Пресс-автомат для получения изделий методом выдавливания

 

Далее отделяем структурную  группу, состоящую из звеньев 3 и 2, нагружаем ее дополнительно силой Р₄₃ = - Р₃₄, реакциями  Р₀₃ и Р₁₂, которые раскладываем на нормальные и тангенциальные составляющие. Затем составляем уравнения равновесия каждого из двух звеньев (АВ и ВС) в форме моментов относительно центра шарнира В. Из этих уравнений:

 

                                               10.1 Н.

                    

где плечи соответствующих  сил (в мм.) замерены непосредственно  из чертежа.

Далее строим план сил  в масштабе  m_р = 100 H/мм :

Из плана находим:

,   по модулю  Р₁₂ = 65,2 ^. 100 =6520 Н.

,   по модулю  Р₀₃ = 262,7 ^.100 = 26270 Н.

,    по модулю  Р₃₂ = 66,4 ^. 100 = 6640 Н.

Далее рассматриваем  кривошип ОА вместе с зубчатым колесом  Z₅  и соединяющим их валом  (n = 1,  P₁ = 1,  P₂ = 1 и по формуле Чебышева получаем  W=0). Прикладываем к этому звену момент сил инерции М_И1, реакцию Р₂₁, веса  G₁, G_K, G_Z5, силу инерции Ф_И1=0  и неизвестные – силу в зацеплении  Z₄ - Z₅ и реакцию на кривошип со стороны стойки 

(Р₀₁ ).

Усилие в зацеплении колес Z₄ – Z₅  действует по линии зацепления под углом 70⁰ к линии межосевого расстояния ОО₄.

Уравнение равновесия в форме моментов относительно центра О вращения вала кривошипа АО  (h_G1 = 0;  Ф_И1 = 0 ):

         

а реакцию  Р₀₁  находим из плана сил для звена  1 – Z₅.

Построив план сил  в масштабе  m_Р = 50 H/мм , находим

Р₀₁ = 177,1 ^. 50 = 8855 Н.

 

 

3.3      Определение  мгновенного к.п.д., оценка интенсивности  износа

                                                    кинематических пар.

 

Мгновенный к.п.д. рассмотренного шестизвенного механизма находим по формуле

                                 

где  N_ТР  - мгновенная (в рассматриваемом положении 4  механизма) мощность сил

                  трения во вращательных кинематических  парах О,А,В₁,В₂,С,D и поступатель-

                 ной звена 5 со стойкой 0.

            

Вращательные кинематические пары выполнены как цилиндр –  в цилиндре с радиусом сопрягаемой поверхности

                                             r_ц = 0.01  м.

а материалы трущихся поверхностей выбраны таким образом, что коэффициент трения  

f = 0.15  (сталь по стали при отсутствии смазки).

Такое же значение коэффициента трения предполагаем в поступательной кинематической паре.

Тогда мгновенные мощности во вращательных кинематических парах можно определить как:

         

а в поступательной:

                      

где   а  и в  - номера звеньев, образующих кинематическую пару;

            Р_ав   -  реакция между этими звеньями;

            w_ав   -  относительная угловая скорость звеньев;

            V_ав   -  относительная скорость звеньев.

С учетом этих замечаний  и значений скоростей:

        w₁ = 1.3128 с^-1;       w₂ = 0.306 с^-1;                w₃ = 0.306 с^-1;        w₄ = -  0.306 с^-1;

                         V₀₅ =  

             N_ТРО  = P₀₁ r_ц  f = = 17.4 вт

             N_ТРА  = P₁₂ r_ц  f = = 9.8 вт

             N_ТРВ1  = P₂₃  r_ц  f = =0

             N_ТРС  = P₀₃  r_ц  f = = 12.1 вт

             N_ТРВ2  = P₃₄ r_ц   f = = 25.0 вт

             N_ТРD  = P₄₅ r_ц  f = 12.5 вт

            N_ТР05 = P₀₅   f V₀₅ = 4200 ^. 0.15 ^. 0.038 = 23.9 вт

Мгновенная мощность сил трения:

             N_ТР = 17.4 + 9.8 + 0 + 12.1 + 25,0 + 12.5 + 23.9 = 100.7 вт

Мгновенная мощность полезных сил:

            N_ПС = F_ПС ^. V₀₅ = 27000 ^. 0.038 = 1026 вт

Таким образом искомый  к.п.д.

                       

Интенсивность износа кинематических пар оцениваем по мощности сил  трения. В выбранном  положении наибольшему износу подвергается вращательная пара между звеньями 3 и  4 (N_ТРВ2 = N_ТМАХ = 25.0 вт).

Для снижения среднецикловой величины износа, кинематические пары рекомендуется смазывать, а во вращательных парах вместо подшипников скольжения применить подшипники качения.

 

 

 

 

4.     КРАТКИЕ   ВЫВОДЫ  И  РЕЗУЛЬТАТЫ.

 

Выполнено первое приближение проекта  пресса-автомата для холодного выдавливания, получены ориентировочные технико-экономические показатели, которые подлежат защите и утверждению. Эти показатели сводятся к следующим:

1. Производительность (изделий  в час)                                                      775

2. Ход пуансона,  м.                                                                                           0.28

            3. Потребляемая энергия при усилии  27 кН (кВт ^. час)                             0.0011

4. Максимальная циркулирующая  энергия  (кВт ^. час)                                  0.074

5. Размеры проекции  минимального объема на вертикальную

    плоскость  (мм.)                                                                                        1200 х 1100

            6. Ориентировочная масса пресса  (кг.)                                                          1507

 

 

 

 

 

                                          Литература

 

1. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / Под ред. Г.Н.Девойно, -   Мн.; Вышэйшая школа, 1986.

2. Артоболевский И.И.  Теория механизмов и машин.  М.; Наука, 1975.

3. Теория механизмов  и машин./ Под ред. К.В.Фролова, - М.; Высшая школа, 1987.

4. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Теория механизмов, машин и манипуляторов". Составитель Коренский В.Ф., Новополоцк, 1995