3535

где tц - время цикла, с.

При этом надо учитывать и мощность холостого вращения двигателя. Работа Aх.м учитывается только при работе пресса в режиме одиночных ходов при наличии паузы между ходами ползуна

Работа холостого хода характеризует качество изготовления машины. Для каждого типоразмера машины существует своя нормативная работа холостого хода, отвечающая удовлетворительному качеству ее изготовления.

Ориентировочные величины A т.и, Aх’, Aм, C для различных типов прессов приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5 Ориентировочные величины Aт.и, Aх’, Aм, C

Примечания:

*- большие значения для меньшего хода и меньшего усилия;

** - большие значения для больших номинальных усилий.

Промежуточные значения следует находить интерполяцией.

Работа всех кривошипных КШМ характеризуется резким периодическим изменением момента Мс сил сопротивления в зависимости от угла поворота кривошипного вала. В пределах угла операции оп (рис. 3.8) момент достигает весьма больших значений, так как в это время машина деформирует материал заготовки.

Угол оп, в пределах которого осуществляется операция, так называемый рабочий угол, у большинства КШМ составляет 5-10% полного оборота кривошипного вала. После окончания рабочей операции момент Мс резко уменьшается до величины Мх.х, обусловленной лишь силами трения при холостом ходе машины.

При применении маховика с моментом инерции Jм наибольшая нагрузка двигателя уменьшается. Во время деформации заготовки вращение маховика замедляется, и он начинает развивать момент, имеющий тот же знак, что и момент ЭД. Таким образом, наибольший момент нагрузки преодолевается суммой моментов двигателя и маховика.

В пределах угла холостого хода хх нагрузка Мс = Мх.х. мала, маховик разгоняется и энергия, отданная им за время операции, восстанавливается. Изменение угловой скорости

Мс

Рис. 3.8. Зависимость момента нагрузки от угла поворота кривошипного вала

маховика в зависимости от угла поворота кривошипного

оп / 2 характер изменения момента в пределах угла операции оп существенного значения не имеет. Поэтому график, показанный на рис. 3.8, часто заменяют более простым графиком, представленным на рис. 3.9.

Здесь Моп = Aоп / оп - средний момент операции с учетом потерь, к углу операции; Мхх= Aхх / хх - средний момент холостого хода, равный отношению энергии

полностью, и двигатель работал бы со средним моментом

(3.15)

Двигатель можно было бы выбрать на номинальный момент Мн=Мср.. В реальных условиях при обычно применяемых маховиках нагрузка на валу ЭД полностью не выравнивается. В этом случае следовало бы строить график зависимости момента на валу ЭД от времени и определять наибольшее и среднее квадратичное значения момента электродвигателя.

При ориентировочных расчетах номинальный момент электродвигателя обычно выбирают по формуле

где k - коэффициент запаса, учитывающий неточности расчета и выбираемый на основании опыта в пределах k =

1,2 - 1,5.

Номинальная мощность электродвигателя при этом, полагая, что ср = н , равна Pн = kPср.

Определение энергии при графическом задании нагрузки от хода ползуна пресса F(S)

Рассмотрим последовательность действий при графическом задании нагрузки от хода ползуна пресса F(S). При этом график технологической нагрузки разбивается на отдельные участки (рис. 3.10), на которых изменение нагрузки можно представить по линейному закону (линейно-кусочная аппроксимация).

Ввиду того, что зависимость хода ползуна от угла поворота нелинейная, то желательно, чтобы величина участка была не более 5 % от номинального хода пресса. Для упрощения расчета количество участков принимается равным двадцати.

Рис. 3.10. Разбиение графика нагрузки на участки

Численные данные, полученные согласно графику, изображенному на рис. 3.10, заносятся в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Для каждого значения Si определяем вспомогательную величину

где - безразмерный коэффициент, зависящий от вида нагрузки (при сжатии =1, при растяжении

к - коэффициент дезаксиала, в пределах от 0,14 до 0,85; - коэффициент шатуна;

R - радиус кривошипа, м;

Si - текущий ход прессования, м.

Значения угла поворота кривошипа, соответствующие значениям хода ползуна, определяются по формуле

где 0 - установочный угол кривошипа в нижнюю мертвую точку (НМТ).

Угол между продольной осью шатуна и осью движения

Значения плеча крутящего момента на рабочем валу в зависимости от угла поворота кривошипа mki (в м)

Значения крутящего момента на рабочем валу Mki, соответствующие значениям хода ползуна при i = 1,2,3,..., 20 вычисляют по формуле

Полученные значения заносятся в табл.3.7.

Значения Fi вычисляют по заданной аналитической зависимости F(S) через шаг изменения хода ползуна S, равный

5 % от Sрп.

Далее составляется табл. 3.7, для которой рассчитываются необходимые параметры через шаг изменения хода ползуна S с использованием формул

(3.17)– (3.21).

Как и в задаче с графическим заданием нагрузки находят величины Mp и pn.

интегрированием заданной аналитической зависимости

Интегрируя, можно получить следующие соотношения:

- для операции холодного прессования металлопорошка

Перед началом расчета по нижеприведенным формулам необходимо задать режим работы пресса и коэффициент использования числа ходов.

Для расчета нужно ввести значение коэффициента использования числа ходов пресса pх из интервала (0,3-0,1), причем для меньшего значения Fн берется большее значение

pх.

Работа холостого хода пресса (Дж )