Calcolo della potenza della trasmissione della tavola mobile della macchina idraulica

La pressa idraulica è un'apparecchiatura comune utilizzata nella produzione industriale. Nella grande linea di produzione della pressa idraulica, le dimensioni e il peso dello stampo sono grandi, e in genere è necessario montarlo guidando. Illa macchina idraulica adotta la struttura del banco mobile e il banco mobile può essere rimosso dall'esterno della fusoliera per una facile sostituzione e installazione dello stampo.

  Allo stato attuale, il piano di lavoro idraulico delle presse idrauliche nazionali ed estere utilizza principalmente il riduttore per azionare il rullo per realizzare il movimento del tavolo mobile. Peso a piedi, dimensioni del rullo, rapporto di riduzione, ecc. Delil tavolo mobile è direttamente correlato alla selezione della potenza motrice del tavolo mobile.

  La scelta corretta della potenza di guida è particolarmente importante per la progettazione del tavolo mobile della macchina idraulica. Se la selezione è troppo grande, causerà sprechi di energia, aumenterà i costi di produzione e lo spazio di installazione insufficiente. Sela selezione è troppo piccola, la coppia del convertitore è insufficiente, il piano mobile non può essere guidato e il motore di azionamento è surriscaldato.

  Basato sulla ricerca di tecnologie correlate e sull'esempio di un progetto di workbench mobile, questo articolo discute il metodo di calcolo della potenza motrice del tavolo mobile della macchina idraulica.

  1. Parametri del workbench mobile

  Velocità di marcia: V≈60mm / s;

  Peso di lavoro mobile più carico: W = 7 × 105N.

  Un supporto a quattro ruote, due ruote motrici e un diagramma schematico del meccanismo di azionamento del banco di lavoro mobile sono mostrati in figura 1.

Picture 1 Meccanismo di azionamento del banco da lavoro mobile

  1. Tavolo mobile 2. Rullo 3. Grande ingranaggio 4. Pignone 5. Giunto universale 6. Albero 7. Riduttore

  2. Determinare il diametro e la larghezza del rullo

  Il diametro del rullo è direttamente correlato alla velocità di spostamento e alla coppia di attrito del tavolo mobile. Il diametro e la larghezza del rullo influiscono anche sullo stress da contatto tra il rullo e la guida. Lo stress da contatto trail rullo e la guida devono essere inferiori alle sollecitazioni di contatto consentite del materiale, altrimenti la guida potrebbe deformarsi a causa della depressione. La deformazione della depressione del binario aumenta anche la resistenza del movimento del tavolo mobile,con conseguente insufficiente potenza di guida. Il diametro e la larghezza del rullo possono essere controllati in base alla formula di sollecitazione da contatto Hertz.

  F --- cuscinetto a rulli cilindrici singoli, F = W / 4 (N);

  E --- Modulo elastico, MPa;

  B --- larghezza del rullo, mm;

  R --- raggio del rullo, mm;

  σHP --- Sforzo di contatto ammissibile [1], MPa, il materiale del rullo è 45 acciaio, durezza di spegnimento 215 ~ 225HB, σHP = 440 ~ 470MPa.

  In base allo spazio di progettazione del banco da lavoro mobile, il raggio del rullo R = 225 mm e la larghezza B = 110 mm vengono inizialmente selezionati e lo sforzo da contatto può essere ottenuto in base alla formula (1):

  Si può vedere che la sollecitazione di contatto massima supera lo sforzo di contatto ammissibile, e il raggio e la larghezza del rullo devono essere regolati, ma lo sforzo di contatto ammissibile può anche essere aumentato regolando la durezza delrullo e la striscia di rotaia.

  Le rotaie sono generalmente costituite da 45 piastre in acciaio, 45 in acciaio temprato, la durezza può raggiungere 42 ~ 45 HRC, lo sforzo di contatto ammissibile può essere aumentato di circa 1,5 volte, circa 700 MPa, per soddisfare le condizioni di resistenza del contatto, quindi le guide ei rulli richiedono un trattamento di tempra superficiale.

  Il valore limite di sollecitazione di contatto ammissibile σHlim dell'acciaio temprato può essere calcolato come segue:

  45HRC≈60HV (HV - Durezza Vickers)

  Pertanto, 45 tempra in acciaio, il suo limite di sollecitazioni di contatto ammissibili può raggiungere:

  Pertanto, gli esempi qui descritti non regolano il raggio e la larghezza del rullo, ma l'intarsio della rotaia e il rullo sono sottoposti ad un trattamento termico di tempra per aumentare il valore di sollecitazione di contatto ammissibile.

  3. Selezionare il rapporto di trasmissione totale

  Il motore di azionamento del riduttore generalmente utilizza un motore asincrono a quattro stadi con una velocità di n≈1420r / min.

  Velocità della ruota:

  Il rapporto di trasmissione totale può essere ottenuto da (3):

  Così:

  In base al rapporto di trasmissione totale i = i1 × i2, vengono distribuiti il ​​rapporto di trasmissione i1 e il rapporto di trasmissione i2. La scelta di i2 è limitata dallo spazio di progettazione, inoltre è richiesta la calibrazione del modulo e della forza del cambio. Questol'articolo non sarà discusso in dettaglio qui.

  4. Calcolare la resistenza all'avanzamento del rullo

  (1) Resistenza al volo piana Wr (N)

  K --- il coefficiente di attrito del cuscinetto a rulli, prendere 0,01;

d --- il raggio dell'anello esterno del cuscinetto, d = 17,5 cm;

  R --- raggio del rullo, cm;

  fs-Il coefficiente di attrito tra il rullo e il binario è pari a 0,1.

  Sostituire i dati:

  (2) Resistenza di risalita Fr (N) causata dalla flessione della rotaia durante la deambulazione

  θ1 --- l'angolo di deflessione generato dal binario, θ1 = atan 2δ1 / L, dove

  δ1 = 0,2 mm, L = 1000 mm;

  θ2 --- La precisione di montaggio e fabbricazione della guida, l'accuratezza e la flessione del binario devono essere comprese tra 2 mm / 1000 mm, θ2 = atan 2/1000.

  Sostituendo i dati:

  (3) Resistenza di inerzia Fa (N) del tavolo mobile da 0 → V in 2s

  Dalla seconda legge di Newton:

  a --- l'accelerazione della tavola mobile dal movimento stazionario a quello uniforme, m · s-2;

  t --- Tempo di avvio del workbench mobile, s;

  g --- Accelerazione gravitazionale, g = 9,8 m · s-2.

  Sostituendo i dati:

  (4) La forza richiesta per superare l'ammaccatura della rotaia quando il banco mobile sta camminando Fs (N)

  fs --- La lunghezza della superficie concava del binario di guida, cm; il significato di altre grandezze fisiche e il sistema unitario sono gli stessi di quelli della formula (5).

  La formula per il raggio di contatto di Hertz:

  ΣB --- la somma delle larghezze dei quattro rulli, mm;

  E --- Modulo elastico, E = 2,0 × 10 (5 MPa).

  Sostituendo i dati:

  Così:

  5. Potenza di camminata mobile da banco

  Potenza richiesta per camminare (kw):

  Potenza richiesta all'avvio (kw)

  F1 --- il più grande di Wr e Fs;

  η --- Efficienza meccanica, 0,85;

  K --- Fattore di sicurezza, prendi 1,25.

  Sostituire i dati:

  Pertanto, la potenza del workbench mobile all'avvio è molto più alta di quella durante il normale viaggio e la potenza richiesta per il workbench mobile per spostarsi a una velocità costante viene ridotta, che è la stessa della situazione reale.

  6. Più ostacolo è la potenza del banco da lavoro mobile

  Il calcolo della potenza motrice del tavolo mobile della macchina idraulica deve anche considerare l'irregolarità delle rotaie, l'irregolarità delle rotaie e l'irregolarità delle rotaie mobili.

  Come mostrato nella Figura 2 di seguito, spostando il rullo del tavolo sopra l'ostacolo, la coppia motrice del rullo deve superare il momento tra il rullo e l'ostacolo causato dal peso del tavolo mobile e dello stampo:

Picture 2 Banco da lavoro mobile su ostacoli

  Dalla relazione tra le figure di cui sopra:

h --- è la dimensione dell'altezza dell'ostacolo, mm.

  La relazione tra la potenza del motore di azionamento del piano mobile e la coppia del rullo è:

  n - Velocità del motore n = 1420r / min, i rapporto di trasmissione totale. Dalle equazioni (12), (13), (14):

  Prendi l'altezza dell'ostacolo h = 0.3mm e sostituisci i dati:

  7. Selezionare la potenza del motore di azionamento della decelerazione

  Secondo la discussione di cui sopra, la potenza del tavolo mobile sull'ostacolo è la più grande. Pertanto, quando si seleziona la potenza del tavolo mobile per pilotare il motore, dovrebbe essere basato su questa potenza, combinata con il campione diil riduttore, è possibile scegliere un motore a quattro stadi con una potenza di pilotaggio di 3kw.

  8. Conclusione

  (1) La scelta della dimensione del rullo del tavolo mobile deve essere controllata in base allo sforzo di contatto di Hertz della ruota del tavolo mobile e del binario, e lo sforzo di contatto non deve superare lo sforzo di contatto consentito. Secondola formula di stress da contatto di Hertz, maggiore è il diametro e la larghezza del rullo del tavolo mobile, minore è lo stress da contatto. Tuttavia, a causa delle limitazioni dello spazio di progettazione e della necessità di razionalità del design, il diametro e la larghezzadei rulli non sono troppo grandi, e i rulli del tavolo mobile e gli inserti del binario possono essere trattati termicamente per aumentare i loro valori di sollecitazione di contatto ammissibili.

  (2) Il banco da lavoro mobile è soggetto a varie resistenze durante il lavoro e la potenza e la potenza di avviamento sono ottenute in base alla resistenza e alla velocità di movimento del tavolo mobile. La potenza di partenza del cellularebanco di lavoro è maggiore della potenza corrente, che è coerente con la situazione attuale.

  (3) Durante il lavoro del banco da lavoro mobile, a causa degli ostacoli sulle rotaie, la potenza del banco da lavoro mobile sugli ostacoli ha il rapporto più grande con l'altezza degli ostacoli. Secondo la pratica del designesperienza della nostra azienda, l'altezza degli ostacoli è generalmente 0,3 mm. Questa potenza è maggiore della potenza di viaggio e della potenza di avvio del workbench mobile. Pertanto, il valore della potenza di azionamento del riduttore da banco mobile èdeve essere basato su questo valore e viene opportunamente aumentato in base alle specifiche del motore.

(4) La pratica di progettazione e l'uso del sito dell'utente indicano che il metodo di calcolo della potenza della tavola mobile della macchina idraulica discusso in questo documento è adatto.