м

14.1 Сурет – деформациялау пәк күшке тәуелділігі

рования от усилия

ұндағы: η_д — баспақтың құрылымы мен технологиялық операцияға бағынышты деформациялау үрдіс ПӘК, безеуле– мөлшерлеу η_д = 0,45÷0,5, шөгу– жабық бөлігінің шөгуі η_д ≈0,75÷0,85; көлемді қалыптауда шамамен η_д ≈0,6÷0,7; φ — диаграмманың толтырылу коэффициенті; орташа қиындықты элементсіз көлемді қалыптауда φ=0,16÷0,19, күрделі элементті сығымдаумен әдісімен алынған бөлшектер, φ=0,26÷0,32; s_д — құралдың қозғалыс бағытындағы соғылманың абсолютты деформациясы, Р_н — номиналды күштеу. Егер күштеу Р және жұмыс деформациясы белгілі болса, онда бұрама баспақта қалыптау кезіндегғі қажетті кинетикалық энергияны σ = 0 болғанда (14.3) табуға болады:

Тэ= (А_д + )η_м. (14.6)

Сырғақтың ең жолғарғы жүріс. жұмыс бөлігін екпіндетуге қажет сырғақтың қосынды орын ауыстыруы — s_p (кинетиекалық энергияны алу) және соғылманы деформациялауы – s_д, ең жоғарғы немесе толық жүрісті құрайды; s_m = s_p + s_д.

Сырғақтың ең жоғарғы жүрісінң шамасы берілген тиімді энергияны жинау талаптары және қалыпталған соғылманы тиеу және түсіру ыңғайлылық талаптарына сай келуі, құралдарды механикаландыру және ажырамалы ұяқалыпты қалыптарды орнату мүмкіндігі арқылы анықталады. Олардың ажырамасы сырғақтың жоғарыға қарай үлкен жүрісі кезінде орындалады, сонымен қатар оператордың жұмыс аймағын көрудің эргономикалық талаптарына сай болуы. Қажетті ең жоғарғы жүріс келесі қатынастан анықталады

(14.7)

мұндағы Р_п және М_к — жетек күштеу, мысалы, гидроцилиндр, және жетектің балама айналу моменті; η_м — жүріс кезіндегі баспақтың жұмыс бөлігі екпінінің механикалық ПӘК.

Материалдық сиымдылық және энергосиымдылық. Бұрама баспақтың бұл параметрлері меншікті көрсеткіштерімен сипатталады. Меншікті материалдық сиымдылық

k_м = m₀/P_н·F_с(s_m+H₁)_, (14.8)

мұндағы: m₀—баспақтың жалпы массасы, F_c—үстел ауданы.

Меншікті энергосиымдылық баспақтың тиімді энергиясы бірлігіне жатқызылатын бір машина циклы уақытында t_м = 60/n желідегі электрэнергияның шығынымен бағаланады:

мұндағы: k_Э= (14.9)

мұндағы: N_эд және η_эд — электр қозғалтқыштың орташа циклдық қуаты және ПӘК.

Бұрама үйкелісті және гидробұрама баспақтарда жоғарғы ПӘК η_эд = 0,8÷0,85 тұрақты режимде жұмыс істейтін қысқа тұйықталған роторлы асинхронды электрқозғалтқышы қолданылады. Электр бұрама баспақтарында ауыспалы қосу режимінде жұмыс істейтін арнайы электрқозғалтқыштарын қолданады. Шеңберлі стаорлы электр қозғалтқыштарының ПӘК η_эд = 0,4÷0,45, ал доғалы η_эд = 0,35÷0,4.

Бұрамалы жұмыс механизмі. Бұрамалы жұмыс механизмінің негізгі параметрлеріне бұранданың ораша диаметрі мен көтерілу бұрышын жатқызады. Сонымен қатар маңызды параметреріне бұранданың сыртқы және ішкі диаметрлері, кіріс қадамы мен саны, бұранда жүрісі жатады.

Әр түрлі құрылымды бұрама баспақтарында тұтас немесе бүтін (кейде кішігірім диаметрлі өтпелі тесігі бар) бұрамалар қолданылады. (14.6, а, б– сурет).

Орташа диаметрі. Бұрамалы қозғалысты бұрамалар жұмыс жүрісі кезінде тәуелді болмайды сырғақтан сомынға дейінгі бөлікте сығылу кернеуіне жұмыс жасайды, α тәуелді болмайды.

σ = 4Р_н/(πd²_с)≤[σ], (14.10)

және бұралу кернеуі сомыннан тегершікке дейінгі бөлікте пайда болады. α шамасы бұралу кернеуіне тура пропорционалды:

(14.11)

мұндағы: [σ] және [τ] – бұрама материалы үшін сығу және бұралудың мүмкіндік кернеулері; α және ρ — бұранданың көтерілу бұрышы және бұранданың үйкеліс бұрышы; ρ = arctg μ (μ — үйкеліс коэффициенті). Бұралудың эквиваленттік кернеуі σ_экв = √Зτ (14.10) (α—ρ)≤16^○ 10' болғандағы (14.10) сығу кернеуіне тең. Егер (α—ρ)≤16°10', онда d_c анықтау үшін (14.10) қолдануға болады, кері жағдайда – (14.11). Әдетте (α—ρ)≤16°, онда (14.10) мынаны аламыз

а — тұтас; б — бүтін; в — бұранда пішіні (1 — тікбұрышты, 2 — трапеция тәрізді, 3 — тіректі)

14.2 – сурет Бұрама баспақтардың бұрамалары

40ХН болат үшін |σ| ≈ 135 МПа, сонда (14.11) мынаны аламыз

d_c≈10^–2√Р_н, (14.12)

мұндағы: d_c – см, Р_н – Н.

Айналысты қозғалатын бұрамалар да, α артуымен өсетін сығу және бұрау кернеулері болады:

σ_экв= . (14.13)

(14.13) – дан бұраманың орташа диаметрі

d_с = . (14.14)

(α–ρ)= 12° 30' – 3° = 9° 30' үшін (14.14) – дан аламыз

d_c = 1,46 . (14.14а)

40ХН болат үшін |σ| = 135 МПа, онда (14.14а) айналысты қозғалатын бұрама үшін (d_c– см, Р_н – Н) анықтаймыз

d_c≈1,27∙10^–2√Р_н, (14.146)

ол бұрамалы қозғалатын бұрама мен салыстырғанда 25—27 % үлкен.

Бұрама жүрісі деп сомында бір айналыс жасап бұрылуын айтамыз. Бұрама баспақтарда бұранданың әртүрлі пішіндерін қолданады (14.2 в, сурет). Профилін өзгерту мақсатында көп кірісті бұранда қолданады, кіріс саны i = 3 ÷ 6. Көп кірісті бұрандасы бар бұраманың жүрісі

h = πd_c tgα = it, (14.15)

мұндағы: t – бұранда қадамы.

Бұранданың сыртқы диаметрі

d_o≈d_c + h/2i = d_с + t/2, (14.16)

ішкі диаметр

d₁≈d_c — h/2i = d_c — t/2. (14.17)

сызықтық, бұрыштық орын ауыстыру және бұрама жылдамдығы мын қатынаспен байланысты (серпімді деформацияларды ескермегенде)

φ=φ

(14.18)

Сырғақтың төмен және жоғары қарай қозғалысының бос жүрісінде әсер ететін күш бағытымен қозғалысы кезінде бұрама профилі тікбұрышты бұрама механизімнің ПӘК.

η_в ≈ tg (α—ρ)/tg α (14.19)

жұмыстық жүріс уақытында күшке қарама қарсы қозғалыс кезінде

η_в≈ tg α/tg (α+ρ). (14.20)

Тропеция пішінді бұрандасы бар бұрамалар үшін келтірілген үйкеліс бұрышын қолдануға болады

p' = arctgμ' = arctg ,

мұндағы: β – бұранда пішінінің тірек жазықтығының бұрыш көлбеулігі.

Бұранданың көтерілу бұрышы. Бұранданың көтерілу бұрышы 45° дейін көтерілгенде – ρ ПӘК жоғарлайды, бірақ баспақтың пайдалы энергиясы құрамындағы, айналысты қозғалыстың кинетикалық энергиясының бөлігі төмендеуіне байланысты, жұмыстық бөлік құрылымының металл шығыны және бұрама диаметрі үлкеюіне байланысты сомынның метал шығыны да артады. Жұмыстық бөлік пен сомынның материалы мен электоэнергия құнының, бір жұмыс циклға қатысты минимум функциясына зерттеулер нәтижесінде Ю.А. Бачаров (1978ж.) α тиімді мәнді алды. (14.3 сурет).

Электрэнергия құнының функциясы

мұндағы: с_Е – элкетрэнергия бірлігінің құны; η_п – жетек ПӘК. Баспақтың жұмыстық бөлік с_м1 және сомын с_м2 материал құнының функциясы:

мұндағы: n_а – амортизация уақытындағы жұмыстық циклдың есептік саны.