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

нем верхнем положении Н = 350 мм; максимальный ход поршня

S ~ 2R = 280 мм.

Ргл.в = 2500 кгс; других деталей, смонтированных жестко с глав­ ным валом (детали муфты и тормоза), Q1 = 1500 кгс; шатуна и оси его крепления в ползуне Q2 = 4200 кгс; ползуна Q3 = 5100 кгс;

Рис. 94. Типовая осциллограмма замера давлений воздуха в ресивере и ци­ линдре уравновешивателя ползуна пресса Шмерал LKM типа В (Ри = 1600 тс):

t — продолжительность изменения давления воздуха в уравновешивателе за период хода ползуна пресса вниз, с; t x — то же при ходе ползуна вверх, с; t 2 — продолжитель­ ность изменения давления воздуха в ресивере за период хода ползуна пресса вниз, с; h — то же при ходе ползуна пресса вверх, с; t4 — продолжительность оборота главного

вере; 6 — ходограф предохранительного клапана; 7 — отметчик времени; А — направ­

Нормальная подъемная сила уравновешивателя при крайнем верхнем положении поршня (перед началом хода ползуна)

Р ур = 0,785 (D l— d2mT)pku

где р — давление воздуха, поступающего к поршню уравновеши­ вателя из ресивера; обычно р ~ 5 ат; k Y— коэффициент, учи­ тывающий трение в манжетах уплотнений и возможные пропуски воздуха; k x = 0,9.

Следовательно, расчетная подъемная сила

Рур = 0,785 (502 — 6,52) 5-0,9 = = 8650 кгс = 0,005 Р н.

Проведенные исследования работы уравновешивающего уст­ ройства и ресивера пресса Шмерал LKM типа В с замерами в них

140

давлений воздуха установили, что давление повышается до (1,6— 1,8) р, где р — первоначальное давление воздуха в сети (рис. 94). Повышение давления воздуха происходит за счет быстрого пере­ мещения поршня в цилиндре уравновешивателя при небольшом сечении трубопровода, соединяющего ресивер с цилиндром, а также за счет малого объема ресивера.

Рис. 95. Типовая осциллограмма замера давлений воздуха в ресивере и ци­

давления воздуха в ресивере, с; t4 — продолжительность одного оборота главного вала, с; / б — продолжительность периода включения муфты, с; t6 — продолжительность периода снижения максимального давления воздуха в уравновешивателе, с; — давление воз­ духа в уравновешивателе после движения ползуна вниз, ат; р 2 — номинальное давление воздуха в ресивере, ат; ра — максимальное давление воздуха в ресивере при перемещении ползуна, ат; р4 — максимальное давление воздуха в уравновешивателе при перемещении ползуна, ат; / — ходограф ползуна; 2 — давление воздуха в уравновешивателе; 3 — давление воздуха в ресивере; 4 — обороты главного вала; 5 — нулевая линия; А —

направление движения пленки; 6 — отметчик времени

Увеличенное давление воздуха в цилиндре уравновешивателя используется для муфты пресса, если давление воздуха в сети сни­ жено (опыт ЗИЛа, МТЗ, ЗТМП и др.)

На рис. 95 приведена осциллограмма замера давлений воздуха в цилиндре уравновешивателя и в ресивере при значительно увеличенных его размерах (1500X700 мм) в прессе Шмерал LKM типа А. Фирменный ресивер был заменен. В этом случае давление воздуха в цилиндре уравновешивателя к концу хода поршня зна­ чительно выше несколько поднявшегося давления воздуха в ре­ сивере.

Определим суммарную подъемную силу в цилиндре уравнове­ шивателя в начале подъема поршня (в конце хода ползуна вниз):

Аур = 0,785 (Dt — d2mт) pkxk2,

141

где- k2— увеличение давления воздуха; k 2 = 1,6ч-1,8;

Яур = 0,785 (502 — 6,52) 5-0,9-1,8 = 15600 кгс^0,01Р„.

Следовательно, суммарная сила тяжести Qs всех поднимаемых элементов пресса, связанных с уравновешивателем,

Qs = Н,3 т - 0,009РН,

причем РуР> Qz, так как 0,01Р„ > 0,009РН-

Кроме силы тяжести элементов пресса, связанных с уравно­ вешивателем ползуна, имеется сила инерции этих масс, возмож­ ное застревание ползуна и пр., что следует учитывать при рас­ чете подъемной силы уравновешивателя.

Сопоставим объемы воздуха, находящегося в ресивере и ци­ линдре уравновешивателя при крайнем верхнем положении поршня уравновешивателя рассматриваемого пресса.

Кур = 0,785Db- 1,155 =

= 0,785-502- 1,15-30,4 = 9 • 104 см3;

V?. 33-104 = 3,65.

Vyp 9-104

Следовательно, объем ресивера пресса Шмерал недостаточен. В уравновешивающем устройстве пресса ЗТМП модели К-8544 (Рн = 2500 тс) (см. рис. 89) подъемная сила Рур без учета потерь на трение составляет примерно 47 тс при р = 5 ат или около

0,02РН. Здесь DB= 1100 мм; dWT = 110 мм. Тогда при &2 == 1,6

сила обеспечит нормальную работу пресса, улучшит работу зубча­ той пары пресса и тормоза.

142

В приложении 20 приведены массы деталей кривошипно-ша­ тунных механизмов прессов, размеры цилиндров уравновешивателей, ресиверов и др. Эти данные необходимы для расчета урав­ новешивающих устройств кривошипных горячештамповочных прессов.

ПОЛЗУНЫ КРИВОШИПНЫХ ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

Конструкции ползунов и способы регулирования зазоров в на­ правляющих. Ползуны прессов 76, 77 и их соединения с шату­ нами представлены на рис. 71—73. Основное требование, предъяв­ ляемое к узлу ползуна, обеспечить точное перемещение верхней части штампа к его нижней части. Чем больше база для обеспече­ ния направления, тем точнее совпадение частей штампа. Увели­ чение длины направляющих ограничивается принятой конструк­ цией пресса. Ползуны выполняют с дополнительными направляю­ щими на хоботе. Необходимо обратить внимание на точность обра­ ботки ползуна по его направляющим (отсутствие перекосов, непараллельности, непрепендикулярности), а также на точность обработки и сборки направляющих станины пресса. В прессах ЗТМП и Нейшенел хобот с дополнительными направляющими расположен с фронта пресса, в прессе Эджекс хобот с дополнитель­ ными направляющими расположен сзади пресса (рис. 96). В на­ стоящее время ЗТМП выпускает прессы с измененными ползу­ нами (см. рис. 73).

С передним расположением хобота выполнены ползуны прес­ сов ЗТМП, ЗИЛ, Нейшенел, Массей и др., с задним расположе­ нием— ползуны прессов НКМЗ, Эджекс и др. Фирма Шмерал в прессах модели LKM применяет ползуны рамной конструкции

(см. рис. 77, а, б).

Вцелях увеличения длины передних направляющих ползуна пресса появились прессы, в которых ось крепления ползуна сме­ щена по отношению к оси главного вала на величину дезаксиала d (рис. 97). В этом случае верхние направляющие хобота соединены

снижними направляющими ползуна. С дезаксиальным располо­ жением оси ползуна выполнен пресс Блисс (см. рис. 74).

Впрактике эксплуатации кривошипных горячештамповочных

прессов наблюдались случаи поломки хоботов ползунов. На рис. 98 показан ползун пресса ЗИЛ с указанием места излома хобота ползуна в сечении А—А. В модернизированных ползунах поломок хоботов ползунов не наблюдается. Одной из основных причин поломок хоботов ползунов следует считать наличие боль­ ших зазоров в направляющих и относительное смещение направ­ ляющих, что вызывает дополнительное напряжение изгиба в хо­ боте ползуна пресса. Конструктивные решения по способам регу­ лирования зазоров в направляющих ползуна приведены в ра­ ботах [6;_8 ]_и др.

143