. |
||||||||||
|
В табл. 27 сведены результаты расчетов указанных величин |
|||||||||||||
для пресса (Ри = |
4000 тс) |
(см. рис. 83, а я б). |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетные |
сечения |
шатуна |
|
|
|
|
|
Шатун |
|
|
1 —1 |
|
|
с -с |
|
|
А —А |
|
||||
|
|
% |
|
Ем |
еп |
п |
V |
Бм |
Еп | |
п |
ко |
ем |
£п |
п |
До мо |
1 |
|
0,8 |
0,82 |
1,1 |
1 |
0,7 |
0,9 |
1,3 |
2,37 |
0,6 |
0,82 |
0,9 |
|
дерни |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После |
1 |
| |
0,8 |
0,82 |
1,2 |
1 |
0,7 |
0,9 |
1,4 |
1,80 |
0,6 |
0,82 |
1,3 |
|
модер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
низации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из данных табл. 27 |
можно сделать вывод, что в сечении А— А |
||||||||||||
до модернизации был запас прочности я = 0,9 при |
радиусе г = |
|||||||||||||
= |
5 мм. С увеличением радиуса перехода г до г' = 50 мм запас |
|||||||||||||
прочности увеличился до я = |
1,3 (на 44%), что повысило надеж |
|||||||||||||
ность работы шатуна в сечении А— А (см. рис. 83, |
б). |
|
|
|||||||||||
|
Проведем расчет осей соединения шатунов пресса с ползуном. |
Рассмотрим две конструкции соединений (см. рис. 71, 72 — первый ’ тип, рис. 73, 80 — второй тип). В первом типе соединения ось нагружается усилием Робщ < Рн и только при подъеме ползуна. В период выполнения прессом технологической операции ось не нагружена. Во втором типе соединения ось шатуна нагружена усилием Рн при выполнении прессом технологической операции, причем наибольшую нагрузку ось испытывает при перегрузках (распорах) пресса.
Расчет оси первого типа соединения шатуна с ползуном
пресса ЗИЛ (Р н = 2500 тс) (рис. 86, а). |
Определим усилие Р0бщ, |
|
приложенное |
к середине оси, по формуле |
|
|
Робщ = k' (Gn -f- GHH-f- |
mj), |
где Gn + GHH— вес ползуна и верхней |
половины инструмента; |
|
2 ту — сила |
инерции масс, нагружающих ось шатуна при подъ |
9 А . А . Игнатов |
129 |
еме, т. е. ползуна и верхней половины инструмента; к' — коэффи циент, учитывающий возможное застревание ползуна в направ
ляющих, и т. п. Принимаем k' = |
1,5. |
рис. 86, а) |
|||
Изгибающий момент в этом случае (см. |
|||||
Л/Г |
n I |
— |
бщ |
I _ |
-Робщ! |
1^изг — А 1 2 |
2 |
2 |
4 ’ |
||
напряжение изгиба |
|
|
|
|
|
|
|
Л^ИЗГ |
|
Робщ^ |
|
|
Стизг = |
~ w |
~ |
’ |
|
где / — изгибающее плечо оси; dB— диаметр оси.
Рис.'86. Расчетные схемы определения напряжений в осях со единения шатуна с ползуном:
а — ось нагружается только *при подъеме ползуна; б — ось нагру жена постоянно
Если принять
^ |
т — - п |
g(i'n j |
I = |
(1 f k), то |
||
<*изг = k ' |
0„ + е ин + ( ^ ± 0 и н ) ( 0 ^ ( 1 + А ) |
|||||
|
|
|
|
|
0,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1,5 |
16000 + |
3000 + |
( J-6°°9ё(3~300д) ~Э,1зо»55~ х |
|||
X 17,5(1 +0,17) |
|
65 |
1,5-27 800-65 |
388 кгс/см2. |
||
0,4-263 |
|
7030 |
||||
|
|
|
|
130