Obliczanie mocy napędowej stołu hydraulicznego maszyny ruchomej

  Prasa hydrauliczna jest powszechnym wyposażeniem stosowanym w produkcji przemysłowej. W dużej linii produkcyjnej tłoczenia hydraulicznego wielkość i waga formy są duże i na ogół wymaga się zamontowania przez napędzanie. TheMaszyna hydrauliczna przyjmuje mobilną konstrukcję stołu warsztatowego, a mobilny stół warsztatowy można wyjąć z zewnątrz kadłuba, aby ułatwić wymianę i instalację formy.

  W chwili obecnej hydrauliczny stół roboczy pras hydraulicznych w kraju i za granicą najczęściej korzysta z reduktora do napędzania walca w celu zrealizowania ruchu ruchomego stołu. Chodząca masa, rozmiar rolki, współczynnik redukcji itpRuchomy stolik jest bezpośrednio związany z wyborem siły napędowej ruchomego stołu.

  Właściwy dobór siły napędowej jest szczególnie ważny przy projektowaniu ruchomego stołu maszyny hydraulicznej. Jeśli wybór jest zbyt duży, spowoduje to stratę energii, wzrost kosztów produkcji i niewystarczającą przestrzeń instalacyjną. Jeśliwybór jest zbyt mały, moment napędowy jest niewystarczający, stół ruchomy nie może być napędzany, a silnik napędowy jest przegrzany.

  Na podstawie badań powiązanych technologii i przykładu mobilnego projektu warsztatowego omawiamy metodę obliczania siły napędowej stołu roboczego maszyny hydraulicznej.

  1. Parametry mobilnego stołu warsztatowego

  Prędkość chodzenia: V≈60mm / s;

  Ciężar roboczy wraz z ładunkiem: W = 7 × 105N.

  Czterokołowe podparcie, napęd na dwa koła i schematyczny schemat mechanizmu ruchomego stołu warsztatowego pokazano na Rysunku 1.

Zdjęcie 1 Mechanizm napędowy mobilnego stołu warsztatowego

  1. Ruchomy stolik 2. Walec 3. Duży bieg 4. Koło 5. Sprzęgło uniwersalne 6. Wał 7. Ogranicznik

  2. Określ średnicę i szerokość rolki

  Średnica rolki jest bezpośrednio związana z prędkością ruchu i momentem tarcia ruchomego stołu. Średnica i szerokość rolki również wpływają na naprężenia stykowe między walcem a szyną. Stres kontaktowy pomiędzyrolka i szyna muszą być mniejsze niż dopuszczalne naprężenia stykowe materiału, w przeciwnym razie szyna może zostać zdeformowana przez obniżenie. Odkształcenie depresyjne szyn zwiększa również opór ruchu ruchomego stołu,skutkując niewystarczającą siłą napędową. Średnicę i szerokość rolki można sprawdzić zgodnie ze wzorem naprężeń kontaktowych Hertz.

  F --- jedno cylindryczne łożysko rolkowe, F = W / 4 (N);

  E --- moduł sprężystości, MPa;

  B --- szerokość rolek, mm;

  R --- promień wałka, mm;

  σHP --- Dopuszczalne naprężenie styku [1], MPa, materiał walca wynosi 45 stali, twardość hartowania 215 ~ 225HB, σHP = 440 ~ 470MPa.

  Zgodnie z konstrukcyjną przestrzenią ruchomego stołu warsztatowego, początkowo wybiera się promień wałka R = 225 mm i szerokość B = 110 mm, a naprężenie kontaktowe można uzyskać zgodnie ze wzorem (1):

  Można zauważyć, że maksymalne naprężenie stykowe przewyższa dopuszczalne naprężenie stykowe, a promień i szerokość walca należy wyregulować, ale dopuszczalne naprężenia kontaktowe można również zwiększyć regulując twardośćwałek i listwa.

  Szyny szynowe są zwykle wykonane z 45 stalowych blach, 45 hartowanych stali, twardość może osiągnąć 42 ~ 45HRC, dopuszczalne naprężenia kontaktowe można zwiększyć o około 1,5 razy, około 700MPa, aby spełnić warunki wytrzymałości styku, więc szyny irolki wymagają uszlachetniania powierzchniowego.

  Dopuszczalną granicę naprężenia styku σHlim stali hartowanej można obliczyć w następujący sposób:

  45HRC≈60HV (HV - twardość Vickersa)

  W związku z tym 45 hartowanie stali, jego dopuszczalny limit naprężenia styku może osiągnąć:

  Dlatego też opisane tutaj przykłady nie regulują promienia i szerokości rolki, ale wkładka szyna i wałek są poddawane hartowniczej obróbce cieplnej w celu zwiększenia dopuszczalnej wartości naprężenia stykowego.

  3. Wybierz całkowity przełożenie skrzyni biegów

Silnik reduktora zazwyczaj wykorzystuje czterostopniowy silnik asynchroniczny o prędkości obrotowej n1420r / min.

  Prędkość koła:

  Całkowity przełożenie można uzyskać z (3):

  Więc:

  Zgodnie z całkowitym przełożeniem skrzyni biegów i = i1 × i2, przełożenie skrzyni biegów i1 oraz stosunek przekładni i2 są rozdzielane. Wybór i2 jest ograniczony przez przestrzeń projektową i wymagana jest również kalibracja modułu i wytrzymałości przekładni. Toartykuł nie będzie tu szczegółowo omawiany.

  4. Oblicz opór toczenia walca

  (1) Opór ruchu pieszego Wr (N)

  K --- współczynnik tarcia łożyska wałeczkowego, przyjąć 0,01;

  d --- promień zewnętrznego pierścienia łożyska, d = 17,5 cm;

  R --- promień wałka, cm;

  fs - Współczynnik tarcia między rolką a szyną przyjmuje się jako 0,1.

  Dane zastępcze:

  (2) Rezystancja skośna Fr (N) spowodowana zginaniem szyn podczas chodzenia

  θ1 --- kąt ugięcia generowany przez szynę, θ1 = atan 2δ1 / L, gdzie

  δ1 = 0,2 mm, L = 1000 mm;

  θ2 --- Dokładność montażu szynowego i produkcji, dokładność montażu szynowego i zginanie powinny mieścić się w granicach 2 mm / 1000 mm, θ2 = atan 2/1000.

  Zastępowanie danych:

  (3) Rezystancja bezwładności Fa (N) ruchomego stołu od 0 → V w 2s

  Według drugiego prawa Newtona:

  a --- przyspieszenie ruchomego stołu od ruchu stacjonarnego do jednostajnego, m · s-2;

  t --- czas uruchomienia mobilnego stołu roboczego, s;

  g --- Przyspieszenie ziemskie, g = 9,8 m · s-2.

  Zastępowanie danych:

  (4) Siła potrzebna do pokonania wgniecenia szyny, gdy ruchomy stół warsztatowy idzie Fs (N)

  fs --- Długość wklęsłej powierzchni szyny prowadzącej, cm; znaczenie innych wielkości fizycznych i układu jednostek są takie same jak te we wzorze (5).

  Wzór na promień kontaktu przez Hertz:

  ΣB --- suma szerokości czterech rolek, mm;

  E --- moduł sprężystości, E = 2,0 x 10 (5 MPa).

  Zastępowanie danych:

  Więc:

  5. Mobilna siła robocza stołu warsztatowego

  Moc wymagana do chodzenia (kw):

  Moc wymagana przy uruchomieniu (kw)

  F1 --- większy Wr i Fs;

η --- Sprawność mechaniczna, przyjąć 0,85;

  K --- Współczynnik bezpieczeństwa, weź 1,25.

  Dane zastępcze:

  W związku z tym moc mobilnego stołu warsztatowego przy uruchomieniu jest znacznie wyższa niż podczas normalnej podróży, a moc wymagana do poruszania się mobilnego stołu warsztatowego w celu poruszania się ze stałą prędkością jest zmniejszona, co jest takie samo jak w rzeczywistej sytuacji.

  6. Im więcej przeszkód, tym lepiej mobilny stół warsztatowy

  Obliczenie siły napędowej stołu roboczego maszyny hydraulicznej musi również uwzględniać nierównomierność szyn, nierówności szyn i nierówności poruszających się szyn.

  Jak pokazano na Rysunku 2 poniżej, przesuwając walec stołowy nad przeszkodą, moment napędowy rolki musi pokonać moment między walcem a przeszkodą spowodowaną ciężarem ruchomego stołu i formy:

Rysunek 2 Mobilny stół warsztatowy nad przeszkodami

  Z relacji między powyższymi liczbami:

  h --- jest wysokością przeszkody, mm.

  Zależność mocy ruchomego napędu stołu od momentu obrotowego rolki wynosi:

  n - Prędkość obrotowa silnika n = 1420r / min, całkowity współczynnik przełożenia. Z równań (12), (13), (14):

  Wybierz wysokość przeszkody h = 0,3 mm i zastąp dane:

  7. Wybierz moc silnika napędu opóźnienia

  Zgodnie z powyższą dyskusją, siła ruchomego stołu nad przeszkodą jest największa. Dlatego przy wyborze mocy ruchomego stołu do napędzania silnika należy opierać się na tej mocy, w połączeniu z próbkąreduktor, możesz wybrać czterostopniowy silnik o mocy napędowej 3kw.

  8. Wniosek

  (1) Wybór wielkości rolki ruchomego stołu musi być sprawdzony zgodnie z naprężeniem styku Hertza ruchomego koła stołowego i szyny, a naprężenie stykowe nie może przekraczać dopuszczalnego naprężenia styku. Wedługformuła naprężeń kontaktowych Hertza, im większa średnica i szerokość ruchomego walca stołowego, tym mniejsze są naprężenia stykowe. Jednak ze względu na ograniczenia przestrzeni projektowej i potrzebę racjonalności projektu, średnica i szerokośćrolek nie są zbyt duże, a ruchome rolki stołowe i wkładki szynowe można poddać obróbce cieplnej w celu zwiększenia ich dopuszczalnych wartości naprężeń stykowych.

  (2) Ruchomy stół warsztatowy jest poddawany różnym opórom podczas pracy, a moc biegu i moc początkowa są uzyskiwane zgodnie z oporem i prędkością poruszania się ruchomego stołu. Początkowa moc telefonu komórkowegostół roboczy jest większy niż moc robocza, co jest zgodne z rzeczywistą sytuacją.

  (3) Podczas pracy mobilnego stołu warsztatowego, z powodu przeszkód na szynach, siła ruchomego stołu roboczego nad przeszkodami ma największy związek z wysokością przeszkód. Zgodnie z praktyką projektowądoświadczenie naszej firmy, wysokość przeszkód wynosi ogólnie 0,3 mm. Ta moc jest większa niż moc przesuwu i moc początkowa mobilnego stołu warsztatowego. Dlatego wartość mocy napędowej reduktora mobilnego warsztatu jest równamusi być oparta na tej wartości i odpowiednio zwiększana zgodnie ze specyfikacją silnika.

(4) Praktyka projektowa i korzystanie ze strony użytkownika wskazują, że metoda obliczania mocy stołu roboczego maszyny hydraulicznej omawiana w niniejszym dokumencie jest odpowiednia.