Условие прочности и номинальное усилие кривошипного пресса

Детали кривошипного пресса по особенностям расчета на прочность можно подразделить на две группы.

К первой группе относятся ведущие кривошипные валы в любом конструктивном исполнении, бугельные оси шестерен-эксцентриков, а также зубчатые передачи главного привода. Характерной особенностью деталей этой группы является то, что их прочность зависит от положения главного исполнительного механизма, координируемого углом поворота ведущего кривошипа.

Ко второй группе относятся станина и другие детали пресса, воспринимающие силовую нагрузку в период рабочего хода. Детали этой группы рассчитывают по максимальному значению допускаемой силы на ползуне пресса, полученному при расчете деталей первой группы, и поэтому формально их прочность не зависит от положения главного исполнительного механизма.

Рассмотрим применимость трех видов расчета деталей на прочность: проектного, проверочного и расчета допускаемых нагрузок.

При проектном расчете по известной силовой нагрузке (мощность, крутящий момент, сила) и режиму работы подбирают прочные размеры деталей тех или иных узлов. Допускаемые напряжения рассчитывают исходя из режима работы деталей и материала, из которого они изготовлены.

При проверочном расчете по заданным нагрузкам, размерам и материалам определяют действительные напряжения и сравнивают их с допускаемыми для заданных условий работы.

При проектировании новых и модернизации кривошипных прессов оба расчета применяют для второй группы деталей.

Расчет кривошипных валов, бугельных осей и связанной с ними тихоходной зубчатой пары, являющихся наиболее ответственными деталями первой группы, сводится к определению допускаемых нагрузок на ползуне пресса. Конструктивные размеры валов и осей задают в зависимости от номинального усилия пресса по опытно-статистическим соотношениям вида

В свою очередь конструктивные размеры зубчатых передач устанавливают в зависимости от диаметра опорной шейки:

Подобный подход к расчету кривошипного пресса объясняется тем, что его характеристика по номинальному усилию для проектного задания условна и не дает

- функция угла поворота главного вала. Другие же параметры дня данных условий работы остаются постоянными. Именно поэтому для разных точек хода ползуна главного механизма допускаемая сила неодинакова.

эта зависимость обнаруживает значительное повышение нагрузок при подходе ползуна к крайнему нижнему (переднему) положению. У большинства прессов кривая 2 для сечения ЕЕ оказывается высоко поднятой с небольшим снижением в сторону больших углов. У кривошипных прессов современных конструкций кривая 3 сил, допускаемых прочностью колеса или шестерни тихоходной пары, в области больших углов поворота кривошипа оказывается самым низким графиком, а в области малых углов она резко возрастает, пересекая кривые сил, допускаемых прочностью кривошипного вала. У некоторых конструкций ГКМ кривая 3 полностью лежит ниже всех графиков.

Сохранение целостности пресса связано с соблюдением условия его прочности. Это означает, что в любом случае нагрузочный график 4, определяемый сопротивлением штампуемого металла и особенностями конструкции пресса, должен вписаться в график допускаемых сил и не превышать его ни в одной точке.

который обычно называют номинальным углом.

до-

пускаемая сила не должна быть меньше 40 % от номинальной. Это связано с тем, что рабочий график при вытяжке имеет вытянутую форму с мало изменяющимся значением силы в течение всего процесса деформирования.

и эксцентриситете х, считая от оси пресса, максимальная допускаемая сила

полученный при прочностных расчетах,

и в таком виде внести в пас-

порт пресса.

ползуна до крайнего нижнего (верхнего, переднего) положения (см. рис. 3.6).

Вышеизложенное позволяет уточнить понятие о номинальном усилии, под которым следует понимать наибольшую силу, приложенную к центру ползуна при заданном (номинальным углом или номинальным недоходом) положении главного исполнительного механизма без нарушения прочности главного вала или тихоходных зубчатых колес привода кривошипного пресса с учетом безопасности и долговечности.