12.1 Сурет. Қозғалмалы көлдененнің жүруі кезіндегі деформацияланатын күштің графигі.

Баспамен жасалынатын, пайдалы жұмыс ∫ Pds немесе Ods – тің пропорционалдық ауданымен анықтауға болады. Оптималдық күш, жоғалтудың есептеуінсіз де, P_max – нен жоғары болу керек, сәйкесінше, р₃ – р₁ жұмыс цилиндрі мен аккумулятор арасындағы артық қысымның жүрістің әрбір нүктесінде, жұмыстық сұйықтың жылуын шақырып, гидрожүйеде жұтылуы мүмкін. Жұмыс жүрісін орындау үшін жүрілетін аккумулятордың жұмыстық сұйықтығының потенциалдық энергиясы Oabc ауданына пропорционалды. Сорапты – аккумуляторлық жетекпен гидробаспаны орнату эканомдылығын көтеру үшін жүріс жұмысының баспасының жүктемесін сатылы өңдейді, ол бірнеше жұмысты цилиндр немесе гидравликалық мультипликатор бар кезінде ғана мүмкін.

Үшцилиндрлі гидравликалық баспада кез келген технологиялық операцияларды орындау кезінде жүктеме келесі жолмен орындалуы мүмкін:

І – күш сатысы – жоғары қысымды сұйықтық орташа жұмыстық цилиндрге беріледі; жақтық жұмыстық цилиндр төменгі қысыммен біріктірілген.

ІІ күш сатысы – жоғары қысымдық сұйықтық жақтық жұмыстық цилиндрге беріледі; орташасы сұйықтықтың төменгі қысымына біріктірілген.

ІІІ күш сатысы – жоғары қысымдық сұйықтық бір уақытта балдық үш жұмыстық цилиндрге беріледі.

Бірцилиндрлі баспада сорапты – аккумуляторлық жетекпен және мультимликатормен жүктеменің екі сатысын орындау мүмкін:

І күш сатысы – сұйықтық баспаның жұмыс цилиндріне тек қана аккумулятордан беріледі.

ІІ күш сатысы – сұйықтық аккумулятордан, жоғарғы қысымды сұйықтық тасымалданатын, мультипликатоға беріледі, содан кейін жұмыстық цилиндрге беріледі.

Үшцилиндрлі баспақ үшін күш сатысын таңдау кезінде мынаны ескеру қажет, күш сатысы тұрақты қысым кезінде плунжердің көлденен қимасына сәйкес ауданына пропорционалды: І саты ортанғы цилиндрдың F_lcp плунжер ауданына пропорционалды, П – бүіріндегі цилиндр тығынжылдарының адандарының қосындысы F_1б, III – барлық тығынжылдардың аудан қосындысы: F₁ = F_lcp + + F_l6.

12.1 суреттен көрініп тұрғандай, күш сатыларын таңдау тиімді болады, егер тік төртбұрыштың аудан қосындылары s_1, (s₂—s₁) мен (s_max—s₂), ал P₁, Р₂ и Р₃ > Р_max, минимальды болатын болса. Бұл гидравликалық баспақтардың тиімді күш сатыларын графикалық тандауға және сәйкесінше тығынжылдар өлшемін қабылдауға мүмкіндік береді.

Ұсынылған әдебиеттер: Нег.1[283–312], 3[307–343]

Бақылау сұрақтары.

1. Сорапты–аккумуляторсыз жетекті гидравликалық баспақтар неден тұрады?

2. Сорапты–аккумуляторлы жетекті гидравликалық баспақтар неден тұрады?

3. Гидравликалық баспақ аккумуляторларының қандай типтері болады?

4. Мультипликатордың ПӘК қалай анықталады?

5. Гидробаспақты қондырғының тиімді ПӘК қалай анықталады?

13 Дәріс. Бұрама баспақтар. Жұмыс істеу принципі және классификациясы

Бұрама баспақ — бұл квазисоққымен әсер ететін ұсталық–қалыптау машинасы, мұнда материалды деформациялау үшін, орындаушы буынға бұрамалы жұмыстық механизм арқылы берілетін, жұмыстық массалардың ілгері және айналмалы қосғалыстарының кинетикалық энергиясы қолданылады. Бұрамалы баспақтардың жетектеріне электроқозғалтқыштар мен беру механизмдерін қолданады: механикалық, үйкелісті, электрлі және гидравликалық немесе пневматикалық. Жетек, жұмыстық жүріс кезінде жұмыстық массаларға әсер етпейді, және олар өздігінен кинематикалық қозғалады.

Бұрамалы баспақтардың жұмыс принципі, төмен қарай (немесе соғылмаға бағытталған) бос жүріс кезінде жетекпен, жұмыстық массаларды (тегершік, бұранда, сырғақ және жоғарғы қалып) v ≈(0,1— 0,2), [v] ≈ 0,7÷1,5 м/с жылдамдыққа дейін екпіндету болып табылады. Жұмыстық жүріс кезінде кинетикалық энергия соғылманы деформациялауға пайдаланылады (A_д):

А_п→ (Т_v + Т_ω ) = mv²/2 + I₁ω²/2 = Т_э → A_д = . (13.1)

Әдетте айналмалы қозғалыстың кинетикалық энергиясы Т_ω, (0,8—0,9) Т_э құрайды. Деформациялау уақыты t_д ≈ (10— 20) Т_о ≈ 0,01 ÷ 0,02 с. Деформация күші Р_Д тұғырға әсер ететін, бұрама механизімде реакция тудырады.

Бұрама механизм үшінсерпімді деформацияны ескермегенде, бұрыштық және ілгерлемелі жылдамдықтар қатынасы тұрақты болаып келеді:

, (13.2)

сондықтан баспақтын жұмыстық бөлігінің кинетикалық энергиясын былай келтіруге болады:

Т_э=

немесе

Т_э=

мұндағы: I — жұмыстық бөлік инерциясының келтірілген өстік моменті;

I= ,

М — жұмыстық бөліктін келтірілген массасы;

M= . (13.3)

Құрылымдық сұлбасы.

Бұрама үйкелісті баспақ. Өндірісте екі дискілі үйкелісті, тік үйкелісті беріліс механизімі бар бұрама баспақ кен таралған (сурет 13.1, а). Тегершік жетегі бір сатылы клиноременді беріліс 2 және дискілер 3 пен 4 арқылы электрқозғалтқышпен жүргізіледі. Басу механизімі 5 арқылы, үйкелісті жапсырмалармен жабдықталған тегершіктін тоғынына 6 солжақ немесе онжақ дискілерді алмакезек басу жүргізіледі. Тегершікпе бекітілген бұрама 7 сомынға қарағанда 8 бұрамалы (сурет 13.1, а) немесе айналмалы (сурет 13.1, б) қозғалыс жасайды.

Сырғақтын 9 төмен қарай жүрісі кезінде тегершік пен дискі (сурет 13.1, а) жанасу нүктелерінің шеңбер жылдамдығының болмашығана айырмашылығы болады (сурет 13.2, а), бірақта сырғақтын жоғары қарай жүріс басында тегершіктін екпіндетілуі біршама сырғанақтаумен жүреді, яғни энргия шығынымен. Сырғанақтауға байланысты әсіресе баспақтын энергия шығыны жоғары. Сырғақтын жоғары қарай жүрісі кезінде энергия шығынын азайту үшін үйкелісті бұрама баспақтардың үш дискілі беріліс механизімі жасалды (сурет 13.1, б).

Кесте 13.1

Бұрама баспақтардың классификациясы

Негізгі белгілері	Варианттары
	1	2	3	4
Жетектін беріліс механизімінің типі	Үйкелісті	Электірлі	Пневматикалық	Гидравликалық
Әрекет еселілігі	Қарапайым бір сырғақпен	Екі қарамақарсы қозғалатын сырғақтармен	Екі бір бағытта қозғалатын сырғақтармен	Үш және көпрет аралас қозғалатын сырғақтармен
Бұраманың кинематикалық күйі	Қозғалмайды	Сызықты қозғалыс	Айналысты қозғалыс	Бұрамалы қозғалыс
Жетекті әсер	Күш	Айналдыру моменті	— –	Ч;"
Жетекті әсер ету объектісі	Бұрама	Сомын	Сырғақ	'!.
Технологиялық қолданылуы 440	Әмбебап	Көлемді қалыптау	Безеулеу (ию)	Баспалау

Баспақтын жұмысы кезінде тегершік екі дискінің (4 және 10) өстері арасында он жағынан орын ауыстыратындықтан, сырғақтын көтерілуі төменгі дискінің түйісу нүктелерінің болмашы шеңбер жылдамдығында басталады (сурет 13.2, б) сырғақ жоғары көтерілген сайын төменгі дискі мен тегершіктін түйісу нүктелерінің жылдамдығы артады, содан кейін бір уақытта төмендейді, нәтижесінде дискінің тегершікте сырғанақтауы азайады.

а, 6 және г– екі дискілі; в – үшдиск»лі; д – фрикциялық–жалғастырғыш

13.1 – сурет бұрама үйкелісті баспақтардың сұлбалары

Екі дискілі үйкелісті баспақта (сурет 13.1, г) электр қозғалтқыштан келген қозғалыс дискіге 4 және онымен оймакілтекпен жалғасқан дискіге 3 беріледі. Дискіні 3 үйкелісті қаптамасы бар тегершікке 6 басқан кезде сырғақ төмен қарай қозғалады, ал диск 4 тегершікке 11 басқанда – кері орын ауыстыру жүреді. Бұл кезде тегершік 11 мойын тіректерде айналады, ал бұраманың жөғарғы басы тегершік ойығындағы оймакілтектерде сырғанайды. Төменге қарай қозғалыс кезіндегі сырғануға шығындалған энергия 13.1. а – суретте, ал жоғарыға қарай 13.1.б – суретте келтірілген сұлбадағыдай.

Жалғастырғыш–гидравликалық беріліс механизімі бар бұрама баспақтарда, сырғақтың төмен жүрісі үшін тегершік бұрамамен дискілі жалғастырғыш көмегімен қосылады. Кейбір құрылымдарда тегершік дискілі жалғастырғыш арқылы сомынмен байланысып, оны айналдыра отырып, бұрама сырғағымен бірге төмен қозғалуына ықпал етеді. Сырғақтың кері жүісі гидроцилиндрдің әсерінен орындалады.

Чубарь В.Я. атындағы Запорожье машина жасау институты қосу үйкелісті шағылыстырғышы мен екі тегершік қолданылған аралас жетек бұрама баспақ кұрылымы ұсынылды. (13.1, д – сурет). Сырғақтың тура жүрісін және баспақтың жұмыс бөлігін амтамасыз ететін –жетекші тегершік 12, жұмыс жүрісі алдында ажыратылады, ал жетектегі тегершік 13 соғылманың деформациялану жұмысын атқарады. Сырғақтың кері жүрісі үшін пневматикалық немесе гидравликалық цилиндр 14.

Электрбұрамалы баспақтар. Редукторсыз жетегі бар электрбұрамалы баспақтардың құрылымдық сызбасында (13.2 а—е, сурет) бұрамасы 3 бар тегершіктін 2 екпіні статордың 1 электромагнитті өрісі күшімен жүргізіледі.

а—е — редукторсыз жетекті ж—и — редукторлы жетекті; а, в, д — шеңберлі статорлы; б, е — доғалы статорлы; г — сызықтық статорлы

13.2 – Сурет. Электр бұрама баспақтың арнайы құрылымдық сұлбасы

Ұсынылған әдебиеттер: Нег .1[439–446]

Бақылау сұрақтары.

1. Бұрама баспақ әрекеттері қандай принциптерге негізделген?

2. Жұмыс бөліктерінің екпіндеуі кезіндегі сырғақтың ең жоғарғы жылдамдығы?

3. бұрама баспақтардың басқа ұсталық– қалыптық қондырғылармен салыстырғандағы артықшылықтары мен кемшіліктері?

4. Бұрама баспақтардың технологиялық тағайындалуы, құрылымдық жасалуы, жетек типіне байланысты классификациясы?

5. Жұмыс бөлігінің келтірілген массалары мен инерциялық моменттерінің формулалары?

14 Дәріс. Бұрама баспақтардың негізгі параметрлері

Бұрама баспақтардың негізгі параметрлері мен өлшемдері МЕСТ 713—91.

Баспақтың номиналды және мүмкіндік күштеуі. Жұмыс бөлігінің кинетикалық энергиясы Т_э жұмыс жүрісі уақытында соғылманың пластикалық деформациялануыдың пайдалы жұмысына А_Д, баспақтардың, қалыптардың (және соғылманың) серпімді деформациялануына A_у , машиналар мен қалыптардың элементтерінің үйкелісті жоюына А_т; аса жүктелулер болған жағдайларда артық энергия сақтандырғыш құрылғыларымен жұтылады А_п;

Тэ = А_Д +А_у + А_т + σА_п, (14.1)

мұндағы: σ — сақтандырғышсыз жұмыс және соғылманың деформауиялану жүктелуі кезіндегі бірлік функция, сақтандырғыштың алдын ала аз жүктелуі σ = 0, басқа жағдайларда σ = 1.

Серпімді деформация жұмысы және үйкелісті келтіреміз:

А_у = Рδ/2 = Р²/(2с), (14.2)

A_т = (l–η_м)T_э, (14.3)

мұндағы: δ — машиналар мен қалыптардың қосынды серпімді деформациясы; с — сырғақ қозғалысы бағытындағы машина– қалып жүйесінің қатаңдығы, с ≈ (0,15÷0,2)√P_н (мұндағы с МН/м, Р_н МН); η_м — деформациялану уақытындағы механикалық ПӘК.

(14.1), (14.2) және (14.3), теңдеулерін бірге шеше отырып, баспақтың артыратын жүктеуін табамыз;

Р = (14.4)

Сонда ең жоғарғы жүктеуді (14.4) А_д = 0 и σ = 0:

Р_m = (14.4а)

(14.4) (14.4а) қатынасы

Р/Р_m = (14.4, б)

P/P_m → 1 η_д/η_м →0 (14.1–сурет) болғанда (14.4, б) көріп отырғандай η_д/η_м = 0,8 болғанда номиналды күштеу шартты түрде Р_н = Р_m/2, номиналды күштеуден жоғарғы күштеудегі қалыптау деформациялау ПЭК төмендеуіне алып келеді (<0,8 η_м). Әдетте η_д/η_м = 0,36 болғанда мүмкіндік күштеу мынаған тең Р_доп = 1,6 Р_н = 0,8Р_m,

Ұсталық–қалыптық қондырғылардың басқа да түрлері тәрізді бұрама баспақтардың типтік өлшемдік қатары қажетті сандар негізінде бекітіледі.

Бұрама баспақтар үшін соғылма номенклатураларына анализ жүргізу арқылы өнеркәсіптің әр бір саласындағы баспақтарда техника–экономикалық көрсеткіштер және дайындау мен пайдалану үшін экономикалық тиімді бөлімі 1,6 болатын геометриялық прогрессиялы R5 ондық қатарлы типтік өлшемдік қатар бекітілді 0,4—100 МН (40—10 000 тс).

Шет ел тәжрибесінде бөлімі 1,25; 1,3; 1,6.бірқатар геометриялық прогрессиялар қатары қолданылады.

Тиімді энергия. Бұрама баспақтардың негізгі параметрлерінң қатарына баспақтың жұмыс бөліктерімен жұмыс жүрісіне дейін жинақтаған кинетикалық энергиясынан және жұмыс жүрісі кезінде сырғаққа жетек арқылы жалғастырылған жұмыстан тұрады. Көптеген бұрама баспақтардың құрылымында жетек жұмыс жүрісі басында ажыратылатындықтан тиімді энергия кинетикалық энергияға тең болады. А.И. Зиминнің гидро бұрама баспақтары құрылымындағы жетектің қосымша жұмысы жұмыс жүрісі уақытында кинетикалық энергияның 20–30% құрап, тиімді энергия кинетикалықтан көбірек болуы мүмкін.

Тиімді энергияның номиналдық қатарын массалық соғылманы көлемдік қалыптау энергияны көп қажет ететін операцияларға қажетті деформациялаудың пайдалы жұмысы мен анықтайды:

Т_э=А_д/η_д=φs_σP_H/η_д. (14.5а)