Розрахунок деталей молота
Головна характеристика устаткування та принципу роботи пароповітряного молота. Конструкція та особливості дії устаткування. Розрахунок на міцність основних деталей або вузлів. Шкідливість фізіологічної дії на людину віброколивань інфразвукових частот.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.03.2016 |
| Размер файла | 953,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ
Факультет матеріалознавства і обробки металів
Кафедра обробки металів тиском iм. акад. Чекмарьова О.П.
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсового проекту з дисципліни: « Конструкції технологічних агрегатів »
на тему: “ Розрахунок деталей молота М.П.Ч. 5 т. на міцність“
Проект розробив
Великий А.Ю.
Керівник проекту
Гринкевич В.О.
Дніпропетровськ 2015
РЕФЕРАТ
Даний курсовий проект містить: стор. 46, рис. 12, табл. 2, джерел 5, додаток 1.
Об'єкт проекту: розгляд конструкцiї та принципу дiп i розрахунок на міцність деталей пароповітряного молоту з МПЧ 5 т.
Мета роботи: при використанні загального креслення молоту розглянути та розрахувати на мiцність деталi пароповітряного молоту з МПЧ 5 т.
Мета дослідження: при використанні існуючого обладнання кафедри ОМТ виконати розгляд конструкції і провести аналітичні дослідження.
В даному курсовому проектi розглянута конструкцiя та принцип дiп пароповiтряного штампувального молоту з МПЧ 5 т.
Розрахованi на мiцнiсть та придатнiсть до експлуатацiп деталi пароповiтряного молоту:
§ штоку;
§ баби впадаючих частин;
§ робочого циліндра;
§ фундаменту.
Цi деталi задовольняють умові мiцностi й придатнi до використання при роботi пароповiтряного штампувального молота.
МОЛОТ, ШАБОТ, СТАНИНА, ШТАМП, ЦИЛІНДР, ШТОК, ФУНДАМЕНТ, МЕТАЛ, БАБА
ЗМIСТ
ВСТУП
1. ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАТКУВАННЯ МОЛОТА
1.1 Класифікація устаткування КШВ молота с м.п.ч 5 т
1.2 Конструкція та принцип дії устаткування
2. РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ОСНОВНИХ ДЕТАЛЕЙ АБО ВУЗЛІВ
2.1 Шток
2.2 Баба
2.3 Робочий циліндр
2.4 Фундамент
ВИСНОВКИ
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
ВСТУП
Ковальська справа - один з самих старовинних способів обробки металів. Ще в четвертому і третьому тисячоліттях до н.е. єгиптяни вміли кувати метеоритне залізо, а у стародавнiй Греції і стародавньому Римі ковальське ремесло досягло високої степені вдосконалення.
З розвитком обробки металів ручні молоти , які використовували стародавнi ковалі, не могли задовольнити всіх потреб виробництва. З'явились ричажні молоти, які з допомогою коней приводилися в дію, а потім і молоти з приводом від водяних коліс.
Після створення парової машини у 1839р. був сконструйований і збудований перший паровий молот, основні риси якого збереглися і в сучасних молотах.
Розвиток промисловості потребував кування більш тяжких зливків. На початку другої половини 19 віку на Обуховском і Пермському заводах були встановленні молоти з дуже великою масою падаючих частин-до 50т.
У 1861р. збудован перший гідравлічний прес, який розвиває силу 7.5 МН. В 1895р. у Росії зроблен гідравлічний прес iз силою 75 МН.
Обробка тиском - прогресивний технологічний процес. Змінення форми заготовки при обробці метала тиском відбувається перерозподілом об'єма заготовки.
З розвитком нових методів обробки металів тиском було потрібно спеціальне обладнання, конструкція якого забезпечувала би виконання топ чи іншої операції. З`явилися штампувальні молоти, штампувальні механічні і гідравлічні преси, преси для видавлювання, ротаційні кувально-пресові машини та інші [1].
1. ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАТКУВАННЯ МОЛОТА
Для штампувальних робіт при виконанні поковки виробів, на різних підприємствах промислового характеру і в різних сферах виробничої діяльності часто використовується таке обладнання як пароповітряний молот.
Дане обладнання призначене для обробки металевих виробів для додання їм необхідної форми. використання даного обладнання відбувається як на виробництвах масштабного характеру, та і в невеликих промислових виробництвах, так само він може застосовуватися в майстернях різного типу. Основне призначення даного пристосування це штамповка гарячого типу чорних і кольорових металів.
Конструктивно пароповітряний молот складається з таких елементів, як сама станина, на якій і кріпиться весь основний робочий вузол машини. Робочими елементами даного обладнання є Поршнєва система, робочий шток, бабка на якій кріпиться направляючий елемент і сам молот.
Принцип роботи пароповітряного молота.
Принцип роботи даного обладнання заснований на ударах, який завдає, молот по заготівлі, закріпленої на нижній частині штампа. Важливими характеристиками паровоздушного молота є такі, як сила енергії кінематичного типу даного пристрою і маса його удару. Саме маса удару є визначальною в робочих характеристиках паровоздушного молота, оскільки саме за допомогою наносяться ударів відбувається штампування і деформація заготовок. Продуктивність даного обладнання є залежною від того, яка кількість ударів на хвилину виробляє робоча баба, а число цих ударів залежить від того, якої моделі і модифікації є робочий молот, подібні параметри можуть варіюватися від п'ятдесяти до ста ударів на хвилину.
Основним енергетичним носієм даного устаткування є пар або гарячий стиснене повітря, саме він призводить робочі елементи в дію. Пар видається на молот зі спеціального парового котла, якщо машина працює від стисненого повітря, то він подається від роботи компресорної установки.
Маса падаючої частини такого обладнання може досягати близько восьми тонн, що є дуже високим показником. Швидкість роботи досягає восьми метрів з секунду, а енергія удару може дорівнювати ста двадцяти п'яти кілоджоулів.
Станина даного обладнання виконана або з цільнолистовий високоякісної литої сталі, або з чавуну, що робить конструкцію паровоздушного молота стійкою і важкою. Робота молота може класифікуватися за принципом дії його ударного руху. А саме удари можуть вироблятися послідовно в автоматичному порядку. Дані удари молота відбуваються безупинно, що не розділяючись паузами. У даному випадку робоча бабка, на якій укріплений робочий елемент, для штампування піднявшись до крайньої верхньої точки, тут же спрямовується назад вниз.
Другий тип ударів молота це удари одиночного характеру з паузою у верхньому положенні. Відповідно в даному випадку бабка затримується в положенні зверху і не падає вниз миттєво.
Самі пароповітряні молоти класифікуються на декілька типів і бувають молоти кувального типу, які виробляють вільну поковку матеріалу, а так само його штампування. Також є молоти для конкретно тільки штампувальних робіт, в штампах відкритого та закритого типу. Існують так само молоти для штампування саме листового матеріалу. І, нарешті, є такі молоти, які виробляють локальну заготовку за шаблоном, тобто виколоточние молоти.
Сам пар, застосовуваний в даному обладнанні повинен бути сухим насиченим, вологим насиченим і перегрітим. Саме правильна пропорція всіх трьох типів пара дає високі результати роботи паровоздушного молота, оскільки використання тільки лише якогось одного виду пара не допустимо.
1.1 Класифікація устаткування КШВ молота с м.п.ч 5 т
Шабот - 1; станина - 2; падаючи частини - 3; циліндр - 4; буферний пристрой - 5; золотниковий механізм - 6; важільна система управління - 7; системи змащування - 8.
Рисунок 1.1 - Склад молота
Загальним для усіх молотів є характер дії їх в період робочого ходу, грунтованого на перетворенні кінетичної енергії рухливих частин приводу, виконавчого механізму і навіть станини за допомогою удару в енергію пластичної деформації оброблюваного металу.
Молоти класифікують за наступними ознаками, що розкривають принцип дії, пристрій і застосування їх як машин-знарядь: по виду приводу, технологічному призначенню, конструктивному виконанню.
Вид приводу - це характеристика рухового і передатного механізмів молота. Дляприводу рухливих частин молотiв використовується енергiя: водяного пару, стиснутого повiтря, стиснутого до високого тиску газу, пальних сумiшей i вибухових речовин, обертального руху, рiдини високого тиску, електрики. Вiдповiдно до цього й розрiзняють молоти, приведенi на рис. 1.2.
Рисунок 1.2 - Класифікація молотів по виду приводу
а - пароповітряні; б - високошвидкісні вибухові; в - пневматичні;
г- фрикційні з дошкою; д- ресорні; е - з гнучким зв'язком.
У пароповітряних молотів максимальна швидкість частин, що падають, при ході вниз не перевищує зазвичай 7...8 м/с, що пояснюється відносно невеликою питомою концентрацією енергії в приводі.
Високошвидкісні молоти - види молотiв, в якості інтенсивного прискорювача в них використовують енергію розширення інертних газів, стислих під великим тиском, вибуху горючих газових сумішей і вибухових речовин. Зразкова схема високошвидкісного газового молота показана на рис. (1.2,б). Верхній циліндр служить газовим акумулятором. При відкритті прохідного отвору відбувається інтенсивне перетікання газу в нижній циліндр і його тиск на поршень. Рухливі частини прискорено рухаються вниз.
Їх підйом здійснює тиск газу, що знаходиться в нижній порожнині циліндра.
Вибуховий молот за принципом дії подібний до двигуна внутрішнього згорання з використанням як робоче тіло горючих сумішей. Вибуховий молот, працюючий на ВР, аналогічний вогнепальній системі (гарматі) і містить казенну частину, в яку закладають дозований заряд(наприклад, у вигляді патрона), і затвор з детонатором електричної або ударної дії. При вибуху газові продукти з великим тиском діють на бойок, прискорюючи його до десятків метрів в секунду.
Пневматичний молот (рис.1.2,в) має вбудований компресорний циліндр для перекачування повітря в нижню або верхню порожнину лівого робочого циліндра. Стисле повітря, виконуючи функції робочого тіла, що пружно зв'язує компресорний і робочий поршні, змушує частини, що падають, до циклічного зворотньо-поступального переміщення. У пневматичних молотів привід індивідуальний від електродвигуна, обертальний рух якого перетвориться в прямолінійний зворотньо-поступальний компресорного поршня з використанням кривошипно-ползунного механізму.
Привiдні молоти - механічні молоти, якi також мають індивідуальний привід від електродвигуна, причому передача руху від кінцевої ланки приводу до частин(бабі з штампом або бойком), що падають, здійснюється за допомогою механічних зв'язків жорсткого, пружного або гнучкого типу. Перший тип зв'язків застосовують у фрикційних молотах з дошкою (рис. 1.2, г), в яких підйом баби забезпечують сили зчеплення, що виникають між роликами, що обертаються врізні боки, і дошкою. Рух вниз здійснюється під дією сили тяжіння при розлучених роликах.
У ресорно - пружинних молотах (рис. 1.2, д) ресора служить не лише для перетворення обертального руху від електродвигуна в зворотньо-поступальний рух баби, але і є накопичувачем потенційної енергії, прискорюючим рух частин, що падають, вниз.
В якості гнучкого зв'язку, що перетворює обертальний рух приводного валу в поступальну ходу баби вгору, використовується канат, ланцюг або ремінь (рис. 1.2,е). При від'єднанні зірочки або намотуючого барабана від провідного валу частини молота, що падають, здійснюють хід вниз під дією сили тяжіння.
У гідравлічному молоті робочим тілом служить рідина високого тиску, що впускається в порожнину робочого циліндра під поршнем при ході вгору або над поршнем при ході вниз. Таким чином, молот працює за схемою, подібною до вказаної на (рис. 1.2, а).
У електричному молоті використовують енергію поля, що утворюється обмотками електромагніту, що втягує металевий сердечник-шток і піднімає частини, що падають, вгору.
Молоти застосовують для виконання багатьох технологічних процесів ковальсько-штампувального виробництва і металообробки: кування, об'ємного і листового штампування, а так звані імпульсні ножиці, т. е. вибухові молоти - для розрізання сортового прокату.
Відповідно технологічному призначенню розрізняють кувальні, штампувальні і листоштампувальні молоти. Галузеве призначення молотів дуже широке. Їх можна використати на заводах, в сільських кузнях і навіть на кораблях(корабельні пневматичні молоти).
Різноманіття приводу молотiв не дає можливості детально класифікувати їх по конструктивному виконанню, як, наприклад, кривошипні преси. Проте є ознаки, що дозволяють відособити більшість молотів по загальнихконструктивних групах: способу удару рухливих частин; кратності дії енергоносія; конструкції станини; облаштуванню фундаменту.
Спосіб удару рухливих частин характеризує переміщення їх по відношенню до оброблюваного металу: з однією або з двох сторін.
У першому випадку заготовку встановлюють на нижній половинціробочогоінструменту(штампі, бойку і т. п.), закріпленого перехідними деталями безпосередньо на масивній нерухомій основі 1 молота(шаботі).
Рисунок 1.3 - Класифікація молотів за способом удару
а- шаботні; б - безшаботні
Рухливі частини 2 з іншою половиною інструменту рухаються у напрямку заготовки. Це так звані, шаботні молоти(рис. 1.3, а). У молотів з нижнім ударом заготовка лежить на інструменті, що рухається від низу до верху, але верхня поперечка, сполучена тягою з шаботом, нерухома, і, отже, принципових відмінностей у такого молота від звичайного шаботного з верхнім ударом немає.У iншому випадку у напрямку до оброблюваної заготовки з двох протилежних сторін рухаються з сумірною швидкістю близькі по масі рухливі частини 2 і 7 з інструментом. Це так звані, безшаботні молоти (рис. 1.3, б).
Кратність дії енергоносія характеризує умови використання зовнішньої енергії: чи призначена вона тільки для підйому частин, що падають, а рух вниз здійснюється під дією земного тяжіння, або ж і при ході вниз зовнішня енергія використовується для створення додаткової прискорюючої силової дії на частини, що падають. Першу групу називають молотами простої дії, або що падають, другу - молотами подвійної дії.
Конструкція станини, що служить для компонування усіх вузлів, є об'єднуючою ознакою. По конструктивному оформленню вона може бути одно - або двостійковою, рамного, арочного або мостового типу.
Облаштування фундаменту- важлива додаткова ознака для шаботних молотів (найчисленнішої групи молотів). Якщо його підошва покоїться на грунті, то молот має звичайну основу; якщо ж на амортизаторах, то -віброізольовані.
По загальних особливостях принципу дії і пристрою сучасні молоти можна підрозділити на три класи: пароповітряні, високошвидкісні і приводні з подальшим поглибленням за найбільш характерними ознаками [2].
1.2 Конструкція та принцип дії устаткування
Пароповітряний молот - це молот в якому енергоносієм, що приводить в дію виконавчі органи, є пара або стисле повітря. Пароповітряний молот - одна з найбільш поширених машин ковальсько-штампувального виробництва. Частини, що падають, пов'язані штоком з поршнем, що здійснює зворотньо-поступальний рух в циліндрі під дією пари або стислого повітря, що подаються під тиском зазвичай 0,4 - 0,7 МН/м2(4 - 7кгс/см2) (у великих - до 1,2 МН/м2). Енергоносій подається в циліндр від зовнішнього джерела: пара - від парових котлів, стисле повітря -від компресора. Залежно від технологічного призначення і особливостей конструкції розрізняють кувальні і штампувальні простої дії(з одностороннім ударом на шабот) і бесшаботні двосторонньої дії.
Кувальні пароповітряні молоти застосовують для вільного кування і штампування в підкладальних штампах, мають масу частин 3 - 8 т, що падають, розвивають швидкість 7 - 8 м/сек і енергію удару до 125 кДж. Станини цих молотів - конструкції арочного або мостового типу.
Штампувальні пароповітряні молоти застосовуються для гарячого об'ємного штампування і листового штампування, мають масу частин, що падають, зазвичай 630 - 25000 кг, найбільшу швидкість удару 5 - 7 м/сек (горячештампувальний пароповітряний молот) і 3 м/сек (листоштампувальні). Унікальний горячештампувальний пароповітряний молот має масу частин, що падають 35 т і енергію удару до 630 кДж. Станини штампувальних пароповітряних молотів - рамні складені або суцільнолиті конструкції.
Безшаботні пароповітряні молоти служать для гарячого штампування масивних деталей. Такі молоти працюють з відносною швидкістю удару
5 - 6 м/сек, енергією удару до 1,6 МДж з гiдромеханiчним зв'язком рухливих частин і до 0,4 МДж із стрічковим. Сфера застосування пароповітряних молотів охоплює усі три головні технологічні комплекси: кування, об'ємне гаряче і листове штампування. Пароповітряний кувальний молот, маючи такі важливі переваги, як простота пристрою і управління при універсальності технологічних можливостей, є провідною машиною в індивідуальному і дрібносерійному виробництві поковок. Проте тенденція, що намітилася, до заміни пароповітряних кувальних молотів як і раніше продовжує існувати. Вважають, що замість кувальних молотів з масою частин(МПЧ), що падають, більше 3000 кг в ковальських цехах машинобудівних заводів доцільно встановлювати гідравлічні преси відповідного номінала, а з МПЧ менше 1000кг - пневматичні молоти.
Основні розміри і параметри пароповітряних кувальних молотів подвійної дії регламентовані ГОСТ 9752-75. Передбачено виготовлення молотіварочного і мостового типу з МПЧ 1000...8000 кг при ефективній енергії удару 25...200 кДж. Стандартом встановлено, що маса шабота рівна 15-кратною номінальною МПЧ.
Аналогічно йде справа і з штампувальними молотами. У нових цехах вважають за краще встановлювати КГШП, доступні найширшоп механізації і автоматизації. Проте у багатьох ковальсько-штампувальних цехах провідною машиною доки залишається пароповітряний молот; створення фундаменту на віброізольованій основі і деякі інші нововведення у ряді випадків спонукають проектувальників до традиційних рішень. Тому в умовах серійного виробництва доцільно застосовувати штампувальні молоти з МПЧ до 25000...40000 кг. Для штампування дуже великих поковок застосовують бесшаботні молоти (Lэ = 16...630 кДж) при повному ході 1000...1600 мм, причому перевищення маси шабота має бути 20-кратним. Тиск пари або повітря, передбачений вищезгаданими стандартами длямолотів подвійної дії, дорівнює 0,6...0,9 МПа.
Виготовлення облицювальних і інших деталей літальних апаратів з незалізних листових сплавів вимагає специфічного механічного режиму обробки. Найбiльш вiдповiдним устаткуванням для цього виявляються листоштамповочнiмолоти
Молот являє собою ковальську машину зі зворотно-поступальним рухом робочого органу - баби, до якої кріпиться верхній штамп. Нижній штамп встановлюється на штамподержателе закріпленому на шаботи. Баба отримує рух через шток з поршнем від робочого циліндра, закріпленого через проміжну плиту на двостояковим станині з напрямними.
Паророзподіл здійснюється циліндричним золотником. Золотник, переміщуючись вгору і вниз, направляє енергоносій то у верхню порожнину циліндра (хід поршня і падаючих частин вниз), то в нижню порожнину циліндра (хід поршня і падаючих частин вгору). Переміщення золотника проводиться за допомогою пневматичного сервоприводу через систему важелів. Управління сервоприводом педальне. Педаль сервоприводу встановлюється в будь-якому зручному для роботі місці. Кількість повітря, що надходить до золотника, регулюється клапаном, встановленому в золотникової коробці перед золотником [3].
Устрій і робота складових частин молота.
Шабот
Шабот є підставою молота, на якому монтується всі його вузли. Шабот молота складається з двох частин: верхньої сталевий і нижньої чавунної. Від поздовжніх і поперечних зсувів окремі частини шабота утримуються пазом і штифтом.
У верхній частині шабота є паз, в якому встановлений і закріплений штамподержатель.
Шабот встановлюється на дерев'яну подушку, зібрану з декількох рядів дубових брусів.
Станина
Кувальні молоти випускають з двостійковою станиною аркового або мостового типу. У вузол станини аркового типу кувального молота (рис. 1.4, а) в якості базових деталей входять ліва 2 і права 8 стiйки з регульованими направляючими планками 3. Замикання рами станини може здійснюватися різними способами. У конструкції, зображеній на (рис. 1.4, а), стiйки встановлені на ліву 1 і праву 10 фундаментну плиту, стягнутих тягою 9. Згори розташовується підциліндрова плита 4, поперечні пази якої так само, як і труби розпорів 6 із стяжними шпильками, фіксують положення стiйок уздовж фронту. Поперечна їх фіксація забезпечується шпонками 7. Вузол робочого циліндра монтують на підциліндровій плиті і кріплять до стiйок шпильками 5.
Стiйки сучасних кувальних молотів виготовляють із сталевого литва і зазвичай з коробчатим перерізом, що округляє.
Для кування поковок великих розмірів арочна конструкція станини стає нетехнологічною(наприклад, для молота з МПЧ 3150 кг просвіт збільшується з 2700 до 4000 мм). В цьому випадку застосовують мостову станину (рис. 1.4, б) - клепану металоконструкцію 4 коробчаті перерізи, встановлювану на двох круглих стiйках-колонах 5, зігнутих з листа і зварених по шву. Кріплення моста 4 до стiйок, а останніх - до фундаментних плит здійснюють болтами7; плити скріплені тягою 6. Згори на міст встановлюють сталеві литі кронштейни 2, на яких розташований робочий циліндр 1; знизу в отворі закріплені ліва і права планка що направляють 3.
Конструкція типової двостійкової станини пароповітряного штампувального молота показана на (рис. 1.4.). Стiйки штампувальних молотів працюють в дуже важких умовах імпульсного навантаження. По відношенню до осі молота сила часто прикладена ексцентрично. В результаті відбувається їх зрушення вздовж і поперек фронту шабота, що супроводжується вигином в двох площинах. Спочатку стiйки відриваються від шабота, а потім різко сідають на своє місце. Тому кріплення повинне допускати рухливість стiйок при ударі і їх подальшу точну посадку на колишнє місце, а також передбачати компенсацію зносу зв'язаних поверхонь.
Праву 6 і ліву 4 стiйки встановлюють на шаботi 5, бічні приливи (А) якi фіксують їх положення по фронту. Поперечне зчленування стiйок з шаботом робиться в обхват за допомогою переднього і заднього нижніх приливів (Б) у стiйок. До шаботу кожну стiйку кріплять двома передніми і двома задніми підпружиненими шпильками 7.
Рисунок 1.4- Станини арочного (а) і мостового (б) типів молота
Вісь шпильок нахилена під кутом 10...12° до вертикалі. Призначення пружин двояке: при відриві стiйок вони виконують роль амортизаторів, розтягуючи ударний імпульс в часі і зменшуючи тим самим силу, що впливає на шпильки; при посадці горизонтальна складова сили стислої пружини притискає стойку до приливу шабота, фіксуючи її правильне положення.
Функції компенсаторів зносу зв'язаних вертикальних площин стойок і шабота виконують два подовжніх і два поперечні клини. Перші два забивають з фронтального боку молота між передніми приливами (Б) стiйок і шаботом, а другі - в проміжок між бічними поперечними площинами приливів (А) і (Б) цих деталей.Ухил подовжніх клинів складає 1/16, поперечних - 1/24. Для надійності кожний з клинів контрять шпонкою із зубцями, встановленою в пазу станини 6 (шабота 8).
Подовжню фіксацію стiйок забезпечують підциліндровою плитою 5, укладаючи її пазами на виступи шпон стiйок. У проміжки пазів вставляють планки, а для вертикального з'єднання використовують чотири пари підпружинених болтів, що стягують верхні приливи стiйок, підциліндрову плиту і плиту робочого циліндра. Для поперечної фіксації використовують шпонки.
Горизонтальне переміщення регульованої направляючої планки 1 для зменшення або збільшення проміжку між нею і бабою здійснюють клином 2. Для підйому або опускання клину служать гайка і болт, квадратну голівку якого розташовують в пазу клину. До стiйки планка притиснута підпружиненими шпильками 3.Таке саме облаштування тих, що направляють застосовують і в кувальних молотах.
Стiйки штампувальних молотів виготовляють із сталевого литва. Відливання відпалюють, а місця контакту з шаботом і підциліндровою плитою піддають газополум'яному поверхневому загартуванню. Сприятливий вплив на контактну міцність у вказаних місцях робить хороше мастило. Міцність стiйок забезпечують наданням їй коробчатого або двотаврового перерізу в горизонтальній площині і трапецеїдального з ребрами жорсткості - у вертикальній. Станини (стійки) кувальних і штампувальних молотів навантажуються бічними силами, що виникають при ексцентричних ударах. Для розрахунку стійок необхідно знати максимально можливе сила що виникає при твердому ударі штампа об штамп. Зазвичай приймають, що ця сила в 1000 разiв перевищує вагу падаючих частин.
,
де: маса падаючих частин, т.
Максимально можливасила (у кН) при ударі може бути визначене по виразу:
де: щільність матеріалу штока, ; с - швидкість пружної хвилі, для сталі, 5000 - 5250 м/c; швидкість співударяння,м/с; площа перетину штока,м2. Від сили прикладеної з ексцентриситетом е(у м), на бабу діє перекидаючий момент (у):
Баба прагне повернутися проти годинникової стрілки, роблячи натискання на стійки.
Рисунок 1.5 - Конструкція типової двостійкової станини пароповітряного штампувального молота
Падаючі частини
Номінальна МПЧ - головний параметр - складається з мас поршня, штока, баби. Верхній бойок, або штамп, не є деталлю молота, регламентація його маси потрібна для того, щоб попередити при експлуатації те, що обважнює частини, що падають, понад міру, що призводить до значної зміни параметрів молота. Так, ГОСТ 9752-75 на кувальні молоти допускає перевищення номінала всього на 5%. По ГОСТ 7024-75 на штампувальні молоти допускається збільшення фактичної МПЧ відносно номінальною не більше ніж на 15 % без урахування маси верхнього штампу. Маса ж верхнього штампу не повинна перевищувати 30 % від номінальної МПЧ.
Типовий вузол частин(рис. 1.6), що падають, складається з окремо виконаних поршня 2, штока 3, баби 6 і дрібніших сполучних деталей.Тривалий досвід експлуатації штампувальних молотів показав доцільність заклиненого конусного кріплення поршня на штоку і штока у бабі. Міцність такого кріплення забезпечується достатньою норисною напругою наповерхні контакту і відповідним кутом конусності б сполучень (б = 1,25...2,30°).
Рисунок 1.6 - Схема типового вузла частин молота що падають.
1 - кільця; 2 - поршень; 3 - шток; 4 - прокладка; 5 - сухар; 6 - баба
Циліндр
Робочий циліндр - складова частина приводу пароповiтряного молота. У його циліндричнiй порожнинi відбувається перетворення енергії пари та стисненого повітря в кінетичну енергію рухомого поршня і всього вузла падаючих частин.
До вузла власне робочого циліндра (рис. 1.7) відносяться: його корпус 3, втулка 4, відокремлене днище 7, запобіжний і ущільнювальний пристроп. У корпусі робочого циліндра розміщуються також поршень 10, штоки 5, 9 і деталі паророзподілу та управління молотом.
Корпуси молотів бувають двох типів: відлиті заодно з золотниковою коробкою і без неї.Корпуси першого типу зараз уніфіковані для кувальнихі штампувальних молотів, другого - іноді зустрічаються у кувальних молотів.Стійкість корпусу забезпечена бічними ребрами і декількома парами повздовжних косинок (іноді їх виконують також у вигляді ребер жорсткості по всій довжині циліндра). Виготовляють корпуси робочих циліндрів із сталевого лиття. Відомо, що контактний знос залежить від швидкості відносного переміщення сполучених поверхонь.Оскільки швидкість поршня нерівномірна по довжині робочого циліндра, то неоднаковий по його довжині й знос - в центральнiй частини вироблення сильніше. Щоб компенсувати знос, що спотворює форму робочої порожнини, внаслідокчого зростають витоки енергоносія, рекомендується встановлювати в циліндрі втулку з чавуну СЧ 21 або (краще) з хромонікелевого чавуну. Щільність посадки втулки досягається в результаті попереднього підігріву циліндра.
А.І. Зимін вказує, що товщина стінки корпусу циліндра, розрахована виходячи із тиску пари або повітря, занадто мала. Тому її приймають конструктивно близько 0.1 D, де D- внутрішній діаметр циліндра, а товщину стінок втулки - 0,05 D, але не менше 20 мм. Такі розміри забезпечують необхідне число переточувань при ремонті.За наявності в цеху великої кількості молотів завжди можливі перепади тиску в магістралях пари або повітря. Навіть досвідченим наладчикам не відразу вдається вiдрегулювати становище органів паророзподілу. Внаслідок помилок при управлінні молотом поршень може отримати непередбачене прискорення при русі вгору і різко вдарити в кришку циліндра.Для запобігання аварійних ситуацій у верхній частині циліндра монтують спеціальний запобіжний пристрій.
Досвід показав, що пружинні запобіжники ненадійні і часто виходять з ладу, не пом'якшуючи удару. Пароповітряні запобіжники складнішi по конструкції, але зате поломка кришки при них майже виключена. У цих пристроях плунжер 1 (див. рис. 1.7), що звисає в робочий циліндр, сприймає удар поршня і, підтискаючи пар або повітря у відсіченій порожнини циліндра запобіжника, гасить швидкість падаючих частин.
Рисунок 1.7 - Конструкцiя вузла робочого цилiндру
Для компенсації витоків порожнину запобіжника завжди з'єднано трубкою 2 з підвідної трубкою 8 свіжої пари або повітря, для вихлопу яких передбачена труба 6. Знизу в робочий циліндр входить шток 9.
Герметизацію циліндра забезпечує ущільнювальний пристрій у вигляді манжет 2 (рис. 1.8) шевронного перерізу з азбестового тканини АТ2 або АТ4, просоченої теплостійким клеєм. При складанні встановлюють 5-8 манжет, фіксуючи їх кільцями 1 і 3 з бронзи або антифрикційного чавуну. Нижнє кільце 3 підтискають розрізною втулкою 4 [5].
Рисунок 1.8 - Конструкція ущільнювального пристрою
Управління
Управління молотом - педальне. Силовим органом управління є пневмосервопрівод. Важільна система виконана на підшипниках кочення.
Повітророзподільна система управління молотом дозволяє здійснювати наступні режими роботи молотом:
а) хитання;
б) одиничні удари;
в) послідовні безперервні удари.
Пуск молота виробляється шляхом відкривання клапана для впуску повітря в золотникову порожнину. У шафі пневмосистеми управління встановлений редукційний клапан, яким регулюється тиск повітря, що подається в циліндр клапана, чим і здійснюється величина відкриття впускних вікон в клапані - при підвищенні тиску - більше відкриття, при зниженні - зменшується.
Режим «гойдання» відбувається в наступній послідовності: при стоянці і в момент пуску молота падаючі частини знаходяться в нижньому положенні. пароповітряний молот деталь вузол
При правильному налаштуванні системи управління саблеобразно важіль утримує золотник в нижньому положенні, тобто в положенні впуску стисненого повітря (пара) в нижню порожнину циліндра.
Відкриттям крана - управління, розташованого на шафі, відкривають впускний клапан-дросель на підвідному трубопроводі стисненого повітря. Стисле повітря направляється в золотникову коробку, а від туди надходить у нижню порожнину циліндра (під поршень). Під дією стиснутого повітря поршень, а отже, і баба з верхньою частиною штампа переміщується вгору. При переміщенні падаючих вгору скіс баби віджимає саблеобразно важіль вправо і, через систему важелів і тяг, переміщує золотник також вгору, припиняючи надходження стисненого повітря (пара) в нижню порожнину.
При подальшому переміщенні золотника вгору повітря (пар) направляють у верхню порожнину циліндра, а з нижньої порожнини проводиться частковий вихлоп. При цьому падаючі частини змінюють напрямок руху, тобто переміщується вниз, саблеобразно важіль відхиляється вліво і золотник під власною вагою опускається, направляючи повітря під поршень, тобто на підйом падаючих частин. Така автоматична попеременная подача енергоносія в порожнину циліндра забезпечує хитання падаючих частин. Хитання скоюється при вільній педалі керування. Постійний притиск саблеобразно важеля до скосу баби забезпечується вагою золотника і системи важеля. Цикл гойдання падаючих частин необхідний для отримання першого удару максимальної енергії. Момент натискання педалі для вчинення удару повинен збігтися з моментом підходу баби до верхнього положення, коли зверху поршня вже є парова подушка. Таким чином, у момент натискання педалі зверху поршня вже буде знаходитися пар під тиском, а знизу буде випуск. У наслідку цього перший удар буде володіти більшою енергією, ніж якби мало місце тримання баби на вазі, при якому перемикання золотника на положення, відповідне удару, відбувається в момент, коли знизу поршня мається тиск, більш високе, ніж зверху поршня.
Поодинокі удари здійснюються шляхом різкого короткочасного натискання на педаль. Залежно від величини ходу опускання педалі при її натисканні можна отримувати удари різкою сили. При утриманні педалі в нижньому положенні забезпечується «прилипающий» удар.
Послідовні безперервні удари здійснюються шляхом натискання на педаль після кожного здвоєного ходу, не допускаючи гойдання падаючих частин.
Пневмосистема управління призначена для управління паровоздухораспределітельним органом молота - золотником і клапаном на впуску енергоносія. Вона забезпечує отримання заданих режимів роботи молота - хитання, одиничні удари, послідовні безперервні удари.
Фундаменти
Молоти монтують на фундаментах - масивних залізобетонних блоках, які можуть спиратися безпосередньо на грунт або на опори(пружні амортизатори, рухливі пневмоопори та ін.).
Фундаменти, підошва яких спирається на грунт - на цих фундаментах змонтована більшість молотів. У конструкціях таких фундаментних блоків для штампувальних і кувальних молотів є деякі відмінності.Фундамент для штампувального молота - це суцільнолитий блок у формі прямокутного паралелепіпеда з виїмкою у верхньому торці(див. рис. 1.9). На дно виїмки укладають пiдшаботне прокладення(подушку) з декількох лав дерев'яних плит. На це прокладення встановлюють шабот молота і фіксують його у виїмці за допомогою двох подовжніх і двох поперечних брусів-розпірок без жорсткого кріплення їх до фундаменту. Для зручності роботи лінію роз'єму штампів розташовують на висоті 840 мм над рівнем підлоги і відповідно заглиблюють підошву шабота і верхній торець блоку. До рівня підлоги роблять засипку піском. Справа у фундаменті передбачають отвір для стiйки маслостанцiп.
Плити прокладення - це квадратні бруси, виготовлені з якісного дуба або буку після їх повітряної сушки на вологість до 20...25 %. Бруси стягують болтами і розташовують так, щоб волокна брусів верхніх плит були перпендикулярні волокнам нижніх. Висота дерев'яного прокладення складає 400...1800 мм для молотів з МПЧ 630...25000 кг.
Поверхня виїмки у блоці, на яку спирається прокладення, має бути строго горизонтальна. Якщо при виготовленні фундаменту був допущений перекіс, то усувати його за допомогою цементної підливки не можна, оскільки вонавикришиться при роботі молота.
Горизонтальності домагаються, стісуючи зайвий бетон.Залізобетонні блоки фундаментів для кувальних молотів також роблять суцільнолитими. Стiйки кувального молота кріпляться окремо, тому у фундаменті передбачають колодязі для стяжних болтів(див. рис. 1.9). Виїмка під шабот тут значно глибше, оскільки він увесь розташовується нижче рівня підлоги. Підшаботна прокладка також дерев'яна, таке, що складається з декількох лав плит. Рекомендується класти однорядні дерев'яні плити і під підошви стiйок.
Під час удару шабот піддається дії силового імпульсу і, починаючи переміщатися вниз, стискає подушку, а через блок робить тиск на грунт. В процесі вантаження прокладення і грунту створюється енергетичний потенціал, тому подальше розвантаження пов'язане з виникненням коливального руху обох мас. При цьому амплітуда коливань фундаментного блоку може досягати 1,5 мм і більше. Під дією неодноразового динамічного вантаження в грунті від
фундаментного блоку поширюються поперечні і подовжні пружні хвилі, які і називаються вібраціями.
Рисунок 1.9 - Фундамент для штампувального молота
Вібрації призводять до небажаних наслідків:
o зміні механічних характеристик грунту, що викликає нерівномірне осідання будівель і інших будівельних споруд і може стати причиною їх ушкодження;
o спотворенню показань приладів навіть в далеко розташованих будівлях, вібрації технологічного інструменту, обвалу земляних ливарних форм і т.п.
o шкідливій фізіологічній дії на людину, оскільки основна частота віброколивань знаходиться в інтервалі інфразвукових частот.
Опорні віброізольовані фундаменти (рис. 1.10). Застосовують їх для пом'якшення дії ударного імпульсу на грунт і попередження поширення пружних хвиль. У цих фундаментах на грунт спирається залізобетонний короб 2. Фундаментний блок 1 звичайної конструкції вільно встановлений на розташованих на дні короба амортизаторах 4 і віброгасителях 3.
Амортизатори сприймають велику частину енергії першого зміщення фундаментного блоку після удару, здійснюючи тим самим його віброізоляцію. Дія на грунт буде тим менше, чим більше маси блоку або амплітуда пружного стискування амортизаторів(рис. 1.10, а) - пружинних блоків з локомотивних і вагонних пружин. Схема установки молота на віброізольованому фундаменті розсіюють енергію коливань фундаментного блоку, тому потрібні ще і віброгасителі(рис. 1.10, б). Найчастіше для них використовують гумові подушки з великим внутрішнім тертям.
Рисунок 1.10- Опорний віброізольований фундамент (а) і віброгасники (б)
Паророзподільний механізм і механізм управління
Принцип управління молотом полягає в регулюванні руху падаючих частин за характером циклу і швидкості до початку удару. Для молотів поточні параметри руху поршня визначаються співвідношенням сил, збуджуючих цей рух або перешкоджають йому.
Механізм, призначений для регулювання параметрів енергоносія, називається паророзподільних. Робочі органи цього механізму можуть, виконаються у вигляді:
1) клапанних пристроїв, в яких підйом клапанів від сідловини відкриває прохід енергоносію, а посадка на місце припиняє;
2) золотникових пристроїв, в яких полиці циліндричного або плоского золотника в ході зворотно - поступальних руху перекривають отвори золотникової втулки або плити, припиняючи впуск свіжого енергоносія або починаючи випуск відпрацьованого;
3) кранових пристроїв, в яких прохідні вікна відкриваються або закриваються поворотом внутрішньої втулки щодо зовнішньої.
Переміщення робочих органів паророзподільних механізму виробляє механізм управління, який утворює кінематичну ланцюг з хитних важелів і поступально рухомих тяг. Механізм управління приводиться в рух:
1) безпосередньо ковалем або машиністом молота, що впливає на кінцеву ланку кінематичного ланцюга (рукоять, педаль);
2) ходом баби, що впливає на особливу ланку, пов'язане з рештою ланцюгом управління.
Золотниковий механізм для регулювання кількості пари (або повітря), що надходить у головний циліндр, включає втулку 7, Вертикально встановлену в тій частині корпусу 3 робочого циліндра, яка зазвичай називається золотникової коробкою, і двухполочная золотник 6 з його качалкою 5 для зв'язку з механізмом управління. Втулка має три ряди вікон. Верхній і нижній ряди з'єднують за допомогою відповідних каналів порожнини золотникової коробки, з верхньої та нижньої порожнинами циліндра, а середній - з порожниною дроселя, а через нього - з підвідної трубою 12 свіжої пари. Наскрізна порожнину всередині золотника з'єднується з вихлопною трубою 10 відпрацьованої пари. За рахунок зміни положення порожнини, відсіченою полками золотника і стінкою втулки, забезпечується попеременное з'єднання верхнього і нижнього рядів вікон із середнім на впуск свіжого пара. Через ряд вікон, що знаходяться в цей час за зовнішньою кромкою золотника, відбувається впуск відпрацьованої пари (з верхніх вікон - через внутрішню порожнину золотника).
Золотниковий механізм успішно працює, якщо виконано найважливіша умова: золотник швидко і плавно опускається у втулці по всій довжині під дією сили тяжіння. Для цього зазор між втулкою і золотником призначається з розрахунку 0.1мм на 100мм діаметра з обов'язковою притиранням. Втулка і золотник в останніх моделях штампувальних молотів виготовлені з СЧ21.
Дросель кранового типу складається із зовнішньої втулки 8, нерухомо встановленої в золотникової коробки, і внутрішньої 9, качалка 13 якої з'єднана з механізмом управління. Обидві втулки мають вікна, збіг яких забезпечує максимальний прохід для свіжого пара. Поворотом внутрішньої втулки площа вікон зменшується аж до повного перекриття з припиненням подачі доступу свіжого пара.
До складу механізму управління (см. рис 1.11.) Входять наступні деталі: педаль 14, вісь якої закріплена в припливах шабота; тяга 13, шарнірно з'єднана з важелем 1; пружина 12, що утримує важіль 1, а отже, і педаль 14 у верхньому положенні; контролер 11, що складається з зовнішнього обода з тягами 2 і 10 до важеля 1 і балансиру 4, а також внутрішнього поворотного диска з ручкою, зчепленого тягою 9 з важелем 8 скалка дроселя; балансир 4 (двуплечний важіль), вісь кочення якого укріплена в стійці молота; шабля 3 (кривої двуплечий важіль), що качає на осі лівого плеча балансира, причому шабля контактує з плоским скосом баби, а її праве плечі важеля 6, середнє плече якого через сережку 7 пов'язано з качалкою золотника.
Принцип управління молотом полягає в регулюванні руху падаючих частин за характером циклу і швидкості до початку удару. Для молотів поточні параметри руху поршня визначаються співвідношенням сил, збуджуючих цей рух або перешкоджають йому.
Механізм, призначений для регулювання параметрів енергоносія, називається паророзподільних. Робочі органи цього механізму можуть, виконаються у вигляді:
1) клапанних пристроїв, в яких підйом клапанів від сідловини відкриває прохід енергоносію, а посадка на місце припиняє;
2) золотникових пристроїв, в яких полиці циліндричного або плоского золотника в ході зворотно - поступальних руху перекривають отвори золотникової втулки або плити, припиняючи впуск свіжого енергоносія або починаючи випуск відпрацьованого;
3) кранових пристроїв, в яких прохідні вікна відкриваються або закриваються поворотом внутрішньої втулки щодо зовнішньої.
Переміщення робочих органів паророзподільних механізму виробляє механізм управління, який утворює кінематичну ланцюг з хитних важелів і поступально рухомих тяг. Механізм управління приводиться в рух:
1) безпосередньо ковалем або машиністом молота, що впливає на кінцеву ланку кінематичного ланцюга (рукоять, педаль);
2) ходом баби, що впливає на особливу ланку, пов'язане з рештою ланцюгом управління.
Золотниковий механізм для регулювання кількості пари (або повітря), що надходить у головний циліндр, включає втулку 7 (см.схему), вертикально встановлену в тій частині корпусу 3 робочого циліндра, яка зазвичай називається золотникової коробкою, і двухполочная золотник 6 з його качалкою 5 для зв'язку з механізмом управління. Втулка має три ряди вікон. Верхній і нижній ряди з'єднують за допомогою відповідних каналів порожнини золотникової коробки, з верхньої та нижньої порожнинами циліндра, а середній - з порожниною дроселя, а через нього - з підвідної трубою 12 свіжої пари. Наскрізна порожнину всередині золотника з'єднується з вихлопною трубою 10 відпрацьованої пари. За рахунок зміни положення порожнини, відсіченою полками золотника і стінкою втулки, забезпечується попеременное з'єднання верхнього і нижнього рядів вікон із середнім на впуск свіжого пара. Через ряд вікон, що знаходяться в цей час за зовнішньою кромкою золотника, відбувається впуск відпрацьованої пари (з верхніх вікон - через внутрішню порожнину золотника).
Золотниковий механізм успішно працює, якщо виконано найважливіша умова: золотник швидко і плавно опускається у втулці по всій довжині під дією сили тяжіння. Для цього зазор між втулкою і золотником призначається
з розрахунку 0.1мм на 100мм діаметра з обов'язковою притиранням. Втулка і золотник в останніх моделях штампувальних молотів виготовлені з СЧ21.
Дросель кранового типу складається із зовнішньої втулки 8, нерухомо встановленої в золотникової коробки, і внутрішньої 9, качалка 13 якої з'єднана з механізмом управління. Обидві втулки мають вікна, збіг яких забезпечує максимальний прохід для свіжого пара. Поворотом внутрішньої втулки площа вікон зменшується аж до повного перекриття з припиненням
подачі доступу свіжого пара.
До складу механізму управління (см.рис.1.11) Входять наступні деталі: педаль 14, вісь якої закріплена в припливах шабота; тяга 13, шарнірно з'єднана з важелем 1; пружина 12, що утримує важіль 1, а отже, і педаль 14 у верхньому положенні; контролер 11, що складається з зовнішнього обода з тягами 2 і 10 до важеля 1 і балансиру 4, а також внутрішнього поворотного диска з ручкою, зчепленого тягою 9 з важелем 8 скалка дроселя; балансир 4 (двуплечний важіль), вісь кочення якого укріплена в стійці молота; шабля 3 (кривої двуплечий важіль), що качає на осі лівого плеча балансира, причому шабля контактує з плоским скосом баби, а її праве плечі важеля 6, середнє плече якого через сережку 7 пов'язано з качалкою золотника.
Система змащування молота
Для змащення розподільного золотника, клапана і циліндра молота передбачена пневматична маслянка, яка встановлюється на трубопроводі, що підводить стиснене повітря (пар) до циліндра молота. Маслянка має два вентиля: для перекриття повітря (пара) під час затоки масла (верхній вентиль) і регулювання кількості що подається змащення (нижній вентиль). За допомогою цієї маслянки порціями розпорошеного масла, подаються в розподільчий золотник, клапан і циліндр за кожен хід молота.
Для змащення напрямних баби молота в останніх виконані свердління (ємності), на дні яких укладені шайби з повсті. Масло заливається в ці ємності, через повсть і отвір надходить до напрямних баби самопливом.
2. РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ОСНОВНИХ ДЕТАЛЕЙ АБО ВУЗЛІВ
2.1 Шток
Напрження стиску в штоку (у МПа) можна визначити по виразу
,
де E - модуль пружності, МПа; k - коефіцієнт відскоку (коефіцієнт відновлення); - найменша кутова частота вільних коливань системи поршень - шток;- час пробігу пружної хвилі по штоку;lШ - довжина штока;
Для розповсюдження відносин mП/mШТфазовий кут має наступні значення(див. табл. 1.1):
Таблиця 1.1 - Значення фазового кута в залежностi вiд вiдношення маси поршня до маси штока
|
0 |
0,1 |
0,17 |
0,2 |
0,25 |
0,33 |
0,5 |
||
|
1,57 |
1,42 |
1,35 |
1,32 |
1,27 |
1,195 |
1,08 |
В інтервалі температур кування - штампування коефіцієнт відскоку можна приймати:
· операції кування, заготовчi переходи об'ємного штампування k = 0,150,40;
· остаточні струмки k = 0,650,70;
· при дуже твердих ударах штампа по штампі k = 0,750,80.
Напруга вигину в штоку (у МПа):
,
де dШ - діаметр штока, м; - величина зазору, м.
Повна напруження в штоку дорівнює:
.
Допустиме напруження відповідає межi витривалості при стиску-розтягненні із симетричним циклом:
для вуглецевих сталей:
;
;
для легованих сталей:
;
.
Напруження (у МПа), що виникають у штоку, можна визначити по формулі Є.П.Унксова з поправочним коефіцієнтом:
.
Оптимальний діаметр штока вибирається з умов мінімальних подовжніх напруг і напруг вигину в ньому, а так само з умов стійкості (dШ0,04l) і максимальної передачі енергії штока:
,
де - об`єм поршня, см3; l - довжина штока без верхнього і нижнього конусів, см; lK - довжинанижнього штока (пiд бабу), см.
Визначення виникаючої напруги в штоку при останньому ударі в остаточному рівчаку штампувального молота МПЧ 5 т.
Вихідні дані: матеріал штока - 30ХНЗМ; МПа; mШТ = 0,806 т; mП = 0,27; k = 0,65; Е = 2,1105 МПа; с = 5250 м/с; Vу = 8 м/с; dШ = 0,2 м;
lШ = 3,3 м; lБ = 1 м; м.
При відношенні mП/mШТ = 0,27/0,806 = 0,33;
Напруга стиску в штоку:
Мпа
Напруження вигину в штоку:
МПа
Повне напруження в штоку:
МПа
Допустиме напруження:
МПа
МПа
,
По формулі Є.П. Унксова напруження в штоку різні:
МПа <.
2.2 Баба
Контакта напруження (у кН/м2) на поверхні конуса можна приблизно визначити по формулі:
,
де - площа усіченої конічної поверхні штока, м2; - кут конусності нижнього конуса штока.
Втулки виготовляються з низьковуглицевої марки сталі (Ст. 3) чи чавуну СЧ 20.
Припустима контактне напруження для низьковуглицевої марки сталі
=130170 МПа, для чавуна СЧ 20 = 45 МПа.
Розрахунок на міцність втулки вузла падаючих частин штампувального молота МПЧ 5 т.
Вихідні дані: матеріал втулки - Ст.3; МПа; с = 5250 м/с;
VУ = 8 м/с; k = 0,65; dШ = 0,2 м; lK = 0,525 м; 7,85 т/м3; tg = 0,02
Контактне напруження на поверхні конуса ():
.
2.3 Робочий циліндр
На міцність циліндри розраховують за формулою Ляме:
,
де - зовнішній діаметр циліндра, м; D - внутрішній діаметр циліндра, м; р - тиск пару чи повітря, МПа; - допустиме напруження для матеріалу, МПа.
Циліндр за звичайно відливають зі сталі чи чавуну. Для сталевого лиття МПа, для чавунного МПа. Приймаючи р = 0,6 МПа одержимо чавунного лиття циліндра ; для сталевого .
З урахуванням наступних переточувань і можливості одержання якісного виливка приймають .
Розрахунок на міцність робочого циліндра штампувального молота подвійної дії з М.П.Ч. 5т.
Вихідні дані: матеріал робочого циліндра чавун СЧ20; МПа;
D = 0,635 м; p = 0,9 МПа; DНАР. Д = 0,762 м.
Мінімально припустимий (розрахунковий) зовнішній діаметр робочого циліндра () :
м.
Міцність робочого циліндра забезпечується, тому що розрахунковий діаметр DНАР менше дійсного DНАР. Д.
2.4 Фундамент
Молоти монтують на фундаментах - масивних залізобетонних блоках, що можуть спиратися безпосередньо на грунти (жорсткі фундаменти), пружні амортизатори (віброізольовані фундаменти).
Віброізольовані фундаменти
Рисунок 2.1- Опорний віброізольований фундамент
Опорні віброізольовані фундаменти призначені для зниження ударного впливу на грунт і демпфірування пружних хвиль. У фундаментах на ґрунт спираeться залізобетонний короб 2. фундаментний блок 1 звичайної конструкції вільно встановлюють на розташованих на дні короба амортизаторах 4 і віброгасниках 3.
Амортизатори сприймають велику частину енергії першого з фундаментного блоку після удару, здійснюючи цим його віброізоляцію. Вплив на ґрунт буде тим менше, чим більше маса блоку чи амплітуда пружного тиску амортизаторів пружинних блоків з локомотивних і вагонних пружин. Однак пружинні амортизатори дуже слабко розсіюють енергію коливань фундаментного блоку, тому необхідні ще і віброгасники. Найчастіше для них використовують гу подушки з великим внутрішнім тертям.
У таблиці 2.2 приведена характеристика пружин застосовуваних для віброізольованих фундаментів.
Маса віброізольованого фундаментного блоку визначаеться no формулі:
Mф =
Де xm - максимально допустима амплітуда коливання фундаментного блоку, w-прyтова частота вільних коливань блоку по вертикалі, с-1.
Таблиця 2.2 - Характеристика пружин застосовуваних для віброізольваних фундаментів.
|
Параметр |
Пружини для ваганів, електровозів |
|||||||
|
Товарні подвійні |
Пасажирські подвійні |
Електровозні подвійні |
||||||
|
Зовн. |
Внутр. |
Зовн. |
Внутр. |
Зовн. |
Средн. |
Внутр. |
||
|
Діаметр прутка пружини , мм |
30 |
16 |
36 |
19 |
40 |
30 |
20 |
|
|
Середній діаметр пружини , мм |
108 |
57 |
175 |
110 |
280 |
200 |
14,0 |
|
|
Висота пружини , мм |
210 |
210 |
300 |
300 |
380 |
380 |
390 |
|
|
Число витків пружини , шт. |
8,5 |
9,5 |
4,8 |
6,5 |
4,1 |
5,2 |
9,2 |
|
|
Максимально допустиме навантаження на пружину , т. ... |
Подобные документы
Призначення, конструктивні особливості роботи талевих блоків типу УТБ-5-225. Умови роботи та причини виходу з ладу вузлів і деталей, порядок здавання в ремонт. Перевірочні розрахунки деталей талевого блока на міцність, зусиль розпресування деталей.
курсовая работа [666,5 K], добавлен 12.01.2012Визначення річного приведеного об’єму випуску деталей. Розрахунок розміру партії, устаткування на дільниці і коефіцієнта завантаження, характеристика фондів. Визначення вартості основних матеріалів. Економічна ефективність заходів та управління ними.
курсовая работа [597,5 K], добавлен 31.01.2016Призначення, конструктивні особливості і принцип роботи талевих блоків УТБА-5-170. Порядок здавання обладнання в ремонт. Перевірочні розрахунки деталей талевого блока на міцність. Розрахунок зусиль розпресування і запресування деталей, технологія ремонту.
курсовая работа [536,7 K], добавлен 17.06.2014Аналіз завдань автоматизованого виробництва і складання розкладу його основного і транспортного устаткування. Проектування алгоритмічного забезпечення системи оперативного управління автоматизованим завантаженням верстатів і функціонального устаткування.
курсовая работа [452,5 K], добавлен 28.12.2014Дефектація корпусних деталей трансмісії, методи обробки при відновленні. Пристосування для відновлення отворів корпусних деталей: характеристика, будова, принцип роботи, особливості конструкції. Розрахунок потужності електродвигуна, шпоночного з’єднання.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 03.04.2011Опис конструкції кожухотрубного теплообмінника, принципи його функціонування. Вибір матеріалів для виготовлення основних вузлів і деталей виробу, що розроблюється. Особливості параметричного (теплового) розрахунку. Схематичне зображення апарату.
контрольная работа [329,8 K], добавлен 24.04.2016Частоти обертання та кутові швидкості валів. Розрахунок на втомну міцність веденого вала. Вибір матеріалів зубчатих коліс і розрахунок контактних напружень. Конструювання підшипникових вузлів. Силовий розрахунок привода. Змащування зубчастого зачеплення.
курсовая работа [669,0 K], добавлен 14.05.2013Встановлення та монтаж вузлів приводу нахилу конвертора. Підвищення зносостійкості і методи їх ремонту. Визначення необхідної потужності електродвигуна. Кінематично-силовий аналіз редуктора. Вибір і перевірка муфти і гальм. Розрахунок деталей на міцність.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 18.01.2015Розрахунок основних параметрів робочого органа бурякозбирального комбайна та потужності, що необхідна для його приводу. Матеріали зірочок і муфт, визначення їх основних розмирів. Перевірка вала на міцність та перевірочний розрахунок підшипників.
курсовая работа [458,4 K], добавлен 17.04.2011Проектувальний розрахунок вісі барабана: вибір матеріалу і допустимих напружень на вигин. Визначення опорних реакцій і згинальних моментів. Розрахунок запасу циклічної міцності вісі; вибір підшипників. Розробка вузла кріплення канату крана до барабана.
контрольная работа [726,7 K], добавлен 04.08.2015Аналіз засобів механізації гірничих робіт. Вибір бурового, виємково-навантажувального устаткування, для механізації допоміжних робіт. Розрахунок бурових верстатів та іншого необхідного обладнання. Аналіз конструкцій і експлуатація гірничого устаткування.
курсовая работа [319,3 K], добавлен 02.11.2013Загальні відомості про механічне та теплове устаткування. Руховий, передавальний і виконавчий механізм. Принципи роботи механічного і теплового устаткування закладів загального користування: барів і виробничих приміщень. Конкурентоспроможні виробники.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 25.03.2015Аналіз моделей оптимальних замін деталей та вузлів. Аналіз роботи паливної системи дизельних двигунів. Моделювання потреби в капітальному ремонті агрегатів. Економіко-математичне моделювання оптимальних замін деталей та вузлів при капремонті машин.
магистерская работа [942,6 K], добавлен 11.02.2011Місце та призначення теплообмінника у технологічній схемі виробництва пива. Тепловий розрахунок апарату. Конструкція основних вузлів, розташування трубок. Розрахунок теплової ізоляції. Умови безпечної експлуатації теплообмінника та питання екології.
курсовая работа [883,8 K], добавлен 18.11.2014Характеристика виробу та матеріалу та режими зварювання. Розрахунок параметрів режиму зварювання безперервним оплавленням. Обґрунтування структури установки та конструкція основних її вузлів та пристроїв. Розрахунок вторинного контуру зварювальної машини.
дипломная работа [256,9 K], добавлен 23.09.2012Марка метолу і види заготівок, вживані для виготовлення деталей при ремонті устаткування цеху, економічне обґрунтування вибору заготівок. Види і причини браку при виготовленні деталі. Технологічна характеристика верстата 16 К50П. Вимірювальні інструменти.
отчет по практике [35,0 K], добавлен 20.01.2011Описання теплової схеми котельні. Технічні характеристика та тепловий розрахунок казана. Вибір оптимального устаткування для запропонованої схеми котельні. Короткий опис схеми автоматики. Техніко-економічний розрахунок роботи котельні на природному газі.
дипломная работа [288,1 K], добавлен 23.11.2010Вивчення існуючої мережі закладів ресторанного господарства. Характеристика потенційного контингенту і споживачів продукції проєктованого закладу. Визначення виробничої програми підприємства. Розрахунок теплового, механічного і холодильного устаткування.
курсовая работа [837,7 K], добавлен 15.05.2023Ознайомлення з принципом роботи цифрового годинника. Розрахунок схеми електричної принципової і розрахунок основних характеристик виробничого процесу і собівартості цифрового годинника. Виготовлення макетного зразка друкарської платні, розводка і збірка.
курсовая работа [230,2 K], добавлен 26.04.2009Визначення витрат часу і відрядної розцінки на одиницю продукції. Розрахунок потрібної кількості устаткування, визначення коефіцієнту його завантаження. Розрахунок чисельності промислово-виробничого персоналу. Розрахунок площі дільниці та вартості ОВФ.
курсовая работа [124,6 K], добавлен 19.08.2012
