- •Кривошипные прессы.
- •Воронеж 2010
- •Глава 1. Колебания и нагрузки на опоры кривошипного
- •1.1. Суть проблемы
- •1.2. Величина инерционной силы
- •1.3. Наибольшие угол наклона и вертикальное
- •1.4. Наклон пресса на фундаменте, силы в анкерных болтах
- •1.5. Колебания пресса на виброопорах
- •Глава 2. Перегрузка кривошипных прессов
- •2.1. Общие замечания
- •2.2. Перегрузка закрытых прессов
- •2.3. Перегрузка открытых прессов
- •2.4. Влияние параметров кривошипного пресса
- •2.5. Определение силы, развиваемой прессом при отключении
- •2.5.2. Практическое использование разработанной методики
- •Глава 3. Заклинивание кривошипных прессов.
- •3.2. Обоснование возможности создания конструкций
- •Глава 4. Создание и исследование устройств для
- •4.1 Актуальность задачи. Обзор применяемых конструкций и
- •4.2. Исследование способа расклинивания силой, прикладываемой к кривошипно-шатунному механизму
- •4.2.1. Теоретический анализ
- •4.2.1.1. Приложение расклинивающей силы к шатуну
- •4.2.1.2. Приложение расклинивающей силы к кривошипу
- •4.2.1.3. Приложение расклинивающей силы к рычагу
- •4.2.1.4. Анализ полученных формул
- •4.2.2. Экспериментальное исследование
- •4.2.2.1. Описание экспериментальной установки
- •4.2.2.2. Методика проведения экспериментов
- •4.2.2.3. Результаты экспериментов и их анализ
- •4.3. Теоретическое исследование работы устройства для
- •4.3.1. Анализ действующих в устройстве
- •4.3.1.1. Устройство первого исполнения
- •4.3.1.2. Устройство второго исполнения
- •4.3.2. Анализ полученных формул
- •4.3.3. Определение угла поворота эксцентрикового
- •4.3.4. Определение силы заклинивания пресса по
- •4.4. Определение коэффициентов трения покоя
- •4.4.1. Конструкция и параметры экспериментальных
- •4.4.2. Определение величин коэффициентов трения покоя
- •4.6. Создание и экспериментальное исследование промышленного
- •4.6.1. Конструкция и работа устройства
- •4.6.2. Экспериментальное исследование устройства
- •2−Двухплечий рычаг, 3−насос гоо3)
- •4.7. Разработка конструкции устройства для расклинивания кгшп с валом параллельным фронту пресса
- •4.7.1. Определение параметров устройства на стадии проектирования
- •4.7.2. Описание конструкции устройства для расклинивания пресса кгшп модели к8540 силой 10мн
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
4.2.2. Экспериментальное исследование
Цель данного исследования вытекает из теоретического анализа способа расклинивания силой, прикладываемой к КШМ, и заключается в определении влияния на величину расклинивающей силы неравномерности распределения зазоров в подшипниках кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет выявить приемлемость полученных выше формул для расчета величин расклинивающих сил.
4.2.2.1. Описание экспериментальной установки
Экспериментальное исследование проводилось на специально созданной установке (рис. 4.13), состоящей из следующих элементов: модель пресса (КГШП) 5, экспериментальное устройство для расклинивания 4 и «заклинивающий» (используемый для заклинивания модели) нагружатель 6.
Подача жидкости высокого давления в заклинивающий нагружатель и нагружатель расклинивающего устройства осуществлялась ручным насосом 7 (типа ГОО3) через распределительную коробку 10 раздельно для каждого из цилиндров. Давление в сети заклинивающего нагружателя фиксировалось по манометру 8, в сети нагружателя расклинивающего устройства – по манометру 9. В процессе экспериментов использовались образцовые манометры класса 0,5 со шкалой 16 и 60 МПа (160 и 600кГ/см2).
Рис. 4.13. Установка для экспериментальных исследований
способа расклинивания расклинивающей силой,
прикладываемой к кривошипно-шатунному механизму
Для удобства пользования модель КГШП 5 и коробка 10 были установлены и закреплены на специальной металлической раме 1. На раме устанавливалась и индикаторная стойка 2, в стержень которой упирался своим измерительным стержнем предназначенный для фиксации момента (времени) начала вращения этого вала при расклинивании индикатор 3, жестко связанный с помощью двух планок и болтов с эксцентриковым валом модели и рамы 1.
Основным элементом экспериментальной установки является модель КГШП, копирующая в масштабе геометрического подобия равном 5 (таблица 4.1) основные элементы горячештамповочного пресса К862С силой 6,3 МН (630 тс).
Таблица 4.1
Основные линейные параметры пресса К862С и модели
Параметр |
Размерность |
Пресс К862С |
Модель |
Радиус кривошипа |
мм |
100 |
20 |
Радиус коренных подшипников эксцентрикового вала |
мм |
145 |
29 |
Радиус шатунного подшипника эксцентрикового вала |
мм |
250 |
50 |
Радиус подшипника нижней опоры шатуна |
мм |
140 |
28 |
Длина шатуна |
мм |
660 |
132 |
Конструкция модели КГШП показана на рис. 4.14.
Основными составными элементами её являются: цельносварная станина 1, эксцентриковый вал 4, расположенный в буксах 5 с бронзовыми вкладышами 6 и бронзовыми кольцами 7 на торцах, шатун 3 и ползун 2. Буксы крепятся к станине 1 болтами, клинья 8 служат для поджатия этих букс к станине в их посадочных отверстиях.
Шатун модели КГШП с одной стороны имеет увеличенную боковую поверхность, а с другой стороны – сквозной вертикальный паз (отверстие), обеспечивающий доступ непосредственно к эксцентриковому валу (через тело шатуна). Такая форма шатуна была обусловлена спецификой проводимых экспериментов.
Для определения положения эксцентрикового вала на одном его конце жестко закреплена стрелка 9, которая совместно со шкалой 10 на станине образуют механический указатель угла поворота. Другой конец вала выполнен в виде квадрата, на который насаживается рычаг, передающий необходимый для проводимого эксперимента крутящий момент.
Конструкция экспериментального устройства для расклинивания показана на рис. 4.15.
Рис. 4.15. Конструкция экспериментального устройства
для расклинивания
Устройство состоит из гидравлического нагружателя 2 с диаметром плунжера, равным 60 мм, и двух массивных плит 8, связанных между собой четырьмя шпильками 3. Устройство удерживается шпильками 4 и планкой 7, которая опирается на имитационную модель, а при помощи переходного штуцера 6 удерживается нагружатель 2. С помощью гайки 5 нагружатель можно устанавливать в различные положения, что обеспечивает приложение расклинивающей силы в различных местах шатуна, эксцентрикового вала и рычага, соблюдая при этом перпендикулярность этой силы плоскости, проходя щей через ось коренных подшипников эксцентрикового вала и ось нижней опоры шатуна.
Чтобы обеспечить концентрацию приложения расклинивающей силы, были изготовлены две специальные пяты 1, устанавливаемые на плунжере нагружателя. Одна из них оканчивалась призмой, обеспечивающей приложение сил по линии, другая – заостренным стержнем, обеспечивающим приложение силы в точке.
Наличие указанных пят в совокупности с рассмотренной выше формой шатуна обеспечивало возможность осуществления способов расклинивания силой, прикладываемой к шатуну и кривошипу (в последнем случае шатун требовалось повернуть на 180°). При этом места приложения силы Ррш на шатуне были обозначены восемью профрезерованными канавками, а на валу – четырьмя конусными цековками (рис. 4.14).
Для расклинивания силой, прикладываемой к рычагу, была изготовлена установка (рис. 4.16), состоящая из рамы и стоек 1 и 3, приваренных к ней, и оснащенная нагружателем, который, опираясь на стойку 1 через динамометр 2, создавал необходимое усилие для расклинивания. Стойка 3 использовалась при измерении в кривошипно-шатунном механизме модели коэффициента трения покоя с помощью того же рычага.
Величина силы Ррр фиксировалась по образцовым динамометрам ДС-1, ДС-3 и ДС-5.
Необходимая сила заклинивания на ползуне модели создавалась гидравлическим нагружателем. Конструкция его аналогична нагружателю экспериментального устройства для расклинивания.
Перед началом экспериментов была проведена тарировка изготовленных нагружателей с целью получения сведений о развиваемых ими фактических сил.
Рис. 4.16. Установка для проведения экспериментов исследования
способа расклинивания силой, приложенной к рычагу
Оба нагружателя тарировались на универсальной испытательной машине ГМC-50 в сборе со всеми устройствами и приборами (насос, распределительная коробка, трубопроводы), предназначенными для проведения экспериментов.