Оборудование прессовое. Прессы гидравлические, вертикальные до 100 т

Используем формулу  Виллиса:

 

 

 

 

Из условия соосности  колес  имеем:

 

.

 

Принимаем (при других значениях не будет выполняться условие сборки) и находим:

; .

Условие сборки:

 

, где  – любое целое число.

 

 – условие выполняется т.к.  – целое число.

Условие соседства сателлитов:

 

 

 

  – условие выполняется. Т.к. и , то подрезания и интерференции зубьев не будет (в случае колес без смещения).

Радиусы делительных  окружностей:

 

.

 

Чертеж планетарного механизма зацепления построен в  масштабе

 

4 Синтез кулачкового механизма

4.1 Задачи синтеза кулачкового механизма

 

Задачами синтеза кулачкового  механизма являются:

1. Определение основных размеров механизма из условия ограниченности угла давления ;

2. Построение профиля  кулачка, обеспечивающего заданный  закон движения толкателя.

4.2 Определение кинематических характеристик

 

Фазовые углы поворота кулачка:

  Аналог ускорения , аналог скорости и перемещение толкателя определяем аналитически для заданных законов движения. На фазе удаления закон №3, на фазе возвращения №1.

 

№3 удаление - ;

 

 

№1 возвращение – ;

 

Выбираем масштабы:

Данные, полученные в  результате вычислений, занесем в  таблицу 4.1.

 

Таблица 4.1 Фаза удаления

I	ji	Si,мм	S`,мм	S``,мм
1	0	0	0	0,0175
2	12	1,176	0,189	0,014
3	24	4,368	0,336	0,0105
4	36	9,072	0,441	0,007
5	48	14,784	0,504	0,0035
6	60	21	0,525	0
7	72	27,216	0,504	-0,0035
8	84	32,928	0,441	-0,007
9	96	37,632	0,336	-0,0105
10	108	40,824	0,189	-0,014
11	120	42	0	-0,0175

Фаза возвращения.

12	0	0	0	-0,0729
13	8	2,33	-0,583	-0,0729
14	16	7,00	-0,583	0
15	24	11,67	-0,583	0
16	32	16,33	-0,583	0
17	40	21,00	-0,583	0
18	48	25,67	-0,583	0
19	56	30,33	-0,583	0
20	64	35,00	-0,583	0
21	72	39,67	-0,583	0,0729
22	80	42,00	0	0,0729

4.3 Определение основных размеров

 

Определим основные размеры R_o и е кулачкового механизма по условию ограничения угла давления только на фазе удаления, так как высшая пара имеет силовое замыкание. Значения находим из диаграммы.

 

4.4 Построение профиля кулачка

 

Выбираем масштабный коэффициент: (1.5:1) по полученным значениям R_i и α_i строим центровой профиль кулачка. Для этого в масштабе проводим окружность радиусами е=29,25 мм; R_o=68,1 мм. Касательно к окружности радиусом е слева проводим линию движения толкателя уу. Соединив точку пересечения направляющей уу с окружностью радиусом R₀ (точка В₀) с центром вращения кулачка (О₁), соответствующий началу удаления. От этого радиуса в направлении, противоположном вращению кулачка, отложим полярные углы α_i, на сторонах которых в масштабе отложим радиусы-векторы R_i. Соединив плавной кривой, концы радиус-векторов, получим центровой профиль кулачка. Действительный профиль кулачка найдем как эквидистантою кривую, отстоящего от центрового профиля на расстоянии, равном радиусу ролика. Примем радиус ролика r=27мм.

 

4.5 Расчет коэффициента жесткости пружины

 

Для расчета выбираем фазу возвращения, так как на этой фазе аналог ускорения толкателя  имеет большее значение, чем на фазе удаления. Для закона изменения ускорения:

Предварительное натяжение:

Предварительное натяжение  пружины:

[1] стр. 69

Сила инерции толкателя:

 

[1] стр. 69

 

Из графика 

Жесткость вычисляем по формуле:

 

[1] стр. 69

 

 

5 Пресс гидравлический

Гидравлический пресс  представляет собой машину-орудие практически статического действия. Принцип работы гидравлического пресса основан на законе Паскаля. В общем виде пресс состоит из двух камер, снабженных поршнями плунжерами и соединенных трубопроводом.

Общий вид гидравлического  пресса. Если к поршню 1 приложить  силу Р1, то под ним создается давление p P1 f1. По закону Паскаля давление р  передается во все точки объема жидкости и, будучи направлено нормально к основанию большого поршня 2, создает силу Р2 pf2, которая оказывает давление на заготовку 3. На основании закона Паскаля P2 P1 f2 f1 . Сила Р2 во столько раз больше силы P1, во сколько раз площадь f2 больше площади f1. 

Конструктивная схема гидравлического пресса. Рабочий цилиндр , в котором движется рабочий плунжер , закреплен в верхней неподвижной поперечине . Последняя при помощи колонн  соединяется с нижней неподвижной поперечиной , устанавливаемой на фундаменте.

Нижняя и верхняя поперечины вместе с колоннами образуют станину пресса. Рабочий плунжер соединен с подвижной поперечиной 8, имеющей направление по колоннам, и сообщает ей движение только в одном направлении вниз. Для подъема подвижной поперечины установлены возвратные цилиндры с плунжерами. Во избежание утечек жидкости, находящейся под давлением, цилиндры снабжены уплотнениями. Главным параметром гидравлического пресса является номинальное усилие пресса

Рн произведение номинального давления жидкости в цилиндре пресса на активную площадь его рабочих плунжеров. Прессы в зависимости от технологического назначения отличаются друг от друга конструкцией основных узлов, их расположением и количеством, а также величиной основных параметров Рн, Н, S, А X В H открытая высота штампового пространства S полный ход подвижной поперечины, АхВ размеры стола .

По технологическому назначению гидравлические прессы подразделяют на прессы для металла и для  неметаллических материалов. В свою очередь, прессы для металла подразделяют на пять групп для ковки и штамповки для выдавливания металлов для листовой штамповки для правильных и сборочных работ и для обработки металлических отходов. Ввиду большого многообразия типов прессов приведем значения номинальных усилий Рн, наиболее из них распространенных.

Из прессов первой группы можно назвать ковочные свободная  ковка со штамповкой в подкладных штампах, Рн 5 - 120 Мн 000 Т штамповочные горячая объемная штамповка деталей из магниевых и алюминиевых сплавов, Рн 10 -700 Мн 70000 Т прошивные глубокая горячая прошивка стальных заготовок в закрытой матрице, Pн l,5 - 30 Мн 3000 Т протяжные протягивание стальных поковок через кольца, Рн 0,75 - 15 Мн 75 1500 Т .

 Из второй группы  прессов можно отметить прессы  трубо-прутковые и прутково-профильные  прессование цветных сплавов и стали, Рн 0,4 - 120 Мн 40 -12000 т .

Из третьей группы назовем прессы листоштамповочные  простого действия с Рн 0,5 - 10 Мн 50 - 1000 Т вытяжные глубокая вытяжка цилиндрических деталей, Рн 0,3 - 4 Мн 30 - 400 Т для штамповки резиной Рн 10 - 200 Мн 1000 - 20000 Т для бортования, фланцевания, гибки и штамповки толстолистового материала, Рн 3 - 45 Мн 300 - 4500 Т гибочные гибка толстолистового материала в горячем состоянии, Рн 3 - 200 Мн 300 20000 Т .

 Из пятой группы  отметим прессы пакетировочные и брикетировочные для спрессовывания отходов типа металлической стружки и обрезков листового металла Рн 1-6 Мн 100 - 600 Т .

Гидравлические прессы для неметаллических материалов включают прессы для порошков, пластмасс  и для прессования листов и плит. Технологическое назначение гидравлического пресса определяет конструкцию станины колонная, двухстоечная, одностоечная, специальная , тип, выполнение и количество цилиндров плунжерный, дифференциально-плунжерный, поршневой и т.д Наибольшее распространение получила четырехколонная неподвижная станина с перемещением подвижных частей в вертикальной плоскости. Иногда станину-раму пресса выполняют подвижной.

Типы цилиндров гидропрессов плунжерного типа дифференциально плунжерного, типа поршневого, типа цилиндры плунжерного и дифференциально-плунжерного типа являются цилиндрами простого действия. Рабочий цилиндр дифференциально-плунжерного типа применяется в случае, когда через рабочий плунжер, например, должна проходить игла трубо-прутковые прессы . Цилиндры поршневого типа наиболее часто находят применение при использовании масла в качестве рабочей жидкости. В этом случае уплотнительным элементом собственно поршня будут поршневые кольца. Цилиндр поршневого типа является цилиндром двойного действия. У прессов с нижним расположением рабочего цилиндра и неподвижной станиной могут отсутствовать цилиндры обратного хода, в этом случае возврат подвижных частей в исходное положение происходит под действием их веса. Рабочий цилиндр соединяется при этом с наполнительным баком.

По количеству рабочих  цилиндров прессы подразделяют на одно двух трех- и многоцилиндровые. 
Заключение

 

В результате выполнения курсовой работы мы закрепили и обобщили знания и навыки, полученные при изучении дисциплины, научились применять на практике теорию курса (кинематику, динамику, синтез эвольвентного зацепления и синтез кулачкового механизма).

Выполняя курсовой проект по теории машин и механизмов, овладел  навыками использования общих методов  проектирования и исследования механизмов. Также овладел методами определения кинематических параметров механизмов, оценки сил, что действуют на отдельные звенья механизма, научился творчески оценивать сконструированный механизм с точки зрения его назначения – обеспечивать необходимые параметры движения звена.

 

 

Список использованных источников

 

2. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. - М.: Высшая школа, 1986.
3. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. - М.: Высшая школа, 1999.
4. Марголин Ш.Ф. Теория механизмов и машин. - Мин.: Высшая школа, 1968.
5. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. / Под ред. Девойно Г.Н. - Мин.: Высшая школа, 1986.