6.2. Конструювання та розрахунок вузлів і деталей

6.2.1. Проектування починають з креслення приводного циліндра з розподільним механізмом (золотником і дроселем), робочі розміри яких отримані в теплоенергетичному розрахунку. Решта розміри вибирають з конструктивних чи технологічних міркувань. Буферний запобіжник циліндра розраховують з умови поглинання кінематичної енергії поршня при можливому обриві штока. Діаметром штока задаються в залежності від діаметру циліндра так, що площа перерізу штока складає 0,1-0,25 площі поршня.

Конструктивне виконання і розрахунок штока наведені в [2, с. 32-36; 6, с. 61].

Перевірочний розрахунок штока виконують по найбільш важким умовам його навантаження – стиск з вигином за рахунок ексцентричного прикладання навантаження. Ексцентриситет приймається виходячи з розмірів дзеркала бойка (або штампа).

Виникаючі в штоку напруження перевіряють за такими формулами:

,

,

де – швидкість в момент удару; – швидкість поширення пружної хвилі в матеріалі штока; , – відповідно маси поршня і штока; – зазор в направляючих баби; , – відповідно довжина штока і висота баби.

Штоки виготовляють зі сталі 55, сталі 60 (ГОСТ 1050-74); особливо відповідальні – зі сталі 0ХНМ, ГОСТ 4543-71. Особливості термічної та поверхневої обробки штоків викладені в [2, с. 29].

6.2.2. Розрахунок фундаментів з амортизаторами зводиться до визначення маси самого фундаменту і параметрів амортизаторів [2, с. 42-46].

Параметри фундаменту залежать від маси падаючих частин, типу молота, характеристик грунту, співвідношення мас шабота та падаючих частин [32; 33].

6.2.3. При проектуванні вузла управління виконують розрахунки по профілюванні саблеподібного важеля. Особливі вимоги до вузла управління погоджують з керівником проекту.

6.2.4. Принципові особливості розрахунку безшаботних молотів полягають у тому, що при рівності мас і швидкостей зіткнення обох баб енергія удару визначається співвідношенням .

Задають швидкість в момент зіткнення (зазвичай ). Тоді ефективна енергія удару, Дк: .

У випадку різних мас і переміщень баб до моменту зіткнення значення їх мас можуть бути знайдені зі співвідношення . Для більшості існуючих конструкцій [6, с. 71].

Методика розрахунку парових безшаботних молотів викладена в [6, с. 71-73].

7. Послідовність проектування та розрахунку приводних пневматичних молотів

7.1. Ціль проектування машин даного типу – модернізувати основні вузли молота: вузол циліндрів, компресора, редуктора або системи управління. У завданні на проектування вказується обсяг і напрям конструкторських удосконалень.

Зазвичай ця частина проекту не викликає труднощів у студента так, як він може орієнтуватися на базову машину (матеріали виробничої практики) та літературу [6, с. 77-93; 29; 31]. Але модернізація вимагає розрахунку робочого циклу, який дуже громіздкий і його зручно виконати на ЕОМ.

7.2. Аналіз робочого циклу включає в себе розрахунок кругових циклограм, визначення переміщень поршнів від функції кута повороту кривошипного валу, визначення тисків у полоттях компресорного та робочого циліндрів, побудова індикаторних діаграм і їх обробка з метою отримання графіка навантаження на кривошипний вал, визначення потужності приводного електродвигуна та моменту інерції деталей привода [29; 31].

7.3. Розрахунок робочого циклу проводиться або графоаналітично [31], або на ЕОМ.