Пресс-автомат для получения изделий методом выдавливания

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Апреля 2013 в 22:35, курсовая работа

Описание работы

В машиностроении широко используется изготовление изделий прессованием. При массовом производстве для этого используются прессы-автоматы. Холодное выдавливание – один из видов прессования.
Выполнение студентом курсового проекта служит для приобретения навыков выбора функциональных механизмов, обеспечивающих работу задаваемой проектом машины, освоения методов геометрического и динамического синтеза механизмов, оценки и анализа принятых решений.

Файлы: 1 файл

1.doc

— 1.27 Мб (Скачать файл)

lВD = 0.5      м         lDS4 = 0.25    м         m4 =  15.0   кг               JS4  =   0.313    кгм2

                                                                 m5 = 45      кг

lOC = 0.566 м  

   В соответствии с ([4], стр. 44-45) для шарнирного четырехзвенника ОАВС имеем:

                                     

           

где  0.1732 + 0.5662 = 0.3503 м2.

2 . 0.173 . 0.566 = 0.1958 м2.

0.5372 + 0.52 – 0.3503 = 0.1881 м2.

2 . 0.537 . 0.5 = 0.537 м2.

Далее получаем:

 

 

 

 

 

Для присоединенной группы  звеньев  4 – 5  ([1], стр. 86) имеем:

                                

В проекциях на оси  X  и Y получаем (рис. 2.6.):

откуда, дифференцируя  по времени, получаем:

где 

Из уравнений для  координат точки S4 после дифференцирования получаем:

Требуемые передаточные функции:

Из рис.2.6.

                                     

Расчеты передаточных функций  сводим в таблицу 2.6.

 

 

 

                                                Табл. 2.6.

пол.

j1

град.

m

град.

j2

град.

j3

град.

j4

град.

S5

м.

w2/w1

0

44,2

52,3

44,4

96,72

223,9

0,000

-0,323

1

79,2

65,3

36,5

101,77

218,8

0,058

-0,136

2

122,5

81,1

34,6

115,69

204,9

0,186

0,039

3

132,2

84,0

35,1

119,07

201,5

0,209

0,074

4

180,0

90,8

42,6

133,40

187,2

0,271

0,233

5

210,5

87,9

50,9

138,84

181,7

0,279

0,306

6

240,2

80,3

60,4

140,68

179,9

0,280

0,322

7

277,7

66,5

71,2

137,65

182,9

0,278

0,226

8

315,2

52,5

75,0

127,48

193,1

0,253

-0,055

9

327,2

48,9

73,6

122,55

198,0

0,230

-0,178

10

4,7

44,5

60,7

105,18

215,4

0,094

-0,452

0

44,2

52,3

44,4

96,72

223,9

0,000

-0,323


 

 

                                   Продолжение табл. 2.6.

пол.

w3/w1

w4/w1

Vs2/w1

м.

Vs3/w1

м.

Vs4/w1

м.

V5/w1

м.

0

0,000

0,000

0,086

0,000

0,000

0,000

1

0,258

-0,258

0,148

0,065

0,131

-0,162

2

0,350

-0,350

0,174

0,087

0,136

-0,147

3

0,345

-0,345

0,172

0,086

0,124

-0,127

4

0,233

-0,233

0,134

0,059

0,062

-0,029

5

0,121

-0,121

0,100

0,030

0,030

-0,004

6

0,001

-0,001

0,086

0,000

0,000

0,000

7

-0,169

0,169

0,122

0,042

-0,043

0,009

8

-0,379

0,379

0,181

0,095

-0,112

0,086

9

-0,440

0,440

0,192

0,110

-0,146

0,136

10

-0,410

0,410

0,146

0,102

-0,197

0,237

0

0,000

0,000

0,086

0,000

0,000

0,000


 

Данные таблицы 2.6. в  одном из положений механизма  проверяем при помощи планов положений и аналогов скоростей (порядок построения, которого указан на листе 1).

Результаты расчетов приведенных к валу кривошипа О моментов инерции сводим в таблицу 2.7.

 где  j10 – угол поворота кривошипа ОА от своего начального (нулевого) положения, соответствующего одному из крайних положений рабочего органа 5. Величина его вычислена как:            

где - угол кривошипа ОА  со стойкой ОС  в нулевом положении механизма.

В таблице 2.7. определено:

 

                                                                                                  Табл.2.7.


Пол.     Обоб-   Работа  сил        Приращ.   Момент инерции, приведенный  к валу

криво-  щен.     д ви-     сопро-   кинетич.    кривошипа  ОА    кгм2


шипа    коорд.  жущих  тивл.     энергии 


  ОА       j10           Ад            Ас               Т             Jр.пр.        Jпер.пр.    Jк.пр.          Jнес.пр.        

               град.    кDж.     кDж.     кDж.

0

0,0

0,0000

0,000

0,0000

11,67

4995,9

0,323

0,2121

0,5351

1

35,0

0,2144

0,000

0,2144

11,67

4995,9

0,323

1,9559

2,2789

2

78,3

0,4796

0,000

0,4796

11,67

4995,9

0,323

1,9844

2,3074

3

88,0

0,5390

0,310

0,2290

11,67

4995,9

0,323

1,6691

1,9921

4

135,8

0,8318

1,984

-1,1522

11,67

4995,9

0,323

0,5419

0,8649

5

166,3

1,0183

2,200

-1,1817

11,67

4995,9

0,323

0,2873

0,6103

6

196,0

1,2005

2,205

-1,0045

11,67

4995,9

0,323

0,2125

0,5355

7

233,5

1,4302

2,205

-0,7748

11,67

4995,9

0,386

0,3857

0,7717

8

271,0

1,6599

2,205

-0,5451

11,67

4995,9

0,323

1,3246

1,6476

9

283,0

1,7334

2,205

-0,4716

11,67

4995,9

0,323

2,1180

2,4410

10

320,5

1,9631

2,205

-0,2419

11,67

4995,9

0,386

3,8491

4,2351

0

360,0

2,2050

2,205

0,0000

11,67

4995,9

0,323

0,2121

0,5351


 

Значения приведенного момента инерции пресса в различных  его положениях вычисляем как:

где   Jмах – момент инерции маховой массы (маховика)

       - постоянная составляющая приведенного момента инерции пресса,

               -  переменная его составляющая.

На листе  1  строим диаграмму энергомасс – зависимость    от  С помощью этой диаграммы находим момент инерции постоянной составляющей маховых масс

( ), при которой частота вращения приводного электродвигателя пресса за цикл установившегося движения изменяется соответственно допустимому коэффициенту  d  изменения средней скорости хода. Такое ограничение необходимо для предохранения приводного электродвигателя от перегрева, для повышения общего к.п.д. работы пресса за счет снижения получаемого тепла обмотками электродвигателя. В соответствии с (табл. 5.12. [2], стр.369)     d = 0.1 ¸ 0.03.

 принимаем:

                                              ( среднее значение)

Средняя угловая скорость вала кривошипа ОА:

                  

Углы наклона касательных  к диаграмме энергомасс определяем по формулам:

где      0,02 кгм2/мм      10 Дж/мм

масштабы приведенного момента инерции и энергии, выбранные  для диаграммы энергомасс. Теперь ymax  = 0.11°                            ymin =0.099°


 

                                                   Рис. 2.7 Диаграмма энергомасс

 

Проведя касательные  к диаграмме под указанными углами к оси rJ, находим отрезки  О1К  и  О1l  (в мм.), которые используем для определения координат начала  О системы  T – Jпр - зависимости полной кинетической энергии движущихся звеньев пресса от их приведенного момента инерции  ( О1К =48 мм;  О1l =  – 118 мм. ).

Уравнения касательных:

 

решаем совместно: вычитанием второго уравнения из первого  получим

после чего подстановка в первое уравнение дает

Y = - 754545 . 0.00194 + 48 = - 1415,8 мм.

Чтобы перейти от системы  координат  rТ – rJ  к системе Т – Jпр  необходимо к переменной части момента инерции пресса прибавить постоянную часть

754545 . 0,02 = 15091  кгм2 

Часть этого момента  инерции в проектируемой схеме  пресса уже имеется в виде ротора электродвигателя и зубчатого механизма. Остальную часть

вводим в состав пресса в виде дополнительной маховой массы  – махового колеса. Если диаметр этого колеса принять Dмах = 1.0 м., а массу распределить по его ободу, то она составит

Большие вес и габариты маховика обуславливают необходимость  закрепления его на более быстроходном валу.

При закреплении маховика на валу электродвигателя его момент инерции будет составлять

 

и при радиусе, например,  Rмах = 300 мм  он будет иметь массу

Такой маховик запасает кинетическую энергию

 

 

 

2.4.3.   Определение  расхода материалов и энергии  при запуске.

 

Из диаграммы энергомасс максимальная энергия пресса, запасаемая при его запуске, составляет:

1415,8 . 10 + 479,6 =14637,6  Дж.

что соответствует подводимой из сети энергии

В заключение, на основании  табл. 2.5. определяем ориентировочную  массу подвижных звеньев пресса

m = m1 + m2 + m3 + m4 + m5 + mZ1 + 4(mZ2 + mZ2’) + mZ4 +mZ5 + mH + mK + mТ +  mмах =

= 5,2 + 16.1 + 15.0 + 15.0 + 45 + 13.4 + 4(53.3 + 1.5) + 5.1 + 58,8 + 125,0 + 30.3+

+ 10.0 + 88.4 = 646.5 кг.

 

а с учетом  массы   электродвигателя,  соединительных   валов  и   деталей   (принимаем 

mсоед=0.1m), рамы (принимаем  mрам = 1.2m), ориентировочная масса пресса оказывается приблизительно равной

M = mдв + m + 0.1m + 1.2m = mдв + 2.3m = 20.4 + 2.3 . 646.5  = 1507  кг.

 

 

3.  исследование схемы  пресса-автомата

  для холодного  выдавливания.

 

3.1.  Исследование  установившегося движения главного вала пресса.

 

Обобщенной координатой  считаем угол поворота кривошипа  ОА. Обобщенную скорость – угловую скорость кривошипа ОА, при установившемся движении определяем из выражения кинетической энергии машины:

                                      

где кинетическая его  энергия

                                         

а приведенный момент инерции

                                        

Информация о работе Пресс-автомат для получения изделий методом выдавливания