Вступ

      Прес  однокривошипний, відкритий з литою  станиною, швидкохідного універсального типу зусиллям 25 т.с. і призначений для виконання операцій холодного штампування, таких як вирубка - пробивка, витяжка й інших холодноштамповочних операцій. Прес відноситься до групи механічних, кривошипних пресів, що має виконавчий кривошипно-шатунний механізм. Прес має верхній привід - тобто верхнє розташування колінчатого вала, що розташований паралельно фронту.

        Повзун преса переміщається у вертикальній площині. Станина виготовлена з чавуна і має С-образну форму. Тип виконання станини – лита не нахиляєма . Для роботи “на провал" у столі преса і під штамповій плиті передбачені отвори, а в нижній частині столу - різьбові отвори для кріплення пневматичної подушки.

     Привід преса здійснюється від електродвигуна через клинопасову передачу до маховика, з'єднаного з ексцентриковим валом за допомогою муфти з поворотною шпонкою і стрічковим гальмом. Електродвигун асинхронний АОС2-51-6 потужністю 7 кВт з частотою обертання 750 хв^-1.

     Двигун  вибирався з наступних міркувань: щоб забезпечити необхідне число ходів повзуна; щоб тривалість включення була тим більше, чим більше момент інерції маховика; щоб було підвищене ковзання. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Обґрунтування проекту

      Прес  працює в режимах одиночних і безупинних ходів, при оснащенні автоматичними подачами і, у цих випадках, може використовуватися в автоматичних і потокових лініях. 

      Розміри штампуємого на пресі виробу, визначаються розмірами штампового простору, величиною ходу повзуна і припустимим зусиллям на ньому.

      Від точності напрямку повзуна в сильному ступені залежить точність деталей, одержуваних біля операцій штампування, а також знос і довговічність інструмента, призначеного дня розділових операцій.

      Для підвищення точності штампування і більш стійкого переміщення в напрямних прагнуть максимально збільшити довжину напрямних повзуна. У відкритих пресів для збільшення довжини напрямних іноді використовують повзуни рамного типу, При розрахунку однокривошипних пресів приймається, що рівнодіюча зусиль, що діють на повзун з боку штампа, збігається з віссю повзуна.

      При проектуванні муфт випливає, по можливості, зменшувати момент інерції відомої частини, щоб знизити споживання енергії на розгін і зв'язаний з цим знос шпонки. Гальмо повинне поглинати енергію муфти після її вимикання й утримувати виконавчий механізм разом з частиною приводу в положенні, що відповідає верхньому положенню повзуна.  Продовження руху повзуна і після повернення у верхнє чи положення випадкове опускання повзуна через слабке затягування гальма грозить важкими наслідками для обслуговуючого персоналу, тому основна вимога до конструкції гальма - висока надійність.

     Станина це вузол преса, через який замикається  зусилля штампування. Станина служить для фіксації і кріплення всіх інших вузлів Станини відкритого типу піддаються позацентровому розтягуванню. Це веде до перекосу напрямних повзуна щодо столу. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2. Кінематика

2.1. Кінематика.

 

Кінематична схема.

2.2. Визначення переміщення повзуна, в залежності від кута повороту головного вала S(a) з побудовою графіка

 

де R – радіус кривошипа преса, визначається як:

де R_В – радіус колінчатого вала,

де R_Е – радіус ексцентрикової втулки,

де S_max та S_min – максимальний та мінімальний хід повзуна, S_max = 65 мм,

                           S_min = 25 мм.

  мм

  мм

  мм

      a - кут повороту головного вала преса, a = 0...90°

      l - відносна довжина шатуна

приймаємо , тоді довжина шатуна:

мм. Приймаємо L = 310 мм 

Результати розрахунків  заносимо до таблиці 2.1 і по цим даним будуємо графік залежності S(a) (мал. 2.1). 
 
 
 

2.3. Визначення швидкості  переміщення шатуна, в залежності від  кута повороту головного вала V(a) з побудовою графіка.

 

V

де  - кутова швидкість кривошипа, визначається як:

де  - частота обертання кривошипа, хв^-1(із завдання) с^-1

      Результати  розрахунків заносимо до таблиці 2.1 і по цим даним будуємо графік залежності V(a) (мал. 2.2). 

2.4. Визначення прискорення  повзуна, в залежності  від кута повороту  головного вала j(a)  з побудовою графіка.

 

Результати розрахунків  заносимо до таблиці 2.1 і по цим даним  будуємо графік залежності j(a) (мал. 2.3). 

 
 
 

    
 

S, м · 10^-3

 a, град

Мал. 2.1. Графік залежності переміщення повзуна  від кута повороту головного вала.

        V, м

            a, град

Мал. 2.2. Графік залежності швидкості переміщення  повзуна від кута повороту головного вала.

   j, м

a, град

Мал. 2.2. Графік залежності прискорення повзуна  від кута повороту головного вала.

3. Зусилля та моменти  які діють в кривошипно-повзунному механізмі

3.1. Визначення зусиль  в кривошипно-повзунному механізмі.

 

      Будуємо графік P(S) виходячи з робочого хода повзуна S_р = 6 мм (з умови) та номінального зусилля преса Р_н =  25 тс (мал. 3.1.). Шляхом суміщення графіків на мал. 2.1. та на мал. 3.1. знаходимо діапазон значень робочого кута повороту: a_р = 36...42°. Для цих значень кута повороту знаходимо значення зусилля Р та заносимо їх до табл.3.1.

          

Р

                                                                                                                              S, мм

Мал. 3.1. Діаграма залежності зусилля на повзуні  преса від його переміщення

 
 
 

Зусилля на повзуні при робочому ході, в  залежності від кута повороту кривошипа

Таблиця 3.1

Р, тс  

                                                                                                                              a, град

Мал. 3.2. Графік залежності зусилля на повзуні  преса від кута повороту головного вала.

3.2. Визначення моменту  на кривошипі.

 

      Для визначення моменту на кривошипі  необхідно спочатку визначити розміри колінчатого вала: 

 мм; приймаємо мм

мм приймаємо мм

мм

мм

мм; приймаємо  мм. 

      Момент  на кривошипі визначається як:

де Р –  поточне значення зусилля, беремо з  табл.. 3.1;

     m_к – приведене плече на кривошипі ідеального кривошипно-шатунного    

             механізму:

V

     - приведене плече моменту тертя в опорі А :

де f – коефіцієнт тертя в опорах, приймаємо f = 0.06;

r_A – радіус шатунної шейки (в опорі А): м;

r_В – радіус шатунної шейки (в опорі В): м – беремо з початкових умов. 

Результати розрахунків  та заносимо до табл. 3.2

3.3. Визначення моменту  на валу.

 

де Р –  поточне значення зусилля, беремо з  табл. 3.1;

     m_в – приведене плече моменту на валу:

- приведене плече на кривошипі ідеального кривошипно-шатунного механізму, беремо з табл. 3.2;

- приведене плече моменту  тертя в опорах 

де r_A – радіус шатунної шейки (в опорі А): м;