7. Расчет муфты

Муфта предназначена для приведения в движение главный вал пресса и свя­занного с ним ползуна, при непрерывно работающем электродвигателе и вра­щающемся маховике.

Назначение тормоза - остановка и удержание ползуна пресса в недвижимом состоянии при включенной муфте.

Размеры муфты определяются исходя из расчетного момента:

M_{розр.муф.}=   M_{B max} / n

где  - коэффициент запаса, который учитывает инерционность ведомых час­тей и колебаний, а также коэффициент трения ( = 1,1)

M_{B max} - наибольший момент, переданный муфтой.

M_{B max} = 180000 кГс-м, п = 1.

M_{розр.муф} = 180000 · 1,1/1 =198000 кГсм.

Для многодисковой муфты:

М_р._м = 2/3  f m [q]  (R²_нар - R²_вн)

Где f- коэффициент трения ферродо (f= 0,35); .

[q] - допустимое удельное усилие для вставок ферродо [q] = 300 кГс/мм"

m = 6 - число поверхностей трения.

Пусть R_вн = 455 мм, тогда:

'

Принимаем R_нар. = 490 мм.

Проверим муфту на снос:

К_зн < [K_зн] = 400 кГсм/см²мин

К_зн= I₀  ² – W_вкл /2    (R_нар.-R^C_вн.)

где I₀ ^2/2 = А_вкл. - затраты энергии на разгон ведомых частей и на включе­ние муфты.

А_вкл= 0,3 · А_д = 0,3 · 236 = 70.8 т-м W_BKJ1 - число включений муфты:

W_вкл.=а  n_x  p

где n_x = 56 - число ходов пресса в минуту при установочном режиме.

р - коэффициент использования числа ходов пресса, р = 0,5;

а= 1,05.. 1.. .1,15

W_вкл= 1,15-56-0,5=32,2

Тогда

К_зн = 70.8- 32,2/2 ·3,14 · (490 – 27.5²) = 0,33 < [K_зн.]

Удельное давление на фрикционных поверхностях трения.

Р_ф=2 · 3,14 · 0,35 · 6 · (59² - 44,5²) = 64,6

Усилие необходимое для получения круглого фрикционного сцепления меж­ду дисками муфты:

Q = g ·  · (R²_нap - R²_вн.)

Q = 0,3 · 3,14 - (490 – 27.5²) = 1414 кГс.

Зусилля на стиск поворотних пружин:

где m = 6 - число пружин;

d =1 мм- діаметр пружинного дроту;

Dср. = 24 мм - середній діаметр пружини;

k = 1,1 ─1,2

σ пр.= 5500 кгс/мм2- допустиме напруження в пружинах.

Тоді: Qпр. = 3,14 · 6 · 1 · 5500 / 8 · 24 · 1,2 = 131 кгс

Зусилля, необхідне для стиску дисків муфти:

Q_сж.=Q + Q_np.

Q_сж.=1414 + 131 = 1545кГс.

Давление воздуха для включения муфты:

где Р = 0,045 кГс/мм² - давление в пневмосистеме;

к = 1,1 - коэффициент, учитывающий потери,

D_в и d_в - соответственно внешний и внутренний диаметры;

Принимаем d_B = 50 мм, тогда:

Тормозной момент:

М_т = A₀ / 

где  = 30° - угол торможения;

A₀ - работа торможения.

М_т = 267 / 0,523 = 510 кГс ·м.

Проверка тормоза на износ:

К = 267 -56 -0,5/3,14 · (59² – 44,5²) = 1,6 <[K|=6

Удельное давление на трущихся поверхностях:

g = 3 · 510 / 2 · 3,14 · 0,35 · 6 · (59²- 44,5²) = 0,08 < [g] = 4 кГс/см². .

Необходимое усилие сжимания дисков тормоза с учетом трения в шлицах:

Q_T = 0,12 · 3,14 · (59²- 44,5²) - (1 + 0,42 · 0,12 · 6) = 735 кГс.

Для сжимания дисков тормоза возьмем пружину диаметром D - 40 мм; d = 5 мм.

Количество пружин m рассчитаем из зависимости:

m = 735 -80-40- 12/ 3,14 · 5³ · 5500 = 13.

Принимаем количество пружин равным - 12.

8. Расчет станины

Станина есть узлом, через который замыкается усилие штамповки. Станина служит для фиксации и крепления всех других узлов. Станины открытого типа поддаются внецентровому растягиванию (рис. 8.1 .а). Это ведет к перекосу направляющих ползуна относительно стола. ,

Для определения деформации открытого пресса принимаем в качестве рас­четной схемы раму (см. рис. 8.1, б). Для этой схемы суммарное перемещение по линии действия номинального усилия, м:

где P_H ⁼ 63000 кГс - номинальное усилие;

l₁, l₂, l₃ - длины участков рамы; l₁ = 590 мм, l₂= 520 мм, l₃= 570 мм;

Е = 1,25 · 10⁴ кГс/мм² - модуль упругости при растяжении;

J₁, F₁ - момент инерции и площадь поперечного сечения I-I:

J₁ = 60005000 мм⁴;

F₁ = 829900 мм²;

J₂, F₂ - то же для сечения II-II:

J₂ = 45300920мм⁴;

F₂= 300080 мм²;

J₃, F₃ ·- то же для сечения III-III:

J₃ = 99658746 мм⁴;

F₃= 345682 мм²,

k = 1,7 - коэффициент, значение которого, зависит от формы;

G = 4,5 · 10³ кГс/мм² - модуль упругости при разрушении.

 = 100000 · (590³ / 3 · 99565842 + 590³ / 3 · 99658746 + 590² · 520 / 92531478 + 520 / 324580) / 1,25 · 10⁴ + 1,7 - 100000 (590 / 478211 + 590 / 345682) / 4,5 · 10³ = = 18,3 мм.

Угол поворота оси инструмента при работе пресса (см. рис, 8.1 ,б):

 =100000 · (590² / 2 · 1,25 · 10⁴ · 99565842+590² /2 · 1,25 · 10⁴ · 99565842 + 590 · 520 / 2 · 1,25 · 10⁴ · 92531478) - 0,048 рад/мм.