Машиностроение

Кузнечно-штамповочное оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

УРАВНОВЕШИВАНИЕ КРИВОШИПНО-ПОЛЗУННЫХ МЕХАНИЗМОВ БЫСТРОХОДНЫХ ПРЕССОВ И АВТОМАТОВ

Стремление повысить производительность кривошипных прессов, и в первую очередь автоматов, приводит к увеличению числа ходов, поскольку в автоматах номинальное число ходов в единицу времени используется практически полностью. Однако это увеличение, начиная с определенного предела, приводит к тому, что возникающие в кривошипно-ползунном механизме инерционные силы оказываются далеко не пренебрежимыми, а соизмеримыми и с технологическим усилием и с весом машины и, следовательно, с реакцией машины на фундамент.

Столь большие переменные по величине и знаку силы, периодически воздействуя на систему машины, могут привести к раскачиванию станины и расшатыванию фундамента, вызвать ударные нагрузки в соединениях отдельных узлов и деталей, что, в конечном счете, отрицательно сказывается на надежности машины. В гл. 1 было показано, что инерционные силы зависят от массы отдельных звеньев кривошипно-ползунного механизма и от угловой скорости вращения кривошипа. Инерционные силы в других механизмах автоматов, как правило, ниже, и эти механизмы не уравновешивают. Сколь существенно возрастают инерционные силы при росте числа ходов ползуна в минуту, можно показать на следующем примере. Если на холодновысадочном автомате при его массе 3400 кг, массе ползуна 150 кг, радиусе кривошипа 0,035 м и числе ходов в минуту 160 инерционная сила ползуна составляет 1552 Н, что практически соизмеримо только с весом ползуна, то при номинальном числе ходов 600 в минуту эта сила составит уже 21 830 Н, что соизмеримо уже с весом машины в целом.

Уменьшение инерционных сил путем сокращения массы звеньев механизма трудно осуществимо, поэтому в конструкциях быстроходных прессов и автоматов вредное воздействие инерционных сил уменьшают путем уравновешивания исполнительного механизма. Уравновешивание заключается в том, что в систему машины вводят дополнительные массы, присоединенные к массам кривошипно-ползунного механизма таким образом, чтобы уменьшить главный вектор сил инерции до приемлемых в практике эксплуатации пределов.

В большей мере уравновешивание применяют для быстроходных автоматов, но совершенствование конструкций заставляет прибегать к этому и в горячештамповочных прессах и, в других машинах.

Уравновешивание бывает полным или частичным. При полном уравновешивании координаты центра тяжести перемещающихся масс остаются постоянными. Осуществить это можно, присоединяя к исполнительному механизму совершенно идентичный механизм. Такое решение часто неприемлемо по конструктивным и экономическим причинам.

Чаще при меняют частичное уравновешивание, при котором главный вектор сил инерции или его составляющая уменьшаются до допустимых значений. Частичное уравновешивание осуществляется присоединением вращающегося противовеса к коленчатому валу; закреплением двух противовесов — на коленчатом валу и параллельном валу, вращающемся с той же угловой скоростью, но в другом направлении; присоединением дополнительного кривошипно-коромыслового механизма.

В кривошипных прессах характерно превалирование массы ползуна, поэтому основной составляющей инерционной силы является сила, создаваемая массой ползуна, максимум которой имеет место в крайнем переднем и заднем (несколько меньше) положениях. В связи с этим для машин с горизонтальной плоскостью движения ползуна приняты следующие критерии качества уравновешивания. Максимальное значение горизонтальной составляющей вектора инерции должно быть меньше силы трения между подошвой машины и плоскостью фундамента

Конструкция уравновешивания с кривошипно-коромысловым механизмом применяется чаще. Для расчета необходимо сделать приведение масс, как это указано в гл. 1. Длину коромысла необходимо выбирать возможно большей, но при этом ось шарнира шатуна должна в крайних положениях совпадать с осью движения центра тяжести ползуна. Момент инерции коромысла также выбирают из условия равенства нулю суммы всех инерционных сил и определения статического момента всех масс относительно центра вала. Центр тяжести коромысла должен быть близким к центру его инерции или совпадать с ним

Конструктивно уравновешивающие механизмы располагают симметрично относительно оси машины в плоскости движения ползуна.

Оборудование для укладки, разгрузки и транспортировании кирпича ...