Изучение конструкции и расчет основных параметров механического пресса усилием 10 тонн

Балтийский  государственный  технический университет

им.Д.Ф.Устинова «ВОЕНМЕХ»

                         _______________________________ 
 
 

 
 
 
 
 

Лабораторная  работа №1

«Изучение конструкции и  расчет основных параметров механического пресса                                усилием 10 тонн» 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнили студенты группы ВЕ-476

                                                        Преподаватель: Панкратов И.Н. 
 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург

2011

Список  исполнителей: 

1. Асеньев А.В

2. Дударева Е.А.

3. Грекова А.К.

4. Науменко В.Ю. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание: 

1. Кинематическая  схема пресса.
2. Технические характеристики пресса.
3. Исследование кинематических параметров пресса.
4. Исследование силовых параметров пресса.
5. Эскиз и расчет рабочей детали пресса:
1. Шатун (Грекова А.)
2. Муфта тормоза (Науменко В.)
3. Колодчатый тормоз (Дударева Е.)
4. Главный вал (Арсеньев А.)
6. Список литературы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Кинематическая схема пресса. 
 
 
 
 

 

Рис.1 Кинематическая схема. 
 
 
 
 
 
 

1. – станина
2. –электродвигатель
3. – шкив
4. – маховик
5. – клиноременная передача
6. – главный вал
7. – ползун
8. – шатун
9. –одноколенчатый вал
10. – муфта
11. – тормоз

 
 
 
 
 
 

2. Технические характеристики  пресса. 
 

Пресс                - открытый, простого действия, усилием 10 тонн. 

Схема пресса (рисунок 1) 

Привод от электродвигателя (2) к исполнительному  механизму, состоит из клиноременной  передачи (5).Клиноременная передача, состоит из шкива (3) и моховика (4). Для обеспечения соединения исполнительного  механизма с приводом в прессе предусмотрена муфта (10). Шатун (8) преобразует вращательное движение главного вала (6) в поступательное движение ползуна (7).

Остановку исполнительного  механизма осуществляет тормоз (11). 
 

 
 
 
 
 
 

3. Исследование кинематических параметров пресса. 
 

При анализе  кривошипного пресса нам необходимо установить его кинематические параметры, то есть найти законы изменения перемещений, скорости и ускорения исполнительного звена-ползуна, определить максимальные значения этих параметров также их значения в период рабочего хода. 

При определении  кинематических параметров наиболее удобен аналитический метод. Принято при  расчете перемещений отсчитывать от крайнего переднего или нижнего ползуна (это положение совпадает с конечным рабочим положением ползуна или близко к нему). Принято также углы поворота кривошипа отсчитывать от указанного выше положения в сторону, обратную реальному вращению с угловой скоростью ω. 

Таблица 1. Результаты измерений. 

 
 
 

Для определения  параметров перемещения, скорости и  ускорения используем следующие  формулы:

Перемещения                        (1)

Скорость  ползуна определяем путем дифференцирования  выражения перемещения:

Скорость                                            (2)

Ускорение получаем путем дифференцирования  выражения скорости:

Ускорение                                         (3) 

R- радиус кривошипа,

α-угол поворота кривошипа,

λ- коэффициент  шатуна.

Коэффициент шатуна определяется по формуле:

L-Длина шатуна. L=450мм 
 

Необходимый радиус кривошипа определяем по формуле: 

 мм 

 мм

Угловая скорость:

 

Подставляем полученные значения в формулы (1), (2) и (3)  и строим графики перемещения, скорости и ускорения ползуна: 

 
 
 

 
 

Рис.2 график перемещения  ползуна 
 
 
 
 
 

 

Рис.3 график скорости ползуна 
 
 

 

Рис.4 график ускорения ползуна 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Исследование силовых  параметров пресса. 

Приведенное плечо силы в реальном механизме: 

 

- приведенное плечо крутящего  момента идеальной машины

- приведенное плечо трения крутящего момента  

Приведенное плечо крутящего момента идеальной  машины определяется по формуле: 

 

R- радиус кривошипа,

α-угол поворота кривошипа,

λ- коэффициент  шатуна. 

Приведенное плечо трения крутящего момента  определяется по формуле: 

 

f-коэффициент трения в опорах

r₀-радиус в опорах главного вала

r_А, r_В –внутренние радиусы верхней и нижней головок шатуна. 

При применении жидких смазок на контактных поверхностях  механизма коэффициент трения принимаем: f=0,08. 

Таким образом для дальнейших расчетов можно получить следующие исходные данные: 

Определяем  приведенное плечо трения крутящего  момента при :

r_А=57,5мм,  r_В=40мм, r₀= 62мм

=0.19