книги из ГПНТБ / Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы

где kH— коэффициент запаса.

Для двигателя с фазным ротором фактическая мощность цикла

где лн ф = 980 об/мин — номинальная частота вращения; лд = = л 0 (1 — 5Д); л 0 = 1000 об/мин— синхронная частота вращения; 5Д = 0,1 — величина действительного скольжения; л = 1000 х

Определяем момент инерции маховых масс привода пресса:

где — коэффициент формы графика, который при работе на одиночных ходах, в свою очередь, определяется по формуле

S p = 0,01 — величина упругого скольжения клиноременной передачи; 5 Н= 0,1 — номинальное скольжение электродвигателя; коэффициенты е и k принимаем по данным работы [15]: г = 0,85; k = 1,2.

б = 2&k (SH+ Sp) = 2-0,85-1,2 (0,1 + 0,01) = 0,224.

Фактически замеренный коэффициент б при экспериментах на прессе Шмерал при штамповке рассматриваемой детали б = 0,18. Это значение б и принимаем в расчетах.

Определяем коэффициент

182

ГЛАВА V

МУФТЫ, ТОРМОЗА И МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕССОВ

НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ

Основное назначение системы включения, состоящей из муфты, тормоза и механизмов управления, — осуществлять пуск и от­ ключения кривошипно-шатунного механизма пресса после завер­ шения полного рабочего хода. Кроме того, муфта обеспечивает передачу момента от привода к кривошипно-шатунному механизму, предохраняет пресс от перегрузок, возникающих при некоторых технологических нарушениях работы прессов (штамповка охла­ жденной заготовки, штамповка значительно увеличенной по массе заготовки). Особенно важно предохранить кривошипный пресс от перегрузок в период его распора. Опытом эксплуатации прессов доказано, что надежность их работы зависит от надежности работы систем включения.

Выходы пресса из строя по причине поломок вышеуказанных механизмов отмечаются в работе ПО].

Во всех конструкциях кривошипных горячештамповочных прессов муфты монтируют на главном валу, что снижает энергию, расходуемую на разгон ведомых элементов, а также уменьшает скорость проскальзывания дисков при включении муфты. Следо­ вательно, снижается нагрев и износ трущихся элементов муфты. Размеры и конструкция муфт прессов обусловливаются величиной передаваемого крутящего момента и связаны с компоновкой эле­ ментов муфт.

Классификация фрикционных муфт кривошипных горячештам­ повочных прессов по конструктивным признакам приведена в схеме 3.

ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ МУФТ

В кривошипных горячештамповочных прессах наиболее рас­ пространены фрикционные муфты трения с приклепанными об­ кладками из феродо или ретинакса на ведомых дисках и с пневма­ тическим включением. Появляются муфты со вставными блоками из ретинакса. С конструкциями фрикционных муфт включения

184

Классификация фрикционных муфт прессов по конструктивным признакам

кривошипных горячештамповочных прессов можно также озна­ комиться в работе [10].

Рассмотрим некоторые типовые муфты, применявшиеся ранее в прессах старого типа и модернизированные для прессов новых типов.

В муфте пресса ЗТМП старого выпуска (рис. 117) при эксплуа­ тации обнаружены следующие недостатки: 1) неудовлетворитель­ ное охлаждение дисков муфты; 2) мал срок службы феродо дисков муфты, наблюдается быстрый их износ и срыв сегментов феродо; 3) разрушаются болты, соединяющие наружную крышку муфты с венцом большой шестерни, а также шпильки для разведения дис­ ковой муфты; 4) наблюдается износ шлицевой ступицы по сопря­ гающимся поверхностям с валом и ведомыми дисками, а также раз­ рушение зубьев ведущих дисков; 5) быстро изнашиваются уплот­ нения в муфте, особенно поршня включающего устройства; 6) раз-

185

рушаются опорный стакан для заднего подшипника муфты, а также подшипники вертлюга; 7) обрываются болты крепления зад­ него ведущего диска муфты; 8) неудовлетворительная посадка и

Рис. 117. Фрик­ ционно-пневматиче­ ская муфта прессов ЗТМП старого вы­ пуска

подгонка клиновых шпонок крепления ступицы муфты на валу пресса; 9) быстро разрушается зубчатый венец муфты по зацепле­ нию с малой шестерней.

Муфта пресса ЗТМП модели К-8544 (рис. 118) значительно от­ личается от муфты пресса старого выпуска, и ее недостатки устра-

186

йены. В приложении 24 приведено сравнение расчетных параметров муфт прессов ЗТМП (Ря = 2500 тс). Конструктивная форма муфты (рис. 118) определялась ее расчетными параметрами, связанными с применением в муфте ретинакса. Если величина удельного усилия на дисках трения феродо составляла 4,92 кгс/см2, то в муфте с применением ретинакса удельное усилие равно 14,9 кгс/см2.

А -А

Рис. 118. Фрикционно-пневматическая муфта пресса ЗТМП модели К-8544 (Р„ = 2500 тс)

В то же время для обеспечения удельного усилия на муфте 14,9 кгс/см2 при давлении воздуха на поршне включающего уст­ ройства 4,57 кгс/см2 потребовалось увеличить площадь поршня включающего устройства в 5,1 раза, поэтому в муфте применен сплошной консольный поршень. При этом центр тяжести системы несколько смещен вправо и нагрузка на правый подшипник зна­ чительно увеличилась. Увеличилась также нагрузка на опорный подшипник вертлюга. В муфте удовлетворительно решены воп­ росы ее охлаждения за счет больших охлаждающих окон, каналов и ребер.

187

С целью снижения удельного усилия на зубья шлицевой сту­ пицы увеличен ее диаметр по шлицам. Она посажена на квадрат­ ную часть главного вала при помощи двух клиновых нестандарт­ ных шпонок (см. рис. 118). Размер квадрата вала в прессе модели

чить большое удельное усилие, то увеличена площадь поршня включающего устройства. В муфте применено бесшпоночное соеди­ нение шлицевой ступицы с главным валом.

188

вода поршня. Для первого диска муфты, отходящего с поршнем в исходное положение при выключении муфты, в прессах ЗИЛ имеется 12 шпилек с пружинами (dnp = 12,0 мм и dcp = 57,0 мм) против 8 пружин в прессах Эджекс (dnp = 12,5 мм и dcp = 57,5 мм). Максимальное расчетное усилие 12 пружин в муфте ЗИЛ состав­

и В, имеющих муфты включения с дросселирующим клапаном, показали, что при этом не обеспечивается значительное ускорение выхлопа из муфты. Клапан впуска воздуха в муфту по сравнению, например, с клапаном муфты Шмерал МКП значительно увели­ чивает период впуска, чем создаются условия к росту цикла управ-

189

ления прессом. Не помогает ускорению управления тормозом бло­ кирующая механическая тяга. Отсутствуют на поршне отводные пружины; предполагается, что работу выполняют пружины тор­ моза. В муфте имеется пружинное устройство, разгружающее главный вал пресса от дополнительного веса консольно распо­ ложенной муфты.

Впроцессе эксплуатации прессов Нейшенел старого типа обна­ ружены следующие недостатки муфт (рис. 121): 1) сравнительно быстро изнашиваются квадратные направляющие болты, стяги­ вающие детали муфты; 2) наблюдается разрушение ведущих ди­ сков в местах расположения вырезов для направляющих болтов;

3)разрушаются головки болтов, крепящих верхнюю крышку с ос­ нованием муфты. По условиям техники безопасности их соединяют мягкой проволокой диаметром 6—8 мм (проволока приваривается

кголовкам болтов); 4) мал срок службы шлицевой ступицы муфты;

5)охлаждающего устройства в муфте по существу нет, что приводит

кбыстрому нагреву дисков, разрушению феродо, нагреву под­ шипников.

Вмуфте, приведенной на рис. 122, введены следующие изме­ нения: 1) вместо направляющих квадратных шпилек установлены

круглые штыри для удержания от проворота ведомых дисков; 2) по наружному диаметру значительно увеличена шлицевая сту­ пица; 3) увеличен наружный диаметр ведомых дисков и уменьшен внутренний.

В муфте пресса Нейшенел (Ра = 4000 тс) старого типа, уста­ новленного в кузнечном цехе АЗЛК, проведена модернизация с приближением этой конструкции к конструкции муфты нового типа.

ТОРМОЗНЫЕ УСТРОЙСТВА

В прессах различают главный тормоз, который останавливает кривошипно-шатунный механизм после выключения муфты и удерживает его в требуемом положении, и вспомогательный тормоз, которым можно затормозить маховые массы привода после выклю­ чения электродвигателя, муфты привода и включения главного тормоза.

Наибольшая ответственность возлагается на работу главного тормоза, так как от его работы в значительной степени зависит надежность удерживания ползуна пресса в заданном положении. Во всех конструкциях главных тормозов прессов торможение осу­ ществляется пружинами, чем обеспечивается наибольшая надеж­ ность в работе. В настоящее время особое внимание отводится во­ просу рационального охлаждения деталей тормоза, вплоть до вве­ дения в систему охлаждения проточной воды.

В связи с применением вставных блоков в ведущие диски тор­ мозов, особенно изготовленных из ретинакса, начинают исполь­ зовать дисковые тормоза: однодисковые (с двумя трущимися

191