Материал: Разработка конструкции и технологии изготовления штампового инструмента для изготовления железнодорожной шайбы

Время срабатывания системы электроуправления tэм можно принимать в пределах 0,01: 0,02 сек.

Время включения воздухораспределительных устройств l для практических расчетов можно брать по данным табл. 27 [13].

Для системы включения муфты при диаметре трубопровода Don.м= 20 мм, время включения воздухораспределительных устройств принимаем tкл.1=0,08 сек.

Время смыкания дисков муфты определяем из формулы:

где рд - давление, которое определяется по коэффициенту GM и давлению рс1 с помощью номограммы на рис. 111 [13]:

Сила тяжести поршня Gn -11,93 кг определяется по компоновочным чертежам муфты. Параметры пружины берем из проектировочного расчета муфты:

λ”пр =31 мм - максимальное значение деформации пружины;

р'пр = 1438 Н - усилие сжатия пружины, развиваемое во включенной муфте при изношенных вставках;

тпр = 18 - количество пружин;

hn =2,5 мм - полный ход поршня,

pc1==0.099 МПа.

По коэффициенту GM и давлению рс1 с помощью по номограммы на рис.111 [13] определяем давление рд = 0,16 МПа

tм==0.18

Суммарное время включения муфт

∑tвк =0,02 + 0,08 + 0,18 = 0,28 сек.

2.3.7 Определение предельного числа ходов ползуна пресса

Суммарное время срабатывания при отключении муфты определяется по формуле:

∑ tоm= , сек., (2.67)

Время отключения системы электроуправления t'э.м = 0,012 : 0,018 сек.

Время отключения воздухораспределительных устройств t'кл для практических расчетов следует брать по данным табл. 28 [13].

При использовании в цепи опоражнивания пневмоцилиндра муфты с самоуправляемой воздухоподводящей головкой труб диаметром Don.м =25 мм, принимаем время отключения воздухораспределительных устройств t'кл =0,08 сек.

Время размыкания дисков муфты определяется по формуле:

=2,532∙, сек, (2.68)

Множитель p1/7=1/7 можно определить по рис. 112[13].

Давление pп.м определяется по давлению pc2.м и коэффициенту G3 c помощью номограммы рис. 113(б)[13]l:

По номограмме рис. 113 (б) [13] определяем давление рпм = 0,51 МПа. Время размыкания дисков муфты будет составлять

Суммарное время срабатывания при отключении муфты составляет

∑tom= 0,018 + 0,08 + 0,0549 = 0,152

Предельное число ходов пресса находим из выражения:

[nн]= (2.71)

Для нормальной работы системы включения машины должно быть выполнено условие, при котором

[nн]>nн

[nн]= ≈294

>80

Условие выполняется.

2.3.8 Определение параметров командоаппарата

В системах электроуправления пресса обязательно устанавливается командоаппарат (набор кулачков, вращающихся с числом оборотов nн в минуту), обеспечивающий подачу команд на отключение воздухораспределительных клапанов муфты и тормоза.

В одно и двухклапанных системах с одновременным срабатыванием воздухораспределителей подается одна команда на угле поворота ϕк т главного вала, который отсчитывается от к.и.п. в сторону, противоположную вращению.

Подача команды на отключение клапана тормоза производится на угле поворота кривошипа, равном:

ῳк.m 6 (  , град., (2.72)

где t'э.m0,015сек - время срабатывания системы электроуправления тормоза;

t'кл.m 0,07сек - время отключения воздухораспределительного клапана тормоза по данным табл. 28:

Давление pn.m определяется с помощью номограммы на рис. 113 (а) [13], по давлению рс2 т и коэффициенту Gm:

pc2.m , МПа, (2.75)

Сила тяжести поршня тормоза Gn.m=12.429 кг определяется по компоновочному чертежу тормоза. Множитель p1/7=1/7 определяют по номограмме на рис. 112[13].

pc2m ,

По номограмме рис.113(а) определяем давление pn.m=0.29 МПа

Подача команды на отключение клапана тормоза производиться на угле поворота кривошипа, равном:

ϕк.m6∙80(0,015+0,07+0,038+0,015)+12=78

Полное время торможения, т.е. время, прошедшее с момента подачи сигнала на отключение до полной остановки ползуна равно:

tпол.m=t'э.m+t'кл.m+ton.m''' +ton.m'' , сек, (2.77)

Для обеспечения безопасности работы на листоштамповочном оборудовании необходимо, чтобы tпол.m < (0,3 :0,4) сек.

tnoxm =0,05 + 0,07 + 0,038 + 0,015 = 0,17 сек.

Условие выполняется.

2.3.9 Определяем рабочего давления воздуха в системе

Рабочее давление воздуха в системе устанавливается по полному нажимному усилию на поршень муфты.

Полное нажимное усилие равно:

Qпор=Qакт+Qпр + Qmp , H,         (2.78)

Активное нажимное усилие находим из выражения:

Qакт= вз( - , H , (2.79)

где по данным проектировочного расчета муфты:

Rн = 363 мм и Rвн = 193 мм- наружный и внутренний радиусы трения муфты;

квз = 0,41- уточненный коэффициент взаимного перекрытия;

Qaкm = 3,14∙13,2∙0,4l(36,32-19,32)= 160624 Н.

Суммарное усилие отводных пружин составляет:

Qпр=P'пр.мmпр.м , Н ,         (2.80)

где Р'прм = 1438 Н - усилие сжатия пружины, развиваемое во включенной муфте при изношенных вставках;

mпр - количество пружин, mпр =18;

Qnp =1438∙18 = 25884 Н.

Условие для преодоления трения в манжетах пневмоцилиндра находим из формулы:

Qакт=0(Dnbм-dnbм')m0(pp+1) , H , (2.81)

где 0=0,08:0,1 - коэффициент трения в мантажетах;

m0=1 - используется одна мембрана;

b0=0,5см -толщина мембраны;

dn =0 -поршень цилиндрический.

Qакт =3,14∙0,1(80∙0,5)1(3,5+1)=565,2 Н.

Полное нажимное усилие равно:

Qпор =160624+25884+565.2=187073.2 H.

Рабочее давление воздуха, устанавливаемое в ресивере, определяется из выражения:

Pраб= , МПа, (2.82)

Pраб=0,37 Мпа.

Наладка редукционного клапана системы пневмоуправления осуществляется на рабочее давление Pраб=0.37 МПа

2.3.10 Подбор элементов системы пневмоуправления

Согласно определенных параметров системы пневмоуправления по справочникам по подбору элементов пневмопривода и пневмоавтоматики и рекомен- дациям по расчету систем включения кривошипных прессов подбираем элементы пневмосистемы.

Давление воздуха в цеховой магистрали составляет 5+6 кГ/см2 , а диаметр трубопровода цепи наполнения ресивера (по расчетам) Dy.p = 25 мм (1 дюйм).

. В качестве вентиля используем шаровой кран типа 602-1 являющийся элементом запорной арматуры, сечение рабочего канала которого практически не оказывает сопротивления потоку рабочей среды.

Условный проход, 25 мм

Присоединение размеры К1"

. Фильтр-влагоотделитель В41-16м (см. табл. 2.9) предназначен для очистки сжатого воздуха от влаги и механических примесей размером более 0,05 мм. Конструктивно фильтр-влагоотделитель состоит из отражателя, металлического фильтра, резервуара для накопления влаги и устройства для спуска влаги.

Таблица 2.9 - Техническая характеристика фильтра-влагоотделителя

3. Реле давления РД-4/25М предназначено для контроля давления в пневматических системах. Вследствие затяжки пружины реле давления может настраиваться на давление от 1 до 6 кгс/см2.

Контролируемое давление подводится через отверстие К1/4". При достижении контролируемым давлением величины, соответствующей усилию настройки пружины, мембрана с жестким центром, преодолевая усилие пружины, воздействует с помощью толкателя на шток микровыключателя, вызывая срабатывание реле.

.Клапан предохранительный П-КАП25-2 (см. табл. 2.10) предназначен для автоматического сброса сжатого воздуха из замкнутого объема в атмосферу при повышении давления сверх установленного и применяются для предохранения пневмосистем от перегрузки.

Таблица 2.10 - Техническая характеристика обратного клапана

5.Реле давления Б57-16 (см. табл. 2.11) предназначено для понижения давления сжатого воздуха и автоматического поддержания его на заданном уровне. Заданное давление на регуляторе устанавливается вручную винтом.

Таблица 2.11- Техническая характеристика регулятора давления

6. Обратный клапан В51-16 (см. табл. 2.12) предназначен для пропуска потока воздуха в одном направлении и перекрытии его в обратном направлении.

Таблица 2.12 - Техническая характеристика обратного клапана

7. Воздушный ресивер предназначен для накопления и хранения сжатого воздуха, и служит для стабилизации давления в пневмосистеме при переменном расходе сжатого воздуха. Воздушный ресивер (воздухосборник) оснащается клапаном слива конденсата. Объем требуемого ресивера согласно проведенных расчетов должен составлять 35:40 литров.

. Маслораспылитель В44-26а (см. табл. 2.13) предназначен для внесения в сжатый воздух распыленного масла для смазки трущихся поверхностей пневматических устройств. Маслораспылитель состоит из резервуара для масла, подающей трубки с обратным клапаном и распылителя.

Таблица 2.13 - Техническая характеристика маслораспылителя

9. В качестве воздухораспределительных устройств управления муфтой и тормозом используем распределители модели П-Р13Э-25/10 (для муфты) и П- Р13Э-16/10 (для тормоза) - трехлинейные с условным проходом 16 и 25 мм с односторонним электропневматическим управлением, пружинным возвратом в исходное положение и ручным дублированием управления, предназначены для изменения направления потока сжатого воздуха в пневмоприводах различного назначения. Пневмораспределители могут использоваться в нормальнозакрытом (Н. 3.) и нормально-открытом (Н. О.) схемном исполнениях.

Конструкция распределительного устройства: клапанного типа.

Рабочая среда - сжатый воздух давлением очищенный не грубее 10 класса загрязненности по ГОСТ 17433, содержащий распыленное масло вязкостью 10...35 мм3/с (сСт) при температуре 50°С.

Напряжение сети постоянного тока 12,24,48 или 110В.

Виброустойчивость и вибропрочность соответствуют III степени жесткости по ГОСТ 28988.

Пневмораспределители устанавливаются на обработанную поверхность в любом пространственном положении и крепятся с помощью четырех винтов через отверстия в корпусе распределителя или в его основании.