Кузнечно-штамповочное оборудование

     

.

     

.

     Запас прочности пальца шатуна определяется по формуле /1, с. 278/

     

.

     

. 

     5.7. Расчет муфты включения

     График  усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса, от угла поворота кривошипа  ограничивается кривой допускаемых  усилий, следовательно, допускаемый момент определяется по формуле

     

,

      - приведенное плечо силы, мм;

      - усилие по ползуну, допускаемое  прочностью вала в сечении  АА, кН.

     Результаты  расчета представлены в таблице 5.6

            Таблица 5.6 - Допускаемый момент на шестерне эксцентриковом блоке

 
 

     Максимальный  момент на коленчатом валу в соответствии с таблицей 5.6, равен 13,7 кН·м.

     К.п.д. η и передаточное число i равны 0,96 и 3 соответственно.

     Крутящий  момент на валу муфты определяется по формуле

     

.

       Н·м.

     Объем ресивера V_рес в соответствии с техническими характеристиками на пресс равен                             0,5 м³.

     Расход  воздуха за один ход  в соответствии с техническими характеристиками на пресс равен 0,012 м³.

     Относительный объем ресивера определяется по формуле /4, c.26/

     

.

     

.

     Коэффициент k_п, учитывающий падение давление в пневмосистеме машины при включении, при относительном объеме 41,667 равен 1,1.

     Коэффициент запаса β принимается в соответствии с рекомендациями /4, c. 26/ 1,1.

     Коэффициент k_тех, учитывающий динамику протекания технологической операции и характер распределения моментов инерции привода определяется по таблице /4, с. 26. табл. 26/, равен 0,95.

     Показатель  момента муфты определяется по формуле /1, с. 26/

     

,

     

.

     Расчетный момент муфты определяется по формуле /4, с. 26/

     

.

     

 Н·м.

     Наружный  R_н и внутренний R_вн радиусы вставок в соответствии с техническими характеристиками на пресс равны 230 и 340 мм соответственно.

     

     Рисунок 5. 10. Эскиз муфты пресса

     Средний радиус трения муфты определяется по формуле /4, с. 27/

     

.

     

 мм.

     Ширина  вставок H в соответствии с техническими характеристиками на пресс равна 40 мм.

     Коэффициент формы поверхности трения принимается в соответствии с таблицей, /1, с. 16, табл. 4/. Для B/R_ср меньше 0,4 и при однорядном расположении овальных вставок =1,1.

     Фрикционный материал муфты принимается 143-63.

     Коэффициент трения μ и допускаемое давление [q] определяется по таблице  /4. с. 19, табл. 5/. Для материала вставок 143-63 μ=0,42, [q]=1,5·10⁶  Па.

     Площадь трения вставки F_в определяется по таблице /4, с. 14, табл. 1/. Для вставки 110х60х40 F_в=58,3·10^-4 м².

     Число поверхностей трения m с техническими характеристиками на пресс равно 2.

     Число вставок m_в принимается конструктивно 12.

     Суммарная площадь трения вставок определяется по формуле /4, с. 27/

     

.

     

 м².

     Давление  на обкладках определяется по формуле /4, с. 27/

     

,

     где R_ср - радиус трения, м.

     

 Па. 

     Проверка  пружин муфты

     Давление  необходимое для преодоления статических сил сопротивления движению поршня определяется по таблице /4, с. 30/. Для прессов с числом ходов в минуту до 80 =30 000 Па.

     Условие своевременного отключения муфты /4, с. 29/

     

.

     

 Па. 

     Выбор крепежных болтов

     Число болтов крепления крышек подшипников маховика z_б принимается конструктивно равным 8 шт.

     Внешняя нагрузка, действующая на крепежные  болты крышек подшипников маховика, определяется по формуле /4, с. 30/

     

.

     

Н.

     Величина  диаметра резьбы болтов крепления крышек подшипников маховика определяется по таблице /4, с. 31/. При ступице из стального литья, материале болта сталь 45 и внешней нагрузке 2200 Н. 

     Число болтов крепления ступицы муфты  z_б принимается конструктивно 16 шт.

     Внешняя нагрузка, действующая на болты крепления  ступицы муфты, определяется по формуле /4, с. 30/

     

.

     

 Н. 

     Проверка  вставок на смятие

     Передаточное  число i в соответствии с пунктом 5.5 равно 22,2.

     Число ходов в минуту в соответствии с техническими требованиями равно 80.

     Число оборотов вала  муфты определяется по формуле

     

.

     

 мин^-1.

     По  таблице /4, с. 32, табл. 16/ определяются следующие величины:

     коэффициент динамической нагрузки k_д, при числе оборотов вала муфты свыше 250 мин^-1 равен 1,4;

     коэффициент k_в, учитывающий характер работы вставки, при числе оборотов вала муфты свыше 250 мин^-1 равен 1,3;

     коэффициент k_об, зависящий от механической обработки окна диска под вставку, при числе оборотов вала муфты свыше 250 мин^-1  и нормальной частоте обработки равен 1,5;

     коэффициент k_σ, определяющий максимальное напряжение на смятие, при числе оборотов вала муфты свыше 250 мин^-1  и 7 классе точности равен 2.

     Допускаемое напряжение на смятие [σ_см] определяется по таблице /4, с. 19, табл. 5/, для марки материала вставки 143-63 σ_см=11·10⁶ Па.

     Толщина дисков h_д  принимается конструктивно 30 мм=0,03 м.

     Длина вставки l_в, ширина вставки b_в определяются по таблице /4, с. 14, табл. 1/, для вставки 110х50х40 0,60 м и 0,11 м соответственно.

     Максимальное  давление смятия на боковой поверхности, для овальных вставок определяется по формуле /4, с. 31/

     

,

     где R_ср - радиус трения, м.

     

 Па. 

     Проверка  на работоспособность

     Относительная ширина кольца трения D_м. Принимаем D_м=0,4.

     Радиус  ведомого диска муфты включения  для соединения со ступицей принимается конструктивно = 0,350 м.

     Радиус  подвижного диска тормоза  для соединения со ступицей принимается конструктивно = 0,350 м.

     Радиус  отверстия в ведомом диске  муфты включения  для соединения со ступицей принимается конструктивно = 0,065 м.

     Радиус  отверстия в подвижном диске  тормоза  для соединения со ступицей принимается конструктивно = 0,065 м. 

     Моменты инерции дисков муфты определяется по формуле

     

,

     где - средний радиус трения муфты, м.

     

 кг·м².

     Моменты инерции дисков тормоза определяются по формуле

     

.

     где - средний радиус трения тормоза, м.

     

 кг·м².

     Момент  инерции коленчатого вала с закреплёнными  на нём деталями I_к принимается I_к=12 м⁴.

     Момент  инерции ведомой части привода  I₂ 

     

.

     

 кг·м².

     Работа  трения за одно включение определяется по формуле /4, с. 33/

     

.

     

 Дж.

     Коэффициент взаимного перекрытия определяется по формуле /4, с. 33/

     

.

     

.

     Критическая температура V_кр определяется по таблице /4, c. 19, табл. 5/, для материала вставок 143-63 равна 190 Cº.

     Приведенный коэффициент охлаждения S_ф определяется по таблице /4, c. 34, табл. 17/. Для фрикционного узла со вставками, с двумя поверхностями трения, неоребренной наружной и сплошной внутренней поверхностью диска 2,2.