автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка и исследование методов повышения технического уровня горячештамповочных и листоштамповочных кривошипных прессов

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ И ЛИСТОШТАМПОВОЧНЫХ КРИВОШИПНЫХ ПРЕССОВ

Специальность : 05.03.05 — Технологии и машины

обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Научный консультант доктор технических наук,

профессор, лауреат Государственной премии РФ Сафонов Анатолий Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор, лауреат Государственной премии РФ Семенов Евгений Иванович;

доктор технических наук, профессор Одинг Сергей Сергеевич;

доктор технических наук, профессор Максименков Владимир Иванович '

Ведущая организация AMO ЗИЛ, г. Москва

Защита состоится (7/fi, 2006 г. в 14 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 2)2.037.04 Воронежского государственного технического университета по адресу: 394026, Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан /S иц^Ь&ц 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета / Кириллов О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современное промышленное производство невозможно себе представить без использования кузнечно-прессовых машин (КПМ) и, в частности, без использования механических кривошипных прессов - наиболее представительной группы этих машин. По имеющимся данным в 1985 году парк кривошипных прессов в СССР составлял 268 тыс. единиц, из них 170 тыс. сосредоточено непосредственно в России. В 1987 году, одном из наиболее благополучных для отечественной экономики, в СССР было выпущено 10700 кривошипных прессов различного технологического назначения, из которых порядка 60% изготовлено в России.

Из всего парка эксплуатируемых и выпускаемых кривошипных прессов подавляющее большинство приходится на прессы горячештамповочные (КГШП) и листопттамповочные. Основное назначение первых - горячая объемная штамповка заготовок высокой точности, вторых - выполнение различных листоштамповочных операций, из которых наиболее распространенными являются операции разделительные (типа вырубка, пробивка).

Конструктивные особенности кривошипных прессов (наличие маховичного привода, кривошипно-шатунного механизма, фрикционной муфты включения и фрикционного тормоза) и особенности указанных ^технологических операций (при горячей штамповке - резкий рост силы деформирования вблизи крайнего нижнего положения ползуна; при разделительных операциях - резкий спад силы при отделении заготовки) обуславливают ряд вопросов, нерешенность которых не позволяет создавать прессы более производительными, более надежными, безопасными и экологически чистыми, т.е. создавать прессы более высокого, по сравнению с достигнутым, технического уровня.

Среди таких вопросов, в первую очередь, следует выделить вопрос перегрузок и заклиниваний (особенно для прессов горячештамповочных с цельной станиной); быструю потерю работоспособности коренными подшипниками кривошипных валов из-за появления кромочного эффекта, вызванного перекосом вала у прессов с консольно расположенной муфтой включения; быструю утомляемость операторов из-за сильного шума на рабочем месте у прессов, выполняющих разделительные операции; наличие асбеста (ярко выраженного канцерогена) в составе материалов, из которых изготавливаются фрикционные элементы муфт включения и тормозов.

Из других вопросов необходимо выделить для прессов, выполняющих разделительные технологические операции, отсутствие .приемлемых для практики теоретических положений, позволяющих Ртроизводить анализ происходящих, процессов и выполнять необходимые расчеты с учетом отмеченной особенности этих операций.

Несмотря на то, что выбег маховика входит в число обязательных при определении качества изготовления и сборки прессов в целом, до настоящего времени не разработана научно, обоснованная методика его нормирования, что не позволяет эффективно использовать этот параметр в работе.

Нередко при создании и модернизации прессов специалисты, имея в своем арсенале ряд привлекательных, но не проверенных, технических решений, не могут обоснованно подойти к вопросу об их использовании из-за отсутствия данных об эффективности этих решений или используют такие решения, рискуя, по крайней мере, затратить средства, не достигнув желаемого результата. Это относится и к вопросу оснащения прессов предохранителями от перегрузки, основанными на способе экстренного отключения муфты, и к вопросу эффективности разгрузки коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты, для исключения появления кромочного эффекта, и к вопросу возможности использования литых, способом электрошлакового литья, кривошипных валов вместо кованых.

И еще одна проблема, хоть и не имеющая прямого отношения к повышению технического уровня, но касающаяся кривошипных прессов и способствующая повышению обороноспособности страны, это проблема | сохранения работоспособности рассматриваемых машин при их длительном хранении в качестве резервной мощности.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка и исследование методов повышения технического уровня горячештамповочных и листоиггамповочных кривошипных прессов.

Задачи работы. В соответствии с поставленной целью сформированы следующие конкретные задачи работы:

- провести исследование процесса перегрузки и заклинивания кривошипных прессов, в ходе которого оценить влияние колебаний элементов силовой системы пресса на величину и характер возрастания силы при нагружении, проанализировать количественное влияние параметров пресса на величину конечной силы при перегрузке, исследовать вопрос возможности создания незаклинивающихся кривошипных прессов;

разработать, исследовать и довести до практического использования устройства, устраняющие наиболее часто встречающиеся причины возникновения перегрузок и заклиниваний;

- разработать, теоретически и экспериментально исследовать, довести до практического использования устройства для вывода из ( состояния заклинивания горячештамповочных прессов с цельной станиной;

- теоретически и экспериментально исследовать эффективность использования предохранителей от перегрузки по силе, основанных на принципе экстренного отключения муфты;

- исследовать эффективность разгрузки коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты для исключения возникновения кромочного эффекта:

- исследовать работоспособность литых, изготовленных способом электрошлакового литья (ЭШЛ), эксцентриковых валов, с целью определения возможности замены ими кованых эксцентриковых валов;

- провести исследования динамических процессов, происходящих в прессах, выполняющих разделительные операции, в ходе отделения заготовки, и получить зависимости для расчета углов раскачивания прессов, величин сил в анкерных болтах, параметров колебания кривошипных прессов, установленных на виброизолирующих опорах;

- разработать и исследовать принципиально новую конструкцию демпфера кривошипных прессов, выполняющих разделительные операции, для уменьшения шума и вибрации на рабочих местах операторов;

- теоретически и экспериментально исследовать процесс выбега маховика и разработать методику его нормирования. как диагностирующего параметра, при определении качества изготовления деталей, сборки и технического состояния кривошипных прессов;

^ - выполнить комплекс проектных и исследовательских работ по1

созданию и внедрению фрикционных элементов муфт и тормозов кривошипных прессов (вкладышей и накладок), не содержащих в составе композиции материала для их изготовления асбест (ярко выраженный канцероген);

разработать организационно-технические мероприятия по сохранению работоспособности кривошипных прессов при длительном хранении их в качестве резервной мощности.

При выполнении работы использованы классические подходы исследования механических систем на основе фундаментальных методов теоретической .механики, теории усталости металлов, гидравлики, а также традиционные методы, аппаратура и оборудование для проведения экспериментов.

Научная новизна. Научную новизну работы составляют:

- динамические модели закрытых и открытых кривошипных прессов для исследования процесса перегрузки; аналитические зависимости, описывающие движение основных элементов силовой системы пресса при нагружении, учитывающие силы инерции движущихся элементов; разработанные на основе этих зависимостей методики расчета сил. развиваемых в процессе перегрузки, и результаты оценки влияния сил Ьшерции движущихся элементов на величину сил при перегрузке:

- научное обоснование возможности создания незаклинивающихся кривошипных прессов и аналитические зависимости, устанавливающие

взаимосвязь между параметрами пресса для обеспечения его работы без заклинивания;

- аналитические зависимости величины силы, необходимой для расклинивания кривошипного пресса,, в зависимости от места ее приложения (к кривошипу, шатуну или рычагу, жестко связанному с кривошипным валом) в соответствии с предложенным способом (авторское свидетельство СССР №293703 и др.) вывода пресса из состояния заклинивания расклинивающей силой, прикладываемой к кривошипно-шатунному механизму;

- аналитические зависимости для определения параметров устройств для вывода кривошипного пресса из состояния заклинивания, использующих эксцентриковый механизм соединения шатуна с ползуном (авторское свидетельство СССР №258035);

- результаты исследований по определению величины коэффициентов трения покоя подшипников скольжения кривошипно-шатунного механизма заклиненных кривошипных прессов для густой и жидкой смазки (материал трущихся поверхностей - сталь-бронза) при нагруженности до 200 МПа и выдержке до 3,5 часов, позволяющие выполнять расчеты устройств для расклинивания, основанных на использовании процесса проворота кривошипного вала или элементов эксцентрикового соединения шатуна с ползуном;

- теоретический метод определения конечных сил, развиваемых при перегрузке кривошипным прессом, оснащенным предохранителем^ основанным на принципе экстренного отключения муфты;

- предложенный метод учета диссипации энергии в процессе скола заготовки в кривошипных прессах, выполняющих разделительные операции, основанный на учете характера изменения силы в станине пресса после скола заготовки, и уточненная на базе этого метода методика расчета различных параметров, обусловленных колебаниями открытых кривошипных прессов после скола заготовки;

- результаты исследования принципиально новой конструкции демпфера (авторское свидетельство СССР №1074737) для прессов> выполняющих разделительные операции, позволившие создать демпфер, обеспечивающий автоматическое совмещение моментов его срабатывания со спадом нагрузки при отделении заготовки и решение задачи плавной разгрузки силовой системы пресса, что позволило исключить возникновение повышенного шума, создаваемого при выполнении технологической операции, вибрации, передаваемой окружающей среде, и увеличить долговечность работы штампового инструмента;

- постановка и решение задачи создания композиций материалов, не содержащих асбест, для изготовления фрикционных элементов муфт и тормозов кривошипных прессов, что позволило создать безасбестовый материал (патент РФ №2001057), использование которого обеспечило решение проблемы экологической чистоты создаваемых эксплуатируемых машин. .

Практическая ценность. Результаты выполненных исследований в виде методик расчета сил при перегрузках, устройств для расклинивания, демпфирующих устройств, параметров, необходимых для установки прессов,выполняющих разделительные операции, по нормированию выбега маховика, рекомендаций по разгрузке коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты, измеритель сил и устройства, исключающие основные причины перегрузок и заклиниваний, фрикционные элементы (вкладыши и накладки) из созданного безасбестового материала шифра ТИИР— 251 использованы и ипп^ога ЗАО <ОЯЖМЕХГТШЗ> (г. Вдхыяй АО «ВОРОНЕЖПРЕСС» (г. Воронеж), АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ» (г. Рязань), ОАО «СКБКМ» (г. Воронеж), ОАО «ЭНИКМАШ-В» (г. Воронеж) при создании различных типов кривошипных прессов, обеспечивая повышение их конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках, что позволило осуществлять поставку прессов фирмам Испании, Китая, Кореи и др.

Результаты исследования предохранителя по силе, основанного на принципе экстренного отключения муфты, дали возможность ЗАО «ТЯЖМЕХПРЕСС» избежать неоправданных потерь значительных средств.

Рекомендации по использованию литых электрошлаковых эксцентриковых валов позволили ЗАО «Сальский завод кузнечно-кфсссового оборудования» решить проблему дефицита по кованым заготовкам для валов прессов серии КД, КИ и др.

Проект демпфера к прессу модели П3046 силой 4 МН принят АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ» к изготовлению.

Устройство для расклинивания модели ПБ710 внедрено на Владимирском тракторном заводе на КЛИП 1ХМ1600А силой 16 МН, а устройство для расклинивания силой, прикладываемой к КШМ, на Таллинском ПО ВАЗАР на прессе модели К234А силой 400 к11.

Разработанный комплекс организациошю-технических

мероприятий по сохранению работоспособности кривошипных прессов при длительном хранении в качестве резервной мощности используется по рекомендации ОАО "ЭНИКМАШ-В" предприятиями в качестве типового.

Кроме того, результаты выполненного исследования используются в учебном процессе при чтении лекций, курсовом и дипломном проектировании, проведении практических занятий в Московском государственном техническом университете «МАМИ», Национальном техническом университете Украины «Киевский политехнический институт», Белорусской государственной политехнической академии, Запорожском национальном техническом университете, Кировоградском государственном техническом университете, Воронежском Государственном техническом университете при подготовке специалистов по

обработке давлением, а также в Воронежском государственном университете при подготовке специалистов по специальности «Механика».

Сказанное выше подтверждено прилагаемыми актами внедрения и письмами соответствующего содержания указанных организаций и ВУЗов (всего 15 документов').

Апробация работы. Результаты исследований, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на: научно-технической конференции молодых ученых НКМЗ (Краматорск, 1968); научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГТУ (Воронеж, 1972, 1974, 2001, 2002); неоднократно на технических советах ЗАО «ТЯЖМЕХПРЕСС», на Ученых советах ОАО «ЭНИКМАШ-В» (Воронеж, 1972-1995), технических советах АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ» (Рязань, 19801990), технических совещаниях ВНИИАТИ (ОАО «НИИАТИ фирма ТИИР») (Ярославль, 1986-1992); 2, 3, 4 и 7-й региональных межвузовских конференциях в ВГТУ (Воронеж, 1997-2002).

В полном объеме работа рассмотрена и одобрена на научном семинаре кафедры МТ-б МГТУ им Н.Э. Баумана, на советах ЗАО «ТЯЖМЕХПРЕСС», АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ». ОАО «ЭНИКМАШ-В», АО «Воронежпресс».

Работа выполнена в соответствии с основным научным направлением ВГТУ «Компьютерная механика и автоматизированные системы проектирования технологий и конструкций машиностроения и аэрокосмической техники» (55.00/06; 30.19/06; 50.47/06; 50.51/06), ко;Щ темы по ГРНТИ 55.16.03.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликована 41 печатная работа, в т.ч. 2 монографии. Результаты работы защищены 8 авторскими свидетельствами СССР и одним патентом Российской Федерации.

В работах [5-11], опубликованных в соавторстве, автором высказана основная идея и проведены проработки возможности реализации предложений на практике; в [13], [19-23], [30], [37], [39] проведены теоретические и экспериментальные исследования, разработаны методики расчета и конструкции устройств; [18], [24-27], [29], [32], [34], [36], [38] разработаны динамические модели, проведены теоретические и экспериментальные исследования, обобщены полученные результаты; [28] разработаны конструкции экспериментальных подшипников, разработана методика и выполнены экспериментальные исследования; [12], [17], [31] определен принцип незаклинивания кривошипных прессов, выполнены теоретические и экспериментальные исследования; [35] предложен новый метод учета потерь энергии на участке скола заготовки, получены формулы для определения инерционной силы; [3] и [14] разработаны требования, предъявляемые к безасбестовым фрикционным материалам, разработав испытательный стенд и методика испытаний, проведены лабораторные Я промышленные испытания фрикционных элементов.

6

Структура и объем работы. ■ Диссертация состоит из введения, десяти глав, выводов, списка используемой литературы из 181 наименования и приложений. Работа содержит 422 страницы, включая 105 рисунков и 16 таблиц.

Во введении сформулирована цель работы, обоснована ее актуальность, показана научная и практическая ценность выполненных исследований и полученных результатов.

В первой главе дан анализ состояния проблем, решаемых в диссертационной работе, определены пути и методы достижения требуемого результата в каждой конкретной задаче.

Во второй главе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса перегрузки кривошипных прессов, влияния их параметров на величину конечной силы при перегрузке и возможности создания незаклинивающихся прессов.

Теоретическое исследование процесса перегрузки выполнено на основе уравнений движения Лагранжа второго рода. Использовались динамические модели, приведенные на рис. 1, которые отражают конструктивные особенности закрытых и открытых прессов.

На схемах: т1 - массы деталей пресса (например, на рис. 1, а тз -приведенная масса ползуна, верхней половины штампа и 1/3 части массы ршатуна, а остальные 2/3 вошли в массу тх); С, - жесткость упругих

/

У

а

б

связей, моделирующих упругость соответствующих деталей пресса и грунта, на котором установлен фундамент пресса; (р - угол поворота

кривошипа, отсчитываемый от момента начала нагружения; qt и -вертикальные перемещения масс; R и L - радиус кривошипа и длина шатуна; /, I акл - приведенные к оси кривошипного вала моменты инерции всех движущихся деталей и деталей, разгоняемых при включении муфты.

Графики жесткости деталей с упруго-обжимаемыми стыками (упругие связи жесткостью С,, моделирующие упругость кривошипно-шату иного механизма; С2 - то же, стола, штампа и ползуна) аппроксимировались ломаными линиями с точкой перелома при силе Р0 ,

соответствующей моменту окончания упругого обжатия стыков.

В ходе исследования получены системы уравнений, описывающие процесс перегрузки в начальный период с малой жесткостью С, и С2 связей (до Р = Р0 на ползуне, Р0~ 0,15 Рн, где Рн - номинальная сила

пресса), и в два периода с большой жесткостью С, и С2 связей до момента начала проскальзывания муфты (до момента, когда^ Мр <[(/ — Iеклyj/\, где Мр - расчетный момент муфты; у/- угловое" ускорение кривошипного вала) и затем до момента остановки кривошипного вала (угловая скорость вала \jr = 0), и аналитические выражения для расчета действующих в любой момент сил в элементах силовой системы пресса - в станине, на ползуне, в шатуне и на грунте.

Приведены результаты расчета изменения во времени величин указанных сил, а также угловой скорости и угла поворота кривошипного вала КЛИП моделей К8538 и К8540 (Рн, соответственно, 6,3 и 10 МН) и

открытого кривошипного пресса модели К2328 (Рн= 0,63 МН). Анализ полученных результатов показывает, что характер изменения сил имеет колебательный характер. Однако амплитуды колебаний сравнительно невелики (не более 0,1 Р„). Тем не менее, при относительно небольших

силах (до 0,5 Рн) этот факт следует учитывать при выполнении работ.

По результатам исследований разработаны методики, позволяющие более полно, по сравнению с известными, описать процесс перегрузки кривошипных прессов с учетом сил инерции движущихся деталей. ä

Осциллографирование действующих при нагрузках сил в стойках" станины, ползуне и шатуне пресса К862С,. близкого по параметрам и;

8

конструктивному исполнению с прессами К8538, подтверждает сделанные выше заключения.

Разница в 3 - 5% величин конечных сил при перегрузках, полученных экспериментально и по энергетическому методу, свидетельствует о приемлемости последнего для практических расчетов.

Исследование влияния параметров кривошипного пресса на величину конечной силы при перегрузке выполнено на примере КГШП номинальной силой 10МН. В качестве базового был выбран пресс модели К8540 с густой смазкой, при расчете которого коэффициент трения ¡л в подшипниках кривошипно-шатуиного механизма (КШМ) принят равным ОД 6. Для жидкой смазки все параметры пресса были пересчитаны для (Л -0,01, что соответствует верхнему пределу для гидродинамической смазки.

Вначале были выполнены расчеты, по результатам которых построены графики зависимости Рк = /(а) (где Рк - конечная сила перегрузки, ОС - угол поворота кривошипного вала) для исходных величин параметров прессов (/ ,1вкл,Мр,/Л и т.д.), а затем было проведено

варьирование параметров с увеличением или уменьшением одного из параметров в 2 раза при сохранении величин остальных параметров равных исходным. На основе сопоставления этих графиков дана оценка ^ртепени влияния каждого из параметров на величину Рк. В частности, отмечено, что количественная взаимосвязь величин параметров с Рк различна. Если момент инерции маховика практически не влияет на степень перегрузки, то такие параметры, как момент муфты, скорость вращения кривошипного вала и коэффициент трения в подшипниках КШМ сказываются на величине Рк весьма существенно. Так, например, двукратное увеличение или уменьшение момента муфты приводит к соответствующему изменению Рк у прессов с густой смазкой в 1,7-1,75 раза, а с жидкой — в 1,5-1,6 раза. Почти такие же соотношения и у скорости вращения кривошипного вала. В заключение сделаны выводы, даны рекомендации для практики.

Основным природным фактором, определяющим возможность заклинивания пресса, является наличие трения в подшипниках КШМ и обязательным сопутствующим - остановка кривошипного вала в зоне угла трения. Поскольку невозможно создать КШМ без трения в подшипниках, то решение задачи создания незаклинивающегося пресса осуществлено путем поиска конструкции такого пресса, у которого бы исключалась остановка кривошипного вала в зоне угла трения. При этом имеется в виду, что

»пресс находится в исправном состоянии и его маховик разогнан до числа оборотов, необходимого, чтобы совершить рабочий ход. Очевидно, что такое возможно лишь в случае, если муфта включения будет передавать

Рис. 2. Примеры взаимного эжения г—* ~ прессов

хрши^рш ujauivAAivi v/

Расположения графиков киРм ------

момент достаточный, чтобы преодолеть действующую на ползуне силу даже при перегрузке.

В зависимости от конструктивных параметров прессов и коэффициентов трения в подшипниках КТТТМ принципиально возможны три случая (рис.2) взаимного расположения графиков

Рк=Яа) и PM=fia) (здесь Рм - сила на ползуне в момент начала проскальзывания муфты). Если график Рк (линия «аб») лежит под графиком Рм (линия «лп»), то муфта в этом

случае всегда передает момент больший создаваемого на кривошипном валу действующей на ползуне силой. Это наиболее благоприятный случай с точки зрения незаклинивания, однако этот случай может иметь место только в случае чрезмерно малых энергетических возможностей пресса. Поэтому данный случай не может рассматриваться при создании кривошипных прессов. ^ Когда график Рк лежит выше графика Рм (линия "вг"), то при

остановке ползуна муфта не в состоянии преодолеть момент от силы на ползуне. Следовательно, если остановка состоялась в зоне угла трения, то неизбежно наступит заклинивание.

Наибольший интерес представляет последний случай, когда график

Рк (линия "ед") пересекается с графиком Рм . При этом, очевидно, если

пересечение этих графиков происходит в точке "т ", соответствующей сспер

(рис.2), то при достаточности энергии маховика кривошипный вал на

участке 0 -<хпер не остановится. Следовательно, если наибольший угол

заклинивания (a3mM ) КШМ будет меньше апер, то у такого пресса будет

исключена одна из основных причин заклинивания пресса.

В итоге получены два условия (критерия) создания незаклиниваю щихся прессов

Ico 7С

апер ^ «,тах И

М„ 2(59 „

р кр.6

(здесь, кроме известных, со и (Окрв - номинальные угловые скорости маховика и кривошипного вала). Второе условие отражает достаточносп

1Л

i

энергии маховика на проворот кривошипного вала в процессе нагрузки и выполняется на всех прессах.

Исследования показали, что первое условие выдерживается при использовании на прессах жидкой циркуляционной смазки, обеспечивающей ¡л в пределах 0,005-0,01.

Экспериментальная проверка изложенных положений проведена на модернизированном КЛИП модели К862С. Для этого гу стая смазка была заменена на прессе на жидкую и бронзовые втулки подшипников были заменены на новые соответствующей конструкции. Эксперименты показали, что у КШМ модернизированного пресса ¡л был в пределах 0,005-0,01. Было проведено более 300 нагружений (ударов по гидро нагружателю при соответствующей настройке) при различных скоростях вращения главного вала, нагрузках (вплоть до полуторократной перегрузки), при пониженных давлениях воздуха в муфте (для проскальзывания) и даже при очень малой частоте вращения маховика. Пресс так и не удалось заклинить. Расчеты показали, что для условий экспериментов 0-пер = 1,42°, а «Зтах = 1,38°. То есть пресс оказался

незаклинивающимся. Отметим, что при густой смазке, когда график Рк ^^ лежит над графиком Рм и угол ОГ3тах равен 13,33° , заклинить пресс не

^^ составляло труда.

Для примера на рис. 3 приведены осциллограммы, характеризующие процесс работы пресса в ходе экспериментов. Первая осциллограмма (рис.3, а) соответствует нагрузке с проходом ползуна крайнего нижнего положения, вторая (рис.3, б) - с его отскоком из положения 1,5°< а <3°.

Полученные результаты и сделанные выводы полностью подтверждены практикой работы ЗАО "ТЯЖМЕХПРЕСС".

В третьей главе изложены результаты работы по созданию и исследованию устройств, способствующих устранению наиболее часто встречающихся причин возникновения перегрузок и заклиниваний: механического переносного измерителя сил, устройств для контроля энергетических возможностей пресса и контроля давления воздуха, подводимого к муфте включения.

Созданный измеритель сил, которому присвоен тип ПБ-452, представляет собой переносной механический индикаторный тензометр, в конструкции которого имеется достаточно сильная пружина, позволяющая быстро ставить его (и снимать) в распор (масса прибора 1,5 кг) в определенном месте. При этом конструкция прибора такова, что при работе

• индикатор показывает изменение базы не в результате воздействия на него деформирующейся детали пресса, а наоборот, его стержень следует за деформацией детали. В этом его принципиальное отличие от известных,

11

а

Рис. 3. Осциллограммы, характеризующие процесс нагрузки

пресса при 150 оборотам эксцентрикового вала в минуту (1-сила ча ползуне; 2-момснт на жецентри коном валу; 3-давление воздух» в полости муфты: 4-угол поворота .эксцентрикового вала)

что существенно повышает долговечность работы индикатора.

Экспериментальное исследование работы прибора на различных прессах, различных базах показало, что погрешность измерения сил зависит от величины наибольшей деформации детали пресса, измеряемой прибором, и при деформациях 0,1 мм погрешность составляет ±6.5% ; при 0,2 мм погрешность ±5% и при 0,3 мм погрешность ±4,5%. В качестве эталона принималась величина силы, фиксируемая с ■ помошью тензометрической аппаратуры. л

Простота конструкции, удобство в работе, надежность и" достаточно высокая точность способствовали широкому использованию

12

(внедрению) прибора как при эксплуатации прессов, так и в исследовательских работах.

В соответствии с выполненным анализом, в качестве основного элемента устройства для контроля энергетических возможностей пресса в момент нажатия кнопки включения муфты использован тахогенератор ТМГ-ЗОП. Устройство было создано применительно к прессу модели К862С. Механическая часть устройства обеспечивала синхронность вращения валов главного двигателя пресса и тахогенератора. Электрическая часть устройства, выполненная на основе диодов, встроенных в систему управления пресса, позволяла изменять частоту вращения вала двигателя, при которой можно включить муфту для совершения рабочего хода, и в то же время пресс не отключался, если частота вращения вала двигателя в процессе выполнения рабочего хода уменьшилась до величины меньшей частоты настройки тахогенератора. Исследование работы устройства показало, что оно стабильно срабатывает с разбросом не более ± 5 оборотов вала двигателя в минуту, что вполне обеспечивает надежную защиту пресса от возможного заклинивания по рассматриваемой причине.

В работе получены формулы для определения угловой скорости и частоты вращения вала главного двигателя, при которых допустимо включение пресса на рабочий ход в зависимости от выполняемой ЛЬ технологической операции.

^^ Наиболее рациональным решением исключения заклиниваний

прессов по причине проскальзывания муфты из-за недостаточного давления воздуха было признано устройство на базе реле давления, встраиваемого в сеть подвода воздуха к ресиверу после редукционного клапана. Испытание такого устройства проведено на базе пресса модели К862С с целью оценки влияния чувствительности реле на работу управления муфтой. Использовалось реле типа 6С57-51. Электрическая цепь устройства была собрана таким образом, что не позволяла включить пресс, когда давление воздуха в ресивере было ниже давления настройки реле, и в то же время не позволяла отключаться прессу, если давление воздуха упало даже ниже указанного уже в процессе штамповки. Устройство показало высокую эффективность работы.

На базе выполненных исследований были составлены отраслевые руководящие материалы, позволяющие создавать довольно простые и надежные устройства, снижающие число и время незапланированных простоев прессов, повышающие их отдачу, а в некоторых случаях и исключающие их поломку.

В четвертой главе диссертации изложены результаты работы по созданию и исследованию устройств для расклинивания КЛИП с цельной станиной.

Вначале исследовался предложенный принципиально новый способ расклинивания силой, прикладываемой к шатуну ( Ррш ), кривошипу

(Ррк) и рычагу (Ррр), жестко связанному с кривошипным валом (рис.4). В

результате теоретического исследования (рассматривалось равновесие элементов заклиненного КШМ) получены формулы для вычисления величины расклинивающей силы в каждом из указанных выше случаев ее

приложения (на рис. 4 Рз - сила заклинивания пресса).

Поскольку в заклиненном КШМ происходит перераспределение зазоров в подшипниках, то было высказано предположение, что использованная расчетная схема, соответствующая равномерному распределению зазоров (или равномерному прилеганию поверхностей трения при нулевом зазоре) в подшипниках, не отражает механику «поведения» КШМ при расклинивании рассматриваемым способом.

Проверка обоснованности высказанного предположения проведена на специально изготовленной модели пресса, размеры элементов которой в масштабе геометрического подобия равном 5 соответствовали размерам основных элементов силовой системы КГШП модели К862С (станины, шатуна, ползуна, эксцентрикового вала). Была также изготовлена и модель расклинивающего устройства, позволяющая реализовывать все три случая исследуемого способа. Нагружснис модели осуществлялось гидравлическим нагружателем. .

Эксперименты про-' водились как при зазорах в подшипниках, обеспечиваемых посадкой НМ9, так и при увеличенных в пять раз зазорах в шатунных подшипниках. В обоих случаях полученные результаты показали, что величины расклинивающих сил для всех рассматриваемых случаев их приложения, рассчитанные по выведенным формулам и определенные экспериментально, практически совпадали, что свидетельствует о том, что перераспределение зазоров в подшипниках заклиненного КШМ не искажает расчетной схемы, а следовательно, указанные формулы могут быть использованы для расчета величин , расклинивающих сил. '

14

Рис. 4. Схемы приложения расклинивающей силы к кривошипно-шатунному механизму

Затем на основе рассмотрения равновесия эксцентрикового пальца, соединяющего шатун с ползуном, были получены формулы для определения действующих реакций в его опорах и в опорах рычага, препятствующего его провороту, сил, необходимых для приложения к этому рычагу, чтобы осуществить проворот эксцентрикового пальца, увеличивая закрытую высоту пресса, тем самым приводя пресс к расклиниванию. Получена также формула для определения угла поворота рычага (эксцентрикового пальца) для расклинивания пресса и показано, как, зная этот угол, при расклинивании определить величину силы заклинивания.

В ходе выполняемого исследования была выявлена необходимость

проведения работы по определению коэффициентов трения покоя (//„)

подшипников заклиненных прессов, характеризуемых их высокой нагруженностыо при относительно длительной выдержке во времени (до полу смены).

Работа выполнена на специально созданных экспериментальных подшипниках диаметром 50, 100 и 200 мм для густой (солидол марки "Т") и жидкой (масло "Индустриальное 45") смазки. Пальцы подшипников изготавливались из стали марки 40ХН, втулки - из бронзы Бр.ОФ10-0,5. Шероховатость поверхностей трения 0,8-1,5мкм. Для подшипника каждого диаметра были изготовлены по четыре пальца, обеспечивающих

• относительные диаметральные зазоры0,0002; 0,0013; 0,0025 и 0,0036, чтобы обеспечить идентичность нагруженности подшипников диаметром до 1000 мм для посадок Н8Я9-Н8/е8 (как у прессов). Было получено более 2500 значений цп при средних давлениях от 20 до 200 МПа для условий выдержки до 3,5 часов. Это позволило построить соответствующие графики зависимостей /Ип от средних давлений вначале для каждого подшипника, а затем и графики обобщенные, из которых следует, что при расчетах величины ¡Лп подшипников заклиненных прессов следует принимать при густой смазке в пределах 0,09-0,15, при жидкой 0,15-0,20.

Проведенные исследования позволили приступить уже непосредственно к проработке возможных конструкций устройств для расклинивания, которые показали предпочтительность устройств, выполненных на базе эксцентрикового пальца, соединяющего шатун с ■ ползуном, причем не только для КГШП с валом., перпендикулярным фронту, в конструкциях которых используется указанное соединение для регулировки закрытой высоты, но и для прессов с валом, параллельным фронту. На рис.5 приведена разработанная и защищенная авторским свидетельством конструкция расклинивающего устройства модели ПБ710 для КГШП моделей ЫСМ1600А и В номинальной силой 16МН.

Как видно, это устройство позволяет с помощью винта 1 ^^осуществить регулировку закрытой высоты пресса, а после удаления ^^ жестких прокладок 2 из опоры этого винта с помощью гидравлического

15

Рис. 5. Конструкция устройствадля расклинивания модели ГШ 710

домкрата 3 двуплечего рычага, связанного с эксцентриковым пальцем 4, производить расклинивание пресса. Устройство ПБ710 было внедрено на Владимирском тракторном заводе и, как показала практика, позволяет расклинить пресс за 20 - 30 минут. Выполненные исследования этого

устройства показали, что /Лп в подшипниках

эксцентрикового пальца, диаметры которых равны 420 и 480 мм, для густой смазки оказались равными 0,11-0,12, что подтвердило результаты лабораторных исследований, а коэффициент трения движения в нижнем подшипнике шатуна расклинивания модели . ш / ш сосгавил 0,02-0,04.

В качестве типового для КГШП с валом параллельным фронту было разработано и передано ЗАО "ТЯЖМЕХПРЕСС" расклинивающее устройство модели ПБ709А применительно к прессу модели К8540 номинальной силой 10 МН. В его конструкции также использован эксцентриковый палец, удерживаемый от проворота двумя симметрично расположенными по отношению к шатуну рычагами, которые используются и для расклинивания.

В результате проведенного исследования получены все данные для решения вопроса расклинивания как КГШП с цельной станиной, так и прессов других типов.

В пятой главе приведены результаты научных исследований эффективности предохранения КГШП от перегрузки путем экстренного отключения муфты, разфузки коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты и целесообразности использования литых (способом ЭШЛ) эксцентриковых валов вместо кованых.

Исследование указанного способа предохранения выполнено теоретически и экспериментально. Теоретическая работа проведена путем анализа энергетического баланса пресса, оснащенного соответствующим предохранителем. Рассматривался энергетический баланс на участках: от начала нагрузки до момента проскальзывания муфты, затем до момента срабатывания предохранителя и, наконец, до остановки кривошипного вала. Быстрота отключения муфты при срабатывании предохранителя оценивалась коэффициентом инерционности КИ . Очевидно, что КИ =0 •

соответствует мгновенному отключению муфты, а КИ - 1 - когда муфта

16

вообще не отключается. В результате был разработан теоретический метод определения конечной силы, развиваемой прессом в рассматриваемом случае, в котором в качестве исходных принимаются величины угла поворота кривошипного вала, при котором происходит срабатывание предохранителя, и сила, при которой срабатывает предохранитель (сила настройки предохранителя).

Выполненный на базе разработанного метода численный анализ (расчеты проводились на примере пресса модели К862С для Ки равном 0; 0,5 и 1) свидетельствует о неэффективности рассмотренного метода предохранения. Показано, что в самом принципе при настройке предохранителя, например на силу 1,1 Рк, заложена перегрузка пресса на 10, 22, 30, 50 и 70% для углов поворота кривошипа 10, 15, 20, 30 и 40°. Даже при мгновенном отключении муфты (что на практике осуществить невозможно) перегрузка для углов срабатывания 10, 15 и 20° увеличивается на 24, 34 и 45%.

Для экспериментальной проверки сделанных выводов применительно к прессу модели К862С был создан соответствующий предохранитель. Проведенные испытания показали, что предохранитель стабильно срабатывал при установленной силе настройки, однако, несмотря на это, пресс успевал совершать полный ход, развивая силу в соответствии с настройкой нагружатсля (в 1,5 раза больше, чем сила срабатывания предохранителя). Осциллограммы показали, что время сброса воздуха из муфты без предохранителя соответствует 0,2 сек., а с предохранителем 0,5 сек., несмотря на наличие ускорительного клапана. При этом время нарастания нагрузки составило 0,035 сек.

Таким образом, следует, что предохранение КППП подобными предохранителями обеспечено быть не может. Только создание тензометров; "следящих" за графиком допустимых сил пресса, а не настроенных постоянно в зависимости от его номинальной силы^ и значительное (примерно в 50 раз) сокращение времени сброса воздуха из полости муфты обеспечило бы необходимый эффект. Отказ отечественных создателей и эксплуатационщиков КППП на основе результатов проведенного исследования от предохранителей;подобных исследованному^ позволил избежать необоснованного расхода значительных средств.

Эффективность разгрузки от веса консольно расположенной муфты подшипников кривошипных валов исследовалась экспериментально на прессе модели К862С. Для этого было создано специальное разгружающее устройство, имеющее в своем составе пару подпружиненных (пружины тарельчатые тарированные) роликов, воздействующих на стакан .установленный на эксцент риковом валу между станиной и ступицей муфты. ; * ;

Эффективность разгрузки оценивалась по изменению нагрева подшипников (в бронзовые втулки подшипников были встроены

термопары) и мощности электродвигателя при совершении прессом непрерывных холостых ходов. Необходимая сила разгружающего устройства была определена из условия уравновешивания действующего на вал веса муфты и связанных с ней деталей.

Как показали эксперименты, без использования разгружающего устройства за 95 минут непрерывных ходов пресса температура в нижней точке коренного подшипника, расположенного со стороны муфты, поднялась с 20 до 150°С и в верхней части подшипника, расположенного со стороны тормоза - с 20 до 80°С. При использовании устройства за 150 минут температура в этих же точках поднялась соответственно с 20 до 45°С и с 20 до 70°С. Эксперименты первой серии были прекращены после 95 минут из-за появления скрипа в близлежащем к муфте коренном подшипнике и резкого увеличения потребляемой электродвигателем пресса мощности. Во второй серии экспериментов потребляемая мощность, оставаясь постоянной, уменьшилась на 28-30%.

Таким образом была доказана эффективность разгрузки от веса консольно расположенной муфты коренных подшипников кривошипных валов, исключающей перекос вала в подшипниках и, как следствие, исключающей появление "кромочного эффекта".

Полученные результаты послужили основанием специалистам ЗАО "ТЯЖМЕХПРЕСС" для использования исследованного технического ^^ решения на всех моделях КЛИП.

Для решения вопроса о возможности использования литых электрошлаковых валов вместо кованых на прессах силой 250-630 кН (серии КД, КЕ и др.) были изготовлены в промышленных условиях два экспериментальных вала, в конструкции которых за исключением радиуса кривошипа были сохранены все основные размеры, шероховатость и твердость нагружаемых частей как у вала пресса КД2324 силой 250 кН. Радиус кривошипа экспериментальных валов был выбран, исходя из восприятия крутящего момента, равного моменту на валу пресса при действии на ползуне номинальной силы при угле поворота кривошипа 20° (в соответствии с техдокументацией на пресс КД2324). Такая конструкция вала и его нагружение при испытаниях с помощью специально созданного нагрузочного устройства на машине для усталостных испытаний модели ЦДМ-200пу (амплитуда пульсирующих нагрузок ± 1МН) позволяли получить результаты испытаний, близких к условиям нагрузок на прессах при их работе.

Первый вал выдержал^не разрушившись, 2-10б циклов нагружений (принятые за базовое число) силой 600 кН при коэффициенте асимметрии г=0,2. Второй вал также не разрушился, но уже при силе 900кН ( при том же г). Проведенные пересчеты применительно к г=0 показали, что перегрузка по изгибу и срезу составила 3,14 раза и по кручению 1,87 (сказались потери на трение) по сравнению с номинальной нагрузкой на^^ прессе. Эти результаты говорят о достаточной выносливости валов для^Р прессов силой 250 кН.

Для получения ответа по однотипным валам к прессам силой 400 и 630 кН были сопоставлены увеличения соответствующих геометрических параметров валов этих прессов по сравнению с валами прессов 250 кН и соответствующих перегрузок. Оказалось, что рассматриваемые валы должны выдержать перегрузку по срезу, изгибу и кручению (по сравнению с номинальной для них): первый вал в 3,07; 3,33 и 1,46 раза, а второй в 2,56; 2,54 и 1,00 раза. Это свидетельствует о возможности использования ЭШЛ для получения заготовок валов к рассматриваемым прессам. Причем, следует иметь в виду, что за основу приняты результаты вала, еще не неисчсрпавшего свои прочностные возможности.

Полученные результаты позволили специалистам Сальского ПО КПО обоснованно применить на прессах серии КД литые электрошлаковые эксцентриковые валы вместо кованых. В соответствии с представленными ПО документами за 10-12 лет было изготовлено и использовано 35-40 тысяч литых валов, из которых примерно 35% для прессов силой 400 кН, остальные для прессов 630 кН. По результатам эксплуатации получена всего одна рекламация (причина неизвестна), что свидетельствует о достоверности полученных результатов исследования и сделанных выводов.

В шестой главе исследуются колебания и нагрузки на опоры открытых кривошипных прессов после скола заготовки при выполнении разделительных операций.

Основным вопросом данного исследования является вопрос учета потерь энергии после скола заготовки при определении величины инерционной силы. Автором предложен способ, базирующийся на учете характера изменения силы в станине пресса на заключительной стадии процесса (рис.6). На участке разгрузки пресса сила в станине резко умень-

Р

С

шается до нуля и затем ее величина изменяется по закону колебания около нулевого значения с затухающей амплитудой.

Рис. 6. Типичный вид осциллограммы сил в

станине пресса после скола заготовки при разделительной операции

Ь

Непосредственно в момент скола значение огибающей Ра существенно меньше величины технологической силы Рт на ползуне. Это дает основание заклю-

т

чить, что в качестве возмущающей силы в момент скола следует брать силу Р0, а не Рт (как это делается во всех прежних методиках).

На основании сказанного и рассмотрения схемы действия сил в открытом кривошипном прессе (рис.7, где Р - сила на ползуне; F -инерционная сила, действующая после скола заготовки; т0 - масса верхней

части пресса, сосредоточенная в точке А, совпадающей с осью кривошипного вала, и включающая верхнюю часть станины, кривошипный вал, маховик и т.д.; Z и Y - оси координат; Zm и Ym - смещения массы та в вертикальном и горизонтальном направлениях в ходе нагрузки;

Y С.

а - arctg —- arctg —-,

,_. ^т Су

п„ -7 г. где, в свою очередь, С, и С -

Рис. /. Расчетная схема открытого ** > í >

кривошипного пресса жесткость станины в вертикаль-

ном и горизонтальном направлениях) получена следующая формула для определения силы инерции:

F = KPe f^cosa^ cosa

где, кроме известных, к - коэффициент пропорциональности, отражающий величину наибольшей силы; обратной по знаку силе технологической операции; <5 - логарифмический декремент колебаний; со - частота

собственных колебаний станины со =

С,

тп

t-

время.

Таким образом, при изучении различных процессов, связанных с колебаниями после скола заготовки, инерционную силу следует определять по полученной формуле. Однако на практике при расчетах в большинстве случаев необходимо знать наибольшую величину параметров, обусловленных колебаниями (наибольший угол наклона, наибольшее смещение), поэтому, поскольку колебания быстро затухают, то наибольшие значения требуемых параметров имеют место в первый период рассматриваемого процесса.

В этих случаях для упрощения расчета с достаточной точностью (в работе это доказано расчетами) силу Р можно определять по формуле

20

F

„ 7 COSÍ»/

: кРе2-

cosa

На основании полученной зависимости и расчетных схем. отражающих соответствующие рабочие процессы, в работе составлены уравнения колебаний пресса вместе с фундаментом, на фундаменте и при установке на виброопоры.

Для примера на рис.8 приведена схема, использованная для расчета колебаний открытого кривошипного пресса на фундаменте и сил в анкерных болтах. На рисунке, кроме известных: С-цснтр масс пресса; 0 и О' - опорные точки; ¥ - угол наклона пресса относительно точки 0; Q -

жесткость анкерных бол-

Ь, I, I, - гсомстричес-параметры,; g - ускорс-

Рис. 8. .Схема для расчета колебании открытого кривошипного пресса на фундаменте

тов; кие

ние свободного падения.

Решение полученных уравнений позволило уточнить методику определения различных параметров, обусловленных колебаниями прессов после скола заготовки (углов наклона, вертикальных перемещений, нагрузок на анкерные болты). В методике при проектировочных расчетах рекомендуется принимать к=0.3 и д =0,6.

В седьмой главе изложены результаты работы по созданию и исследованию демпфирующего устройства для прессов, выполняющих разделительные операции.

В результате поисковых разработок гидравлических демпфирующих устройств, использующих принцип дросселирования, был предложен принципиально новый демпфер, конструкция которого приведена на рис. 9 (защищена авторским свидетельством СССР).

Устройство предназначено для установки на столе пресса или в стойках его станины. При рабочем ходе пресса, когда инструмент деформирует заготовку, ползун нажимает на шток - поршень 1, расположенный в корпусе демпфера 2, и перемещает его вниз. Рабочая жидкость из поршневой полости через щель между подвижным подпружиненным (пружина 6) клапаном 3 и его седлом 5 и через канал «А» выдавливается с небольшой скоростью в полость «В», ограниченную

21

диафрагмой 7. Подведенный к этой полости сжатый воздух от пневмосети пресса создает необходимый подпор давления жидкости в исходном положении демпфера. Когда происходит скол заготовки, начинается резкая разгрузка силовой системы пресса, давление в подпоршневой полости резко повышается, в результате чего клапан 3 опускается на седло и рабочая жидкость дросселируется через отверстие в шайбе 4, обеспечивая плавную разгрузку пресса. Таким образом происходит автоматическое совмещение моментов срыва нагрузки на ползуне и срабатывания демпфера, конструкции было изготовлено

Рис.

9. Конструкция демпферного устройства

Устройство предложенной ______ _____ ___________

применительно к прессу силой 1000 кН и экспериментально исследовано на прессе модели К2130 (два демпфера силой по 500 кН устанавливались на столе пресса).

С целью проверки принципа работы устройства, его эффективности, влияния отдельных параметров на процесс срабатывания эксперименты проводились с использованием клапанов с различными дроссельными шайбами (с отверстиями диаметром 4, 5 и 6 мм) и различными по силе пружинами (от 50 до 107 Н) при холостых ходах пресса и при вырубке круглых шайб толщиной 5 мм и диаметром 100 мм из стали 40Х (сила вырубки 700-750 кН).

На рис Л 0 показаны характерные осциллограммы процесса вырубки на прессе без использования демпфирующего устройства и с ним. Как видно, при работе пресса с демпфирующим устройством характер протекания процесса резко меняется, причем изменение касается лишь его заключительной стадии. Наличие демпфера позволило плавно снизиться силе до нуля без перехода через нулевую линию. Уровень шума на рабочем месте штамповщика уменьшался со 104-108 дБ А при общем уровне шума в цехе 79 дБА до 93-98 дБА. При этом практически не ощущалась вибрация на рабочем месте оператора при вырубке.

На основе выполненного исследования была разработана методика расчета основных параметров подобных устройств (сила, действующая на тарелку клапана; перепад давления в полостях и т.д.).

22

I I

I I

"><Г

Рис. 10. Осциллограммы процесса вырубки на прессе

модели К2130А без использования демпфирующих устройств (а) и с демпфирующими устройствами (о)?, имеющими площадь дроссельного отверстия 28.2 мм" (06 мм), (1- сила в станине: 2.3 - давление в подпоршневой полости устройства)

Очевидно, что демпферы предложенной конструкции могут быть применены на любом КПО, предназначенном для выполнения разделительных операций. В частности, на основе выполненного исследования разработан и передан Рязанскому АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ» проект демпфирующего устройства применительно к гидропрессу модели П3046 силой 40 МН.

В восьмой главе изложены результаты исследования выбега маховика кривошипных прессов и разработки рекомендаций по его нормированию как параметра оценки качества изготовления деталей, сборки и технического состояния машины.

Количественно выбег маховика для кривошипных прессов оценивается числом двойных ходов ползуна, совершаемых при выбеге. В работе выделены два характерных случая определения выбега: когда муфта включается непосредственно после отключения двигателя и когда муфта при отключении двигателя уже включена. В первом случае таким образом можно оценить потери энергии на включение муфты и разгон ведомых масс, что позволяет проверить работу системы муфта-тормоз.

Поскольку при выбеге частота вращения кривошипного вала постоянно уменьшается, а затраты энергии на совершение холостого хода, куда входят затраты на трение в КШМ, зубчатых и ременных передачах, в различной степени зависят от частоты вращения кривошипного вала, в работе введено понятие эквивалентной частоты вращения кривошипного вала т.е. такой постоянной частоты вращения этого вала, при которой расходование запасенной прессом кинетической энергии обеспечивает действительное число ходов пресса при движении на выбеге, если бы потери каждого хода были постоянными. На основе большого числа экспериментов на прессах различных типоразмеров и номинальных сил

23

установлено, что в пределах 3% в расчетах можно принимать и, = 0,58 п1 (где я/ - значение начальной частоты вращения).

В диссертации приведены полученные формулы для определения расчетного числа ходов для обоих указанных выше случаев выбега.

В работе показано, что величину выбега маховика, как параметра оценки качества изготовления и сборки, необходимо устанавливать не для прессов вообще или даже прессов с одинаковыми техническими характеристиками, а только для прессов определенной модели. При этом нормативная величина выбега должна быть определена экспериментально при приемочных испытаниях опытного образца, когда пресс полностью отлажен, обкатан и при разогретых до рабочей температуры подшипниках. Решение о признании полученной экспериментально величины параметра в качестве нормативной должно приниматься лишь при отсутствии расхождений (порядка 10%) от его расчетной величины.

Как следует из приложенных к диссертации документов, разработанная автором отраслевая методика определения и нормирования параметра выбег маховика используется и для других КПМ с маховичным приводом.

В девятой главе изложены результаты научных исследований по созданию безасбестовых фрикционных элементов для муфт и тормозов кривошипных прессов.

На основе изучения физико-механических и фрикционно-износных характеристик асбестосодержащих материалов используемых элементов, условий и результатов их эксплуатации, а также мнения специалистов отрасли в начале работы было составлено техническое задание (ТЗ), определяющее основные требования, которым должны отвечать создаваемые безасбестовые фрикционные элементы. Выполнение требований ТЗ должно было обеспечить более надежную работу безасбестовых элементов по сравнению с асбестосодержагцими для следующих условий эксплуатации: давление на поверхности изделия - до 2МПа; скорость скольжения - до 30м/с; наибольшая допустимая температура нагрева поверхности: при длительном воздействии 200"С. кратковременном 350°С. Кроме того, было оговорено, что создаваемый материал не должен намазываться или наволакиваться на рабочую поверхность конгртела, разлохмачиваться, расслаиваться или давать трещины при сверлении отверстий и воздействии ударных нагрузок, создавать шум при включении муфты и тормоза.

Поскольку прямой замены асбесту нет, то подбор композиций материала, обеспечивающего заданные свойства, проводился путем использования комбинации волокон различной природы (стеклянных, базальтовых, минеральной ваты). Необходимость обеспечения стойкости к ударным нагрузкам предопределила выбор каучукового связующего.

24

Оценка свойств, обеспечиваемых создаваемой композицией, проводилась на стандартных образцах по стандартным методикам или по методикам ВНИИАТИ (ныне ОАО «НИИАТИ фирма ТИИР»), Было испытано 25 композиций материала, прежде чем были получены результаты, приближающиеся к установленным ТЗ.

Первыми изготавливались фрикционные вкладыши (вставки). В качестве типового был выбран вкладыш с размерами и формой наиболее применяемого вкладыша УД - 2638 (размеры - 110x60x45 мм). Для их испытаний был создан специальный стенд модели СТМ - 4, оснащенный реальной муфтой и тормозом однокривошипного закрытого пресса модели КА2534 силой 2500 кН. Инерционные массы стенда обеспечивали условия работы вкладышей, близкие к условиям их работы на реальном прессе. Кроме того, конструкция стенда позволяла с помощью специального устройства определить коэффициент трения непосредственно в тормозе при различных давлениях на поверхности трения и различной температуре нагрева.

В ходе экспериментов на стенде определялись при различных давлениях на вкладыше и температуре стойкость вкладышей к разрушениям, линейный износ, средняя интенсивность линейного износа (критерий фрикционной теплостойкости в соответствии с методикой ВНИИНМАШа) и шум при включении муфты и тормоза. Каждая партия вкладышей перед установкой на стенд проходила дополнительную проверку на стандартных образцах, вырезаемых в 3-х взаимно-перпендикулярных направлениях непосредственно из вкладышей, на сжатие, срез и удельную ударную работу, а также проверку на твердость. После установки на стенд вначале в течение 25-Ю3 циклов включений выполнялась притирка вкладышей, а затем уже начинались их испытания. Базовое число циклов испытаний было определено в 0,5-10е циклов. Перед испытанием бсзасбестовых вкладышей для сравнения были испытаны вкладыши из асбестосодержащего материала 8-45-62.

Вкладыши первой из испытываемых на стенде безасбестовых партий вкладышей показали неплохую износостойкость, однако начали разрушаться, не достигнув базового числа циклов. После корректировки состава материала вкладыши следующей партии уже не разрушались, но начали издавать очень сильный шум (визг) при включении муфты и тормоза.

Итак, корректируя состав материала и испытывая вкладыши, был создан, наконец, бсзасбестовый материал, изготовленные из которого вкладыши, не разрушаясь, показали следующие весьма высокие результаты: средняя интенсивность линейного износа была меньше в муфте в 4,2 и тормозе в 6,7 раза, чем вкладышей из материала 8-45-62. линейный износ на 10' циклов был меньше в муфте в 4,4 и тормозе в 7.6

раза, а коэффициент трения был больше в 1,2 раза (равен 0,42). При этом шум при работе стенда был ниже на 2... 10 дБ.

После получения таких результатов очередные партии вкладышей из созданного материала, но изготовленные уже в производственных условиях, прошли еще раз контрольные, стендовые и затем полугодовые промышленные испытания на прессе КБ2536 силой 4МН на Грязевском культиваторном заводе, где показали в 2,4 раза более низкую линейную изнашиваемость по сравнению с данными для вкладышей из материала 845-62, представленными заводом ЗАО "ТЯЖМЕХПРЕСС для аналогичного пресса.

Далее в этой главе изложены результаты испытаний фрикционных накладок из созданного безасбестового материала. Накладки толщиной 8 мм испытывались на специально для этого переделанном стенде СТМ-4, а толщиной 4 мм (типа УВ3141) непосредственно на прессе модели КИ2126 силой 400 кН. В обоих случаях безасбестовые накладки показали более высокие эксплуатационные показатели, чем аналогичные из асбестосодержащих материалов. Так, например, средний линейный износ безасбестовых накладок на прессе КИ2126 составил 0,133мм за 100 тыс. включений, что в 5 раз ниже, чем для накладок из материала 143-63 (0,67мм - данные Сальского ЗАО "Сальский завод КПО").

В заключение в этой главе приведены результаты исследования по сопоставлению физико-механических параметров, полученных на образцах, изготовленных из безасбестового фрикционного вкладыша из Японии,и накладки из Германии. Эти результаты показали, что созданный безасбестовый материал не только не уступает японскому и германскому, но по ряду основных и превосходит их (например, по удельной ударной работе, увеличению массы в жидкостях).

Таким образом, был создан безасбестовый материал (промышленный шифр ТИИР-251), позволяющий изготавливать фрикционные элементы, превосходящие по своим свойствам не только отечественные из асбестосодержащих материалов, но и зарубежные аналоги. Его состав (бутадиеновый каучук, серная вулканизирующая группа, барит, окевд алюминия, графит, минеральная вата, углеродное и полиамидное волокно) защищен патентом РФ. Технология производства фрикционных элементов из данного материала была отработана на Опытном заводе ВНИИАТИ и на Волжском заводе асбестовых технических изделий. В настоящее время фрикционными элементами из материала ТИИР-251 оснащаются отечественные кривошипные прессы, в т.ч. при поставке на экспорт.

В десятой главе приведены результаты исследований по сохранению работоспособности кривошипных прессов (т.е. всех их эксплуатационных показателей, гарантированных заводом-изготовителем) при длительном хранении в качестве резервной мощности. Основное требование при этом, которое обусловлено спецификой рассматриваемого

26

вопроса. - это возможность подготовки резервных прессов к работе в самый короткий срок (не более полусмены).

Проведенное детальное исследование процессов, связанных с обеспечением и поддержанием оборудования в работоспособном состоянии при длительном хранении, позволило определить комплекс работ, охватывающий организационные мероприятия административного характера, подготовку прессов к длительному хранению и фазу непосредственного сохранения. В диссертации подробно изложен весь объем и последовательность работ на каждом этапе. Особое внимание уделено консервации (периодичность, консервационныс материалы, из которых наиболее эффективные - МОПЛ-2 и НГ-2165), испытаниям и ремонтам.

В заключение даны рекомендации наиболее целесообразных вариантов организации работ на этапах в зависимости от возможных случаев, которые могут встретиться на практике. Прилагаемые к диссертации документы свидетельствуют, что разработанный комплекс работ используется в подотрасли КПМ в качестве типового для всех видов КПО.

В приложениях диссертации приведены документы (акты внедрения или письма соответствующего содержания), подтверждающие широкое использование результатов работы в промышленности при создании новых и модернизации эксплуатируемых кривошипных прессов, а также ВУЗами при подготовке специалистов соответствующего профиля. Это предприятия: Воронежское ЗАО «ТЯЖМЕХПРЕСС», АО «Воронежпресс», Рязанское ОАО «ТЯЖПРЕССМАШ», ЗАО «Сальский завод КПО», Воронежское ОАО «СКВ КМ», Владимирский тракторный завод, ОАО «ЭНИКмаш», Таллинское ПО «Вазар»,и ВУЗы: Московский государственный технический университет «МАМИ», Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». Белорусская государственная техническая академия. Запорожский национальный университет, Кировоградский государственный технический университет, Воронежский государственный технический университет, Воронежский государственный университет.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

Выполненные автором научно-исследовательские работы, результаты которых изложены в диссертации, позволяют

отметить следующее.

1. Разработанные на основе уравнений движения методики расчета сил при перегрузках закрытых и открытых кривошипных прессов более полно, по сравнению с известными, описывают процесс перегрузки, поскольку учитывают силы инерции элементов силовой системы прессов в ходе нарастания нагрузки.

2. Величина сил инерции элементов силовой системы кривошипных прессов при нагружении не превышает 0,1 Р„, что, однако,

27

при небольших нагрузках (до 0,5 Рн) оказывает влияние на перераспределение сил в силовой системе пресса, которое следует учитывать при выполнении работ, связанных с измерением сил.

3. Энергетический метод позволяет определять конечную силу перегрузки с достаточной для практики точностью, и его можно рекомендовать для расчетов кривошипных прессов.

4. Параметры кривошипных прессов качественно и количественно по-разному влияют на их склонность к перегрузке. Некоторые из них, такие как величина крутящего момента, передаваемого муфтой включения, частота вращения кривошипного вала, величина коэффициента трения в подшипниках исполнительного механизма, влияют на величину конечной силы при перегрузке весьма существенно, поэтому необоснованный выбор или произвольное изменение таких параметров может привести при эксплуатации к опасным для прессов перегрузкам.

5. Несмотря на наличие трения в подшипниках кривошипно-шатунного механизма, возможно создание незаклинивающихся прессов. Условиями незаклинивания являются пересечение графика сил,- ■ соответствующих крутящему моменту, передаваемому проскальзывающей муфтой, с графиком конечных сил при перегрузке при угле поворота кривошипа большем угла заклинивания кривошипно-шатунного механизма, и достаточность энергии вращающихся масс на проворот кривошипного вала, начиная с угла поворота, определенного точкой пересечения указанных графиков. Практически это достигается применением жидкой циркуляционной смазки и контролем частоты вращения маховика.

6. Созданные и исследованные механический переносной измеритель сил, устройства по контролю частоты вращения маховика и давления воздуха, подводимого к рабочей полости муфты включения, весьма эффективны в работе^ и их использование позволяет значительно сократить число перегрузок и заклиниваний кривошипных прессов из-за несоответствия силы выбранного пресса технологическому процессу, нарушения технологического процесса, недостаточной энергии, накопленной маховиком перед включением пресса, проскальзывания муфты и т.д., обеспечивая тем самым сокращение времени простоя оборудования и затрат на ремонт и приведение прессов в работоспособное состояние.

7. Исследованный предложенный и защищенный авторскими свидетельствами СССР способ расклинивания кривошипных прессов силой, прикладываемой к кривошипно-шатунному механизму, приемлем как для прессов с цельной, так и разъемной станиной. Разработанная методика расчета позволяет определить величину необходимой расклинивающей силы для каждого из трех возможных случаев ее приложения: к шатуну, кривошипу и рычагу, жестко соединенному с кривошипным валом. При этом наиболее эффективными местами приложения расклинивающей силы являются кривошип и рычаг.

28

8. Разработанные и исследованные устройства для расклинивания кривошипных горячештамповочных прессов с цельной станиной на базе эксцентрикового пальца, соединяющего шатун пресса с ползуном, весьма эффективны в работе, и их использование позволяет не только быстро вывести пресс из состояния стопора, но и определить степень его перегрузки в застопоренном положении даже без наличия специальных измерительных устройств. Разработанные конкретные конструктивные решения, защищенные авторским свидетельством СССР, в совокупности с методикой расчета параметров таких устройств служат основой решения рассматриваемой проблемы как для прессов с цельной, так и разъемной станиной.

9. Величины коэффициентов трения покоя подшипников скольжения заклиненных кривошипных прессов (пары трения - сталь-бронза) при высокой нагруженности (средние давления до 200 МПа) и длительной выдержке (до 3-3,5 часов) колеблются в пределах 0,09-0,15 при густой и 0,15-0,20 при жидкой смазке.

10. Предохранители от перегрузок, основанные на принципе экстренного отключения муфты, без «слежения» за графиком допустимых сил на всем рабочем пути ползуна и с высокой инерционностью срабатывания не предохраняют прессы от разовых перегрузок по силе и могут быть использованы лишь для предотвращения от систематических перегрузок.

11. Разгрузка коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты и связанных с ней деталей позволяет исключить явление перекоса вала, что способствует улучшению условий их работы, уменьшению вероятности появления задиров, нагрева и расхода энергии на совершение хода ползуна.

12. Литые кривошипные валы, заготовки для которых получены методом электрошлакового литья, обеспечивают требуемую для работы выносливость, во всяком случае, для прессов номинальной силой 250, 400 и 630 кН серии KD и им подобным, и их использование вместо кованых валов позволяет в ряде случаев решить технологические проблемы при одновременной экономии средств на изготовление как самих валов, так и прессов в целом.

13. Предложенный метод оценки величины возмущающей силы кривошипных прессов, выполняющих разделительные операции, базирующийся на учете характера изменения силы в станине после скола заготовки, позволил разработать уточненную методику расчета величин перемещений и углов наклона открытых прессов с фундаментом и на фундаменте, сил. действующих в фундаментных болтах, и смещений прессов, установленных на виброопорах.

14. Предложенное, защищенное авторским свидетельством СССР и исследованное демпфирующее устройство для кривошипных прессов, выполняющих разделительные операции, использующее закрывающийся в момент «срыва» нагрузки клапан и дросселирование жидкости (после

закрытия клапана) через достаточно малое отверстие, обеспечивает «мягкую» разгрузку силовой системы пресса без снижения его силовых возможностей, уменьшение уровня шума и вибрации, передаваемой окружающей среде, ликвидацию появления нагрузок обратного знака по сравнению с направлением действия рабочей нагрузки.

15. Разработанная методика нормирования выбега маховика как критерия оценки качества изготовления деталей и сборки кривошипных прессов позволяет повысить эффективность оценки качества как новых прессов (на этапе приемо-сдаточных испытаний), так и после их ремонта

16. Создание безасбестового материала шифра ТИИР-251, защищенного патентом Российской Федерации, давая возможность изготовлять фрикционные элементы (вставки и накладки) для муфт и тормозов кривошипных прессов, превосходящие по своим механическим и фрикционно-износным показателям не только фрикционные элементы из лучших отечественных асбестосодержащих материалов, но и зарубежные аналоги, позволило решить одну из важнейших проблем экологической чистоты и безопасности кузнечно-прессового оборудования.

17. Разработанный комплекс организационно-технических мероприятий по сохранению работоспособности кривошипных прессов при длительном хранении в качестве резервной мощности позволяет обеспечить необходимый уровень качества выполняемой работы и достигнуть желаемый результат при одновременном облегчении труда специалистов при подготовке и проведении такой работы.

18. В целом выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, результаты которых изложены в настоящей диссертации, позволило решить рад конкретных научных и технических проблем, направленных на повышение производительности горячештамповочных и листоштамповочных кривошипных прессов, снижение их стоимости и стоимости выпускаемой на них продукции, улучшение условий труда, обеспечение экологической чистоты и сохранение работоспособности при длительном хранении в качестве резервной мощности данного вида оборудования, способствует увеличению базы знаний, необходимых для повышения технического уровня этих машин, что документально подтверждено использованием полученных результатов предприятиями, создающими и эксплуатирующими кривошипные прессы, а также ВУЗами при подготовке специалистов соответствующего профиля.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Книги

1. Ковалев В.В. Практика повышения качества и технического уровня кривошипных прессов: Монография. Воронеж: ВГТУ, 2001. 141 с.

2. Ковалев В.В. Создание безасбестовых фрикционных элементов для муфт и тормозов кривошипных прессов: Монография. Воронеж: ВГТУ, 2000. 67 с.

Патенты и авторские свидетельства

3. Пат.№2001057 РФ. Композиция для изготовления фрикционного материала/ Г.П. Козлова П.В. Новосельцев, Л.М. Никонова, Б.И. Матвеева, И.Ю. Серова, В.А. Наумов, В.В. Ковалев, В.И. Соков (РФ), №5025335. Заявлено 04.02.1992. Опубл. 1993. Бюл. №37-38. С. 120.

4. A.c. №293703 СССР, МПК В ЗОв 15/28. Способ расклинивания (выведения из распора) прессов/ В.В. Ковалев (СССР), №1364461/25-27. Заявлено 25.08.1969. Опубл. 1971. Бюл. №6. С.37.

5. A.c. №200438 СССР, кл.58 в, 16, МПК В 30с. Способ выведения из распора кривошипных прессов/ В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев (СССР), №1088509/25-27. Заявлено 02.07.1966. Опубл. 1967. Бюл. №16. С. 186.

6. A.c. №229222 СССР, кл.58 в, 17, МПК В 30с. Устройство для выведения из распора кривошипных прессов/ В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев (СССР), №1089361/25-27. Заявлено 06.07.1966. Опубл. 1968. Бюл. №32. С. 148-149.

7. A.c. №231322 СССР, кл.58 в, 17, МПК В 30с. Устройство для

• разгрузки коренных подшипников скольжения кривошипного вала пресса/

B.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев, Р.Н. Пруцков (СССР), №1161936/25-27. Заявлено 01.06.1967. Опубл. 1968. Бюл. №35. С.139.

8. A.c. №258035 СССР, кл.58 в, 17, МПК В ЗОв. Устройство для выведения из распора кривошипных прессов/ В.Ф, Опаренко, В.В. Ковалев (СССР), №1194887/25-27. Заявлено 23.10.1967. Опубл. 1969. Бюл. №36.

C. 172.

9. A.c. №350670 СССР, кл. В, ЗОв 15/28. Устройство для выведения кривошипных прессов из распора/ В.Ф. Опаренко, В.П. Вяткин, В.В. Ковалев (СССР), №1301420/25-27. Заявлено 31.01.1969. Опубл. 1972. Бюл. №27. С.55-56.

10. A.c. №323296 СССР. кл. В ЗОв 15/28. Кривошипный пресс/ В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев, Р.Н. Пруцков (СССР), №1200434/25-27. Заявлено 24.11.1967. Опубл. 1971. Бюл. №1. С.63.

11. A.c. №1074737 СССР, кл. В ЗОВ 15/16; В 30 В 15/28. Демпфирующее устройство вырубного пресса/ В.М. Смольянинов, В.В. Ковалев, А.И. Козарезов (СССР), №3543306/25-27. Заявлено 19.01.1983. Опубл. 1984. Бюл. №7. С.63.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

12. Ковалев В.В. О величине наибольшего угла заклинивания кривошипных горячештамповочных прессов с жидкой циркуляционной

• смазкой/ В.В. Ковалев, Р.Н. Пруцков// Кузнечно-штамповочнос производство. 1973. №12. С. 30-31. ~ '------

13. Ковалев В.В. Устройство для расклинивания кривошипного горячештамповочного пресса/ В.В. Ковалев, В.Ф. Опаренко, Г.М. Родов, В.П. Вягкин//Кузнечно-пп^амповочноепроизводство. 1971. №6. С. 33-35.

14. Ковалев В.В. Безасбсстовые"фрикционные вкладыши для муфт и тормозов сухого трения кузнечно-прессовых машин/ В.В. Ковалев, П.В. Новосельцев, Г.П. Козлова, НЮ. Серова// Кузнсчночнтамновочное

^производство. 1996. №8. С. 35-37. """"

1 £ Ковалев В.В. Организационно-технические мероприятия по сохранению работоспособности кузнечно-прессового оборудования при длительном хранении в качестве резервной мощности// Кузнечно-п^мповдунос производство. 1999. №7. С. 33-36. ' ' '

16. Ковалев в.в" D применимости безасбестового материала композиции ТИИР-251 для изготовления фрикционных накладок муфт и тормозов кривошипных прессов// Кузнечно-штамповочное производство. 1999. № 10. С. 36-38. ------------- "

17. Пруцков Р.Н, К вопросу заклинивания кривошипных горячепггамповочных прессов/ Р.Н. Пруцков, В.В. Ковалев// Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. "2б027~№Т7"

"6737397 " :----

18. Ковалев В.В. О перегрузке открытых кривошипных прессов/В.В.Ковалев, B.C. Семеноженков, Н.И. Федоринин// Техника машиностроения. 2003. №2. С. 53-55.

19. Опаренко В.Ф. К вопросу предохранения от перегрузки | кривошипных горячештамповочных прессов путем экстренного отключения муфты/ В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев, Н.Б. Фурсова// Кузнечно-прессовые машины: Сб.тр. ЭНИКМАШ. М: Машиностроение, 1967. Вып. 17. С. 77-85.

20. Опаренко В.Ф. Некоторые вопросы защиты кривошипных горячештамповочных прессов от перегрузок и заклиниваний/ В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев// Кузнечно-прессовые машины: Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.: Машиностроение, 1969. Вып. 22. С. 29-52.

21. Опаренко В.Ф. Экспериментальное исследование эффективности разгрузки от веса муфты подшипников эксцентрикового вала кривошипного горячештамповочного пресса/ В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев, Р.Н. Пруцков// Кузнечно-прессовые машины: Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.: Машиностроение, 1969. Вып. 22. С. 53-60.

22. Ковалев В.В. Расчет конечных усилий, развиваемых кривошипными горячештамповочными прессами при перегрузках и заклиниваниях// Кузнечно-прессовые машины: Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.: Машиностроение, 1969. Вып. 22. С. 61-73.

Публикации в других издательствах

23. Вяткин В.П. Анализ процесса расклинивания кривошипных прессов усилием, прикладываемым к кривошипно-шатунному механизму/ В.П. Вяткин, В.В. Ковалев// Исследование и конструирование кузнечно- | прессовых машин. Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.: НИИМАШ, 1971. Вып.25. С. 332

24. Иванов В.А. О влиянии инерционных факторов на усилие заклинивания горячештамповочного пресса/ В.А. Иванов, Г.М. Родов, В.В. Ковалев// Исследование и конструирование кузнечно-прессовых машин: Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.: НИИМАШ, 1971. Вып.25. С. 21-30.

25. Ковалев В.В. Заклинивание кривошипного механизма в динамической системе горячештамповочного пресса/ В.В. Ковалев, В.А. Иванов// Кузнсчно-прессовое машиностроение. М.: НИИМАШ, 1972. Вып.4. С. 8-10.

26. Иванов В.А. Колебания открытого кривошипного пресса/ В.А. Иванов, A.A. Кандзыба, Г.М. Родов, Г.П. Носков, В.В. Ковалев// Машины и технология кузнечно-штамповочного производства:- Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж; ЭНИКМАШ, 1973. Вып.26. С. 10-16.

27. Ковалев В.В. Исследование процесса заклинивания кривошипного горячештамповочного пресса/ В.В. Ковалев, В.А. Иванов// Машины и технология кузнечно-штамповочного производства: Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж; ЭНИКМАШ, 1973. Вып.26. С. 17-25.

28. Вяткин В.П. Экспериментальное определение коэффициентов трения покоя подшипников кривошипных прессов/ В.П. Вяткин, В.В. Ковалев// Машины и технология кузнечно-штамповочного производства: Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж; ЭНИКМАШ, 1973. Вып.26. С. 43-52.

29. Ковалев В.В. Исследование заклинивания кривошипного

•горячештамповочного пресса/ В.В. Ковалев, В.П. Вяткин// Материалы ^аучно-тсхничсской конференции.(1972). Воронеж: ВПИ, 1972. С.415-416.

30. Вяткин В.П. Расчет устройств для расклинивания, выполненных на базе эксцентрикового пальца, соединяющего шатун пресса с ползуном/ В.П. Вяткин, В.В. Ковалев// Оборудование и технология кузнечно-штамповочного производства. Проектирование, исследования, теория: Сб.тр. ЭНИКМАШ, Воронеж; ЭНИКМАШ, 1975. С. 22-30.

31. Ковалев В.В. О возможности создания нсзаклинивающихся кривошипных прессов/В.В. Ковалев, Р.Н. Пруцков // Оборудование и технология кузнечно-штамповочного производства. Проектирование, исследования, теория,- Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж: ЭНИКМАШ, 1975. С 30-39.

32. Иванов В.А. Колебания и нагрузки на опоры кривошипного открытого пресса/ В.А. Иванов, В.В. Ковалев, Н.Б. Фурсова// Оборудование и технология кузнечно-штамповочного производства. Проектирование, исследования, теория: Сб.тр. ЭНИКМАШ, Воронеж; ЭНИКМАШ, 1975. С. 51-57.

33. Ковалев В.В. Влияние параметров кривошипного пресса на склонность к перегрузке по усилию//Оборудование и технология кузнечно-штамповочного производства. Проектирование, исследования, теория: Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж; ЭНИКМАШ, 1975. С. 39-43.

^^ 34. Ковалев В.В. К расчету параметров колебаний

^Р^иброизолированных кривошипных КЕСМ на холостых ходах/ В.В. Ковалев, Г.П. Носков, В.А. Иванов// Исследование и разработка кузнечно-прсссовых

машин и технологических процессов: Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж; ЭНИКМАШ, 1976. С. 128-136.

35. Ковалев В.В. Определение величины возмущающей силы динамической системы кривошипного пресса при выполнении разделительных операций/В.В. Ковалев, Г.П. Носков// Совершенствование методов расчета кузнечно-прессовых машин: Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж; ЭНИКМАШ, 1977. С. 12-17.

36. Щеблыкин А.И. Выбор места установки датчиков приборов для контроля усилий кривошипных прессов/А.И. Щеблыкин, В.В. Ковалев// Обработка давлением (технология и оборудование). Экспресс-информация. М.: НИИМАШ, 1982. Вып.2. С. 1-4.

37. Ковалев В.В. Использование способа электрошлакового литья для изготовления эксцентриковых валов механических прессов серии КД/ В.В. Ковалев, A.M. Рогалев//Расчет и обеспечение показателей надежности кузнечно-прессового оборудования при проектировании: Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж; ЭНИКМАШ. 1983. С. 22-27.

38. Щеблыкин А.И. Оценка вертикальных колебаний элементов силовой системы кривошипного пресса для выбора места установки тензометрического датчика контроля усилий/ А.И. Щеблыкин, В.В. Ковалев// Расчет и обеспечение показателей надежности кузнечно-прессового оборудования при проектировании: Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж: ЭНИКМАШ, 1983. С.75-87.

39. Смольянинов В.М. Устройство для демпфирования ударных J нагрузок при выполнении разделительных операций/ В.М. Смольянинов. В.В. Ковалев, А.И. Козарезов// Прогрессивная технология и оборудование для листовой штамповки и гибки: Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж; ЭНИКМАШ, 1984. С. 138 -147.

40. Ковалев В.В. Выбег маховика как критерий оценки качества и изготовления кривошипных прессов/Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства. Экспресс-информация. Серия 3. Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства. Вып.2. ВНИИТЭМР. М., 1986. С. 9-12.

41. Ковалев В.В. Испытание фрикционных накладок материала композиции ТИИР-251 на стенде СТМ-4// Теория и практика машиностроительного оборудования: Сб. тезисов докладов четвертой региональной межвузовской конференции. Воронеж; ВГТУ. 1999. Вып.4. С. 41-42.

Подписано в печать 13.03.2006. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл.печ.л. 2,1. Тираж 90 экз. Заказ №

Воронежский государственный технический университет 394026 Воронеж, Московский просп., 14

ВВЕДЕНИЕ.g

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РЕШАЕМЫХ ПРОБЛЕМ.

1.1. Перегрузки и заклинивания кривошипных прессов.

1.2. Использование новых конструктивных и технологических решений.да

1.2.1. Общие замечания.

1.2.2. Суть идеи предохранения от перегрузки путём экстренного отключения муфты.

1.2.3. Разгрузка коренных подшипников эксцентриковых валов от веса консольно расположенной муфты.5Q

1.2.4. Использование электрошлакового литья для изготовления кривошипных валов.5J

1.3. Совершенствование методов расчёта прессов, выполняющих разделительные операции.

1.4. Демпфирование колебаний кривошипных прессов, выполняющих разделительные операции, после скола заготовки.

1.5. Совершенствование методов контроля изготовления и технического состояния кривошипных прессов.

1.6. Обеспечение безопасности и экологической чистоты кривошипных прессов.

1.7. Кривошипные прессы в качестве резервной мощности.

Актуальность проблемы. Современное промышленное производство невозможно себе представить без использования кузнечно-прессовых машин (КПМ) и, в частности, без использования механических кривошипных прессов - наиболее представительной группы этих машин. По имеющимся данным [78] в 1985 году парк кривошипных прессов в СССР составлял 268 тыс. единиц, из них 170 тыс. сосредоточено непосредственно в России. В 1987 году, одном из наиболее благополучных для отечественной экономики, в СССР было выпущено 10700 кривошипных прессов различного технологического назначения, из которых порядка 60% изготовлено в России [78].

Из всего парка эксплуатируемых и выпускаемых кривошипных прессов подавляющее большинство приходится на прессы горячештамповочные и листоштамповочные. Основное назначение первых - горячая объемная штамповка заготовок высокой точности, вторых - выполнение различных листоштамповочных операций, из которых наиболее распространенными являются операции разделительные (типа вырубка, пробивка).

Конструктивные особенности кривошипных прессов (наличие маховичного привода, кривошипно-шатунного механизма, фрикционной муфты включения и фрикционного тормоза) и особенности указанных технологических операций (при горячей штамповке - резкий рост силы деформирования вблизи крайнего нижнего положения ползуна; при разделительных операциях - резкий спад силы при отделении заготовки) обуславливают ряд вопросов, нерешенность которых не позволяет создавать прессы более производительными, более надежными, безопасными и экологически чистыми, т.е. создавать прессы более высокого, по сравнению с достигнутым, технического уровня.

Среди таких вопросов, в первую очередь, следует выделить вопрос перегрузок и заклиниваний (особенно для прессов горячештамповочных с цельной станиной); быструю потерю работоспособности коренными подшипниками кривошипных валов из-за появления кромочного эффекта, вызванного перекосом вала у прессов с консольно расположенной муфтой включения; быструю утомляемость операторов из-за сильного шума на рабочем месте у прессов, выполняющих разделительные операции; наличие асбеста (ярко выраженного канцерогена) в составе материалов, из которых изготавливаются фрикционные элементы муфт включения и тормозов.

Из других вопросов необходимо выделить для прессов, выполняющих разделительные технологические операции, отсутствие приемлемых для практики теоретических положений, позволяющих производить анализ происходящих процессов и выполнять необходимые расчеты с учетом отмеченной особенности этих операций.

Несмотря на то, что выбег маховика входит в число обязательных при определении качества изготовления и сборки прессов в целом [29], до настоящего времени не разработана научно обоснованная методика его нормирования, что не позволяет эффективно использовать этот параметр в работе.

Нередко при создании и модернизации прессов специалисты, имея в своем арсенале ряд привлекательных, но не проверенных, технических решений, не могут обоснованно подойти к вопросу об их использовании из-за отсутствия данных об эффективности этих решений или используют такие решения, рискуя, по крайней мере, затратить средства, не достигнув желаемого результата. Это относится и к вопросу оснащения прессов предохранителями от перегрузки, основанными на способе экстренного отключения муфты, и к вопросу эффективности разгрузки коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты, для исключения появления кромочного эффекта, и к вопросу возможности использования литых, способом электрошлакового литья, кривошипных валов вместо кованых.

И еще один вопрос, хоть и не имеющий прямого отношения к повышению технического уровня, но касающийся кривошипных прессов и способствующий повышению обороноспособности страны, это вопрос сохранения работоспособности рассматриваемых машин при их длительном хранении в качестве резервной мощности.

Сказанное выше говорит о важности рассмотренных вопросов для прессостроения и об актуальности проблемы их решения.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка и исследование методов повышения технического уровня горячештамповочных и листоштамповочных кривошипных прессов.

Задачи работы. В соответствии с поставленной целью сформированы следующие конкретные задачи работы:

- провести исследование процесса перегрузки и заклинивания кривошипных прессов, в ходе которого оценить влияние колебаний элементов силовой системы пресса на величину и характер возрастания силы при нагружении, проанализировать количественное влияние параметров пресса на величину конечной силы при перегрузке, исследовать вопрос возможности создания незаклинивающихся кривошипных прессов;

- разработать, исследовать и довести до практического использования устройства, устраняющие наиболее часто встречающиеся причины возникновения перегрузок и заклиниваний;

- разработать, теоретически и экспериментально исследовать, довести до практического использования устройства для вывода из состояния заклинивания горячештамповочных прессов с цельной станиной;

- теоретически и экспериментально исследовать эффективность использования предохранителей от перегрузки по силе, основанных на принципе экстренного отключения муфты;

- исследовать эффективность разгрузки коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты для исключения возникновения кромочного эффекта;

- исследовать работоспособность литых, изготовленных способом электрошлакового литья, эксцентриковых валов, с целью определения возможности замены ими кованых эксцентриковых валов;

- провести исследования динамических процессов, происходящих в прессах, выполняющих разделительные операции, в ходе отделения заготовки, и получить зависимости для расчета углов раскачивания прессов, величин сил в анкерных болтах, параметров колебания кривошипных прессов, установленных на виброизолирующих опорах;

- разработать и исследовать принципиально новую конструкцию демпфера кривошипных прессов, выполняющих разделительные операции, для уменьшения шума и вибрации на рабочих местах операторов;

- теоретически и экспериментально исследовать процесс выбега маховика и разработать методику его нормирования, как диагностирующего параметра при определении качества изготовления деталей, сборки и технического состояния кривошипных прессов;

- выполнить комплекс проектных и исследовательских работ по созданию и внедрению фрикционных элементов муфт и тормозов кривошипных прессов (вкладышей и накладок), не содержащих в составе композиции материала для их изготовления асбест (ярко выраженный канцероген);

- разработать организационно-технические мероприятия по сохранению работоспособности кривошипных прессов при длительном хранении их в качестве резервной мощности.

При выполнении работы использованы классические подходы исследования механических систем на основе фундаментальных методов теоретической механики, теории усталости металлов, гидравлики, а также традиционные методы, аппаратура и оборудование для проведения экспериментов.

Научная новизна. Научную новизну работы составляют:

- динамические модели закрытых и открытых кривошипных прессов для исследования процесса перегрузки; аналитические зависимости, описывающие движение основных элементов силовой системы пресса при нагружепии, учитывающие силы инерции движущихся элементов; разработаные на основе этих зависимостей методики расчета сил, развиваемых в процессе перегрузки, и результаты оценки влияния сил инерции движущихся элементов на величину сил при перегрузке;

- научное обоснование возможности создания незаклинивающихся кривошипных прессов и аналитические зависимости, устанавливающие взаимосвязь между параметрами пресса для обеспечения его работы без заклинивания;

- аналитические зависимости величины силы, необходимой для расклинивания кривошипного пресса, в зависимости от места ее приложения к кривошипу, шатуну или рычагу, жестко связанному с кривошипным валом) в соответствии с предложенным способом (авторское свидетельство СССР №293703 и др.) вывода пресса из состояния заклинивания расклинивающей силой, прикладываемой к кривошипно-шатунному механизму;

- аналитические зависимости для определения параметров устройств для вывода кривошипного пресса из состояния заклинивания, использующих эксцентриковый механизм соединения шатуна с ползуном (авторское свидетельство СССР №258035);

- результаты исследований по определению величины коэффициентов трения покоя подшипников скольжения кривошипно-шатунного механизма заклиненных кривошипных прессов для густой и жидкой смазки (материал трущихся поверхностей - сталь-бронза) при нагруженности до 200 МПа и выдержке до 3,5 часов, позволяющие выполнять расчеты устройств для расклинивания, основанных на использовании процесса проворота кривошипного вала или элементов эксцентрикового соединения шатуна с ползуном;

- теоретический метод определения конечных сил, развиваемых при перегрузке кривошипным прессом, оснащенным предохранителем, основанным на принципе экстренного отключения муфты;

- предложенный метод учета диссипации энергии в процессе скола заготовки в кривошипных прессах, выполняющих разделительные операции, основанный на учете характера изменения силы в станине пресса после скола заготовки, и уточненная на базе этого метода методика расчета различных параметров, обусловленных колебаниями открытых кривошипных прессов после скола заготовки;

- результаты исследования принципиально новой конструкции демпфера (авторское свидетельство СССР №1074737) для прессов, выполняющих разделительные операции, позволившие создать демпфер, обеспечивающий автоматическое совмещение моментов его срабатывания со спадом нагрузки при отделении заготовки и решение задачи плавной разгрузки силовой системы пресса, что позволило исключить возникновение повышенного шума, создаваемого при выполнении технологической операции, вибрации, передаваемой окружающей среде, и увеличить долговечность работы штампового инструмента;

- постановка и решение задачи создания композиций материалов, не содержащих асбест, для изготовления фрикционных элементов муфт и тормозов кривошипных прессов, что позволило создать безасбестовый материал (патент РФ №2001057), использование которого обеспечило решение проблемы экологической чистоты создаваемых и эксплуатируемых машин.

Практическая ценность. Результаты выполненных исследований в виде методик расчета сил при перегрузках, устройств для расклинивания, демпфирующих устройств, параметров, необходимых для установки прессов,выполняющих разделительные операции, по нормированию выбега маховика, рекомендаций по разгрузке коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты, измеритель сил и устройства, исключающие основные причины перегрузок и заклиниваний, фрикционные элементы (вкладыши и накладки) из созданного безасбестового материала шифра ТИИР - 251 использованы и используются ЗАО «ТЯЖМЕХПРЕСС» (г. Воронеж), АО «ВОРОНЕЖПРЕСС» (г. Воронеж), АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ» (г. Рязань), ОАО «СКБ КМ» (г. Воронеж), ОАО «ЭНИКМАШ-В» (г. Воронеж) при создании различных типов кривошипных прессов, обеспечивая повышение их технического уровня и конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках, что позволило осуществлять поставку прессов фирмам Испании, Китая, Кореи и др.

Результаты исследования предохранителя по силе, основанного на принципе экстренного отключения муфты, дали возможность ЗАО «ТЯЖМЕХПРЕСС» избежать неоправданных потерь значительных средств.

Рекомендации по использованию литых электрошлаковых эксцентриковых валов позволили ЗАО «Сальский завод кузнечно-прессового оборудования» решить проблему дефицита по кованым заготовкам для валов прессов серии КД, КИ и др.

Проект демпфера к прессу модели П3046 силой 4 МН принят АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ» к изготовлению.

Устройство для расклинивания модели ПБ710 внедрено на Владимирском тракторном заводе на КГШП LKM1600A силой 16 МН, а устройство для расклинивания силой, прикладываемой к КШМ, на Таллинском ПО ВАЗАР на прессе модели К234А силой 400 кН.

Разработанный комплекс организационно-технических мероприятий по сохранению работоспособности кривошипных прессов при длительном хранении в качестве резервной мощности используется по рекомендации ОАО "ЭНИКМАШ-В" предприятиями в качестве типового.

Кроме того, результаты выполненного исследования используются в учебном процессе при чтении лекций, курсовом и дипломном проектировании, проведении практических занятий в Московском государственном техническом университете «МАМИ», Национальном техническом университете Украины «Киевский политехнический институт», Белорусской государственной политехнической академии, Запорожском национальном техническом университете, Кировоградском государственном техническом университете, Воронежском государственном техническом университете при подготовке специалистов по обработке давлением, а также в Воронежском государственном университете при подготовке специалистов по специальности «Механика».

Сказанное выше подтверждено прилагаемыми актами внедрения и письмами соответствующего содержания указанных организаций и ВУЗов (всего 15 документов).

Апробация работы. Результаты исследований, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на научно-технической конференции молодых ученых НКМЗ в 1968; на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГТУ в 1972, 1974, 2001 и 2002 г.г.; неоднократно на технических советах ЗАО «ТЯЖМЕХПРЕСС», на Ученых советах ОАО «ЭНИКМАШ-В», на технических советах АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ», на технических совещаниях ВНИИАТИ (ОАО «НИИАТИ фирма ТИИР»); на 2, 3, 4 и 7-й региональных межвузовских конференциях "Теория и практика машиностроительного оборудования" в ВГТУ в 1997-2002 г.г.

В полном объеме работа рассмотрена и одобрена на научном семинаре кафедры МТ-6 МГТУ им Н.Э. Баумана в 2005 г., на Советах ЗАО «ТЯЖМЕХПРЕСС», АООТ «ТЯЖПРЕССМАШ», ОАО «ЭНИКМАШ-В», АО «Воронежпресс».

Работа выполнена в соответствии с основным научным направлением ВГТУ «Компьютерная механика и автоматизированные системы проектирования технологий и конструкций машиностроения и аэрокосмической техники» (55.00/06; 30.19/06; 50.47/06; 50.51/06), код темы по ГРНТИ 55.16.03.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликована 41 печатная работа, в т.ч. 2 монографии. Результаты работы защищены 8 авторскими свидетельствами СССР и одним патентом Российской Федерации.

В работах [133-139], опубликованных в соавторстве, автором высказана основная идея и проведены проработки возможности реализации предложений на практике; в [142], [148-152], [159], [166], [168] проведены теоретические и экспериментальные исследования, разработаны методики расчета и конструкции устройств; [147], [153-156], [158], [161], [163], [165], [38] разработаны динамические модели, проведены теоретические и экспериментальные исследования, обобщены полученные результаты; [157] разработаны конструкции экспериментальных подшипников, разработана методика и выполнены экспериментальные исследования; [141], [146], [160] определен принцип незаклинивания кривошипных прессов, выполнены теоретические и экспериментальные исследования; [164] предложен новый метод учета потерь энергии на участке скола заготовки, получены формулы для определения инерционной силы; [131] и [143] разработаны требования, предъявляемые к безасбестовым фрикционным материалам, разработан испытательный стенд и методика испытаний, проведены лабораторные и промышленные испытания фрикционных элементов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, десяти глав, выводов, списка используемой литературы и источников (181 наименование) и приложений. Работа содержит 422 страницы, включая 105 рисунков и 16 таблиц.

ВЫВОДЫ

Выполненные автором научно-исследовательские работы, результаты которых изложены в диссертации, позволяют сделать следующие выводы.

1. Разработанные на основе уравнений движения методики расчета сил при перегрузках закрытых и открытых кривошипных прессов более полно, по сравнению с известными, описывают процесс перегрузки, поскольку учитывают силы инерции элементов силовой системы прессов в ходе нарастания нагрузки.

2. Величина сил инерции элементов силовой системы кривошипных прессов при нагружении не превышает 0,1 Рн, что, однако, при небольших нагрузках (до 0,5 Р„) оказывает влияние на перераспределение сил в силовой системе пресса, которое следует учитывать при выполнении работ, связанных с измерением сил.

3. Энергетический метод позволяет определять конечную силу перегрузки с достаточной для практики точностью и его можно рекомендовать для расчетов кривошипных прессов.

4. Параметры кривошипных прессов качественно и количественно по-разному влияют на их склонность к перегрузке. Некоторые из них, такие как: величина крутящего момента, передаваемого проскальзывающей муфтой, частота вращения кривошипного вала, величина коэффициента трения в подшипниках исполнительного механизма, влияют на величину конечной силы при перегрузке весьма существенно, поэтому необоснованный выбор или произвольное изменение таких параметров может привести при эксплуатации к опасным для прессов перегрузкам.

5. Несмотря на наличие трения в подшипниках кривошипно-шатунного механизма^ возможно создание незаклинивающихся прессов. Условиями незаклинивания являются пересечение графика сил, соответствующих крутящему моменту, передаваемому проскальзывающей муфтой, с графиком конечных сил при перегрузке при угле поворота кривошипа большем угла заклинивания кривошипно-шатунного механизма и достаточность энергии вращающихся масс на проворот кривошипного вала, начиная с угла поворота, определенного точкой пересечения указанных графиков. Практически это достигается применением жидкой циркуляционной смазки и контролем частоты вращения маховика.

6. Созданные и исследованные механический переносной измеритель сил, устройства по контролю частоты вращения маховика и давления воздуха, подводимого к рабочей полости муфты включения, весьма эффективны в работе и их использование позволяет значительно сократить число перегрузок и заклиниваний кривошипных прессов из-за несоответствия силы выбранного пресса технологическому процессу, нарушения технологического процесса, недостаточной энергии, накопленной маховиком перед включением пресса, проскальзывания муфты и т.д., обеспечивая тем самым сокращение времени простоя оборудования и затрат на ремонт и приведение прессов в работоспособное состояние.

7. Предложенный, защищенный авторскими свидетельствами и исследованный способ расклинивания кривошипных прессов силой, прикладываемой к кривошиппо-шатунному механизму, приемлем как для прессов с цельной, так и разъемной станиной.

Разработанная методика расчета позволяет определить величину необходимой расклинивающей силой для каждого из трех возможных случаев ее приложения: к шатуну, кривошипу и рычагу, жестко соединенному с кривошипным валом. При этом наиболее эффективными местами приложения расклинивающей силы являются кривошип и рычаг.

8. Разработанные и исследованные устройства для расклинивания кривошипных горячештамповочных прессов с цельной станиной на базе эксцентриковой оси, соединяющей шатун пресса с ползуном, весьма эффективны в работе и их использование позволяет не только быстро вывести пресс из состояния стопора, но и определить степень его перегрузки в застопоренном положении даже без наличия специальных измерительных устройств. Наличие конкретных конструктивных решений, защищенных авторским свидетельством СССР, в совокупности с разработанной методикой расчета параметров таких устройств служит основой решения рассматриваемой проблемы как для прессов с цельной, так и разъемной станиной.

9. Величины коэффициентов трения покоя подшипников скольжения заклиненных кривошипных прессов (пары трения - сталь-бронза) при высокой нагруженности (средние давления до 200 МПа) и длительной выдержке (до 3-3,5 часов) колеблются в пределах 0,09-0,15 при густой и 0,150,20 при жидкой смазке.

10. Предохранители от перегрузок, основанные на принципе экстренного отключения муфты, без «слежения» за графиком допустимых сил на всем рабочем пути ползуна и с высокой инерционностью срабатывания не предохраняют прессы от разовых перегрузок по силе и могут быть использованы лишь для предотвращения от систематических перегрузок.

11. Разгрузка коренных подшипников кривошипных валов от веса консольно расположенной муфты и связанных с ней деталей позволяет исключить явление перекоса вала, что способствует улучшению условий их работы, уменьшению вероятности появления задиров, нагрева и расхода энергии на совершение хода ползуна.

12. Литые кривошипные валы, заготовки для которых получены методом электрошлакового литья, обеспечивают требуемую для работы выносливость, во всяком случае, для прессов номинальной силой 250, 400 и 630 кН серии KD и им подобным, и их использование вместо кованых валов позволяет в ряде случаев решить технологические проблемы при одновременной экономии средств на изготовление как самих валов, так и прессов в целом.

13. Предложенный метод оценки величины возмущающей силы кривошипных прессов, выполняющих разделительные операции, базирующийся на учете характера изменения силы в станине после скола заготовки, позволил разработать уточненную методику расчета величин перемещений и углов наклона открытых прессов с фундаментом и на фундаменте, сил, действующих в фундаментных болтах, и смещений прессов, установленных на виброопорах.

14. Предложенное, защищенное авторским свидетельством СССР и исследованное демпфирующее устройство для кривошипных прессов, выполняющих разделительные операции, использующее закрывающийся в момент «срыва» нагрузки клапан и дросселирование жидкости (после закрытия клапана) через достаточно малое отверстие, обеспечивает «мягкую» разгрузку силовой системы пресса без снижения его силовых возможностей, уменьшение уровня шума и вибрации, передаваемой окружающей среде, ликвидацию появления нагрузок обратного знака по сравнению с направлением действия рабочей нагрузки.

15. Разработанная методика нормирования выбега маховика как критерия оценки качества изготовления деталей и сборки кривошипных прессов позволяет повысить эффективность оценки качества как новых прессов (на этапе приемо-сдаточных испытаний), так и после их ремонта.

16. Создание безасбестового материала шифра ТИИР-251, защищенного патентом Российской Федерации, давая возможность изготовлять фрикционные элементы (вставки и накладки) для муфт и тормозов кривошипных прессов, превосходящие по своим механическим и фрикционно-износным показателям не только фрикционные элементы из лучших отечественных асбестосодержащих материалов, но и зарубежные аналоги, позволило решить одну из важнейших проблем экологической чистоты и безопасности кузнечно-прессового оборудования.

17. Разработанный комплекс организационно-технических мероприятий по сохранению работоспособности кривошипных прессов при длительном хранении в качестве резервной мощности позволяет обеспечить необходимый уровень качества выполняемой работы и достигнуть желаемый результат при одновременном облегчении труда специалистов при подготовке и проведении такой работы.

18. В целом выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, результаты которых изложены в настоящей диссертации, позволило решить ряд конкретных научных и технических проблем, направленных на повышение производительности горячештамповочных и листоштамповочных кривошипных прессов, снижение их стоимости и стоимости выпускаемой на них продукции, улучшение условий труда, обеспечение экологической чистоты и сохранение работоспособности при длительном хранении в качестве резервной мощности данного вида оборудования, способствует увеличению базы знаний, необходимых для повышения технического уровня этих машин, что документально подтверждено использованием полученных результатов предприятиями, создающими и эксплуатирующими кривошипные прессы, а также ВУЗами при подготовке специалистов соответствующего профиля.

9.3.3. Заключение

Проведенное исследование показало, что безасбестовый материал композиции ТИИР-251, первоначально созданный для изготовления фрикционных элементов типа вкладышей, без ограничений может быть использован и для изготовления фрикционных накладок для муфт и тормозов кривошипных прессов.

Результатом последовавшей затем успешной эксплуатации фрикционных накладок из материала композиции ТИИР-251 является разработка новых технических условий ТУ 38.14241-77 "Вкладыши и сектора фрикционные", в которые помимо вкладышей вошли и фрикционные накладки (сектора) УД-2636БА и УД-6468БА, предназначенные для муфт и тормозов кривошипных прессов, используемых в настоящее время Воронежским ЗАО "ТЯЖМЕХПРЕСС".

9.4. Сопоставление основных физико-механических параметров созданных безасбестовых фрикционных элементов с параметрами иностранных аналогов

На заключительной стадии работы представилась возможность сопоставить основные физико-механические параметры, обеспечиваемые фрикционным элементам созданным безасбестовым материалам композиции ТИИР-251, с параметрами иностранных аналогов. Это стало реальным в результате того, что Воронежским ПО ТМП был получен и передан для испытаний один безасбестовый вкладыш, изготовленный в Японии, а Воронежским ПО КПО - кусок безасбестовой накладки, изготовленной в ФРГ.

Указанный выше вкладыш был привезен непосредственно из

Японии, где эти элементы использовались при замене ими отечественных асбестовых вкладышей (из материала композиции 8-45-62), ранее поставляемых в эту страну в муфтах и тормозах кривошипных горячештамповочных прессов. По размерам он полностью соответствовал вкладышу типа УД-2638.

Кусок безасбестовой накладки представлял собой обломок одного из фрикционных колец (толщина - 4 ± 0,06 мм, ширина - 40 мм, длина на хорде -примерно 160 мм), поставляемых ФРГ для оснащения кривошипных прессов, закупленных на Воронежском ПО КПО.

Таким образом представилась возможность (хоть и крайне ограниченная) провести некоторые испытания иностранных аналогов безасбестовых материалов в сопоставимых с материалом композиции ТИИР-251 условиях.

Испытания проводились на оборудовании и по методикам ВНИИАТИ. Полученные результаты в сопоставлении с результатами материала композиции ТИИР-251 приведены в таблице 9.10.

Анализ полученных результатов, их взаимное сопоставление позволяет отметить следующее.

Вкладыш, изготовленный в Японии, имеет неплохие фрикционно-износные характеристики, довольно высокие прочностные показатели, но весьл ма низкую удельную ударную работу - всего 2,51 кДж/м . Последнее вызывает сомнение в части его длительной работоспособности, т. к. вкладыш в муфте и тормозе подвергается при включении именно ударным нагрузкам. Этот показатель у данного вкладыша ниже в 4 раза по сравнению с требуемым по ТУ и почти в 8 раз по сравнению с фактическим показателем отечественного вкладыша из материала композиции ТИИР-251.

В тоже время японский вкладыш имеет более высокую твёрдость по сравнению с остальными элементами. Но это вряд ли можно внести в его актив в силу неизбежного возрастания уровня шума и динамических нагрузок в

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов. М.: Наука, 1967. 719с.

2. Бабаков И.М. Теория колебаний. М.: Наука, 1968. 559с.

3. Баркан Д.Д. Динамика оснований и фундаментов. М.: Стройвоенмор-издат, 1948. Ч. II. С. 92-187.

4. Новые тормозные накладки // Автомобильная промышленность США. 1983. № 5. С. 7.

5. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Наука,1963. 696с.

6. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. 14-е изд. М.: Наука,1965.762с.

7. Выбег машины // БЭС. 3-е изд. 1971. Т.5. С.513.

8. Быстродоходный вырубной пресс // Ind.- Anz. 1979. №45. Р.101.

9. Вервекин Э.Д.Исследование шумообразования при работе механических прессов и разработка мер по его уменьшению / Э.Д. Вервекин и др. // Научные работы инст. охраны труда ВЦСПС. М.: 1973. Вып.81.

10. Верль. Внедрение новых правил по технике безопасности в США // Production. 1977-79. №6.

11. Волковицкий В.Ф. Исследование кривошипных горячештамповочных прессов: Дис. канд. техн. наук / 1960.

12. А.с. 125457 СССР, кл. 49g, 12. Способ выведения из распора кривошипного пресса и устройство для осуществления способа / В.Ф.Волковицкий (СССР). Опубл. 1960. Бюл. № 1.С.51.

13. Волковицкий В.Ф. К вопросу вывода кривошипных горячештамповочных прессов из распора //Вестник машиностроения. 1959. № 9. С.47-49.

14. Волковицкий В.Ф. К расчету усилий при перегрузке кривошипных горячештамповочных прессов //Вестник машиностроения. 1960. № 1. С.45-48.

15. Вяткин В.П. Исследование деформации и напряжений ковочно-штамповочных прессов / В.П.Вяткин, С.Т.Баскаков // Исследования и расчетымашин кузнечно штамповочного производства: Сб. тр. ЭНИКМАШа. М.: Машиностроение , 1959. Вып.1. С. 134-191.

16. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия, термины и определения.

17. ГОСТ 4.456-86 .Система показателей качества продукции. Кузнечно-прессовое оборудование. Номенклатура показателей качества.

18. ГОСТ 4651-82. Пластмассы. Метод испытания на сжатие.

19. ГОСТ 4670-91. Пластмассы и эбонит. Метод определения твердости вдавливанием шарика.

20. ГОСТ 17302-71. Пластмассы. Метод определения прочности на срез.

21. ГОСТ 9454-78. Металлы. Методы испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах.

22. ГОСТ 9.014-78. Единая система защиты от корризии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования.

23. ГОСТ 23216-78. Изделия электротехнические. Хранение, транспортирование, консервация, упаковка. Общие требования и методы испытаний.

24. Гохберг М.М. Усталостная прочность элементов металлических конструкций // Труды Л ПИ. М-Л., Машиностроение, 1962. № 219.

25. Гохберг М.М. О работе металлических конструкций при действии переменных напряжений // Конструирование машин и оборудования. М.Свердловск, Машгиз.1956.

26. А.с. 192628 СССР, кл. 58в, 16 (В ЗОс). Устройство для выведения из распора механических прессов / В.И. Дегтярев, В.А. Кирдун, И.Н.Филькин (СССР), № 797315/25-27. Заявлено 6.10.1962. Опубл. 1967. Бюл. № 5. С. 172.

27. Джонсон В. Звукоизолирующие мероприятия в листоштамповочных цехах / В. Джонсон, Р. Джонс // Werkstatt und Betr.1979. № 8. P. 112.

28. Диагностические параметры кузнечно-прессового оборудования: Методические указания. Воронеж. ЭНИКМАШ, 1967. 48 с.

29. Жесткость кривошипных горячештамповочных прессов. Нормы, методика измерения и расчета: Руководящие материалы. Воронеж. ЭНИКМАШ, 1965.38с.

30. Жесткость одиокривошипных открытых прессов усилием до 250 тс: Руководящие материалы. Воронеж. ЭНИКМАШ, 1967. 48с.

31. Живов Л.И.О динамических нагрузках на рамные основания кривошипных прессов/ Л.И. Живов, А.Ф. Бичевой // Изв. ВУЗов. М.: Машиностроение. 1969. №9. С. 164-168.

32. Живов Л.И. Динамика вырубного гидравлического пресса с демпферами / Л.И. Живов, Г.С. Макаренко // Изв. ВУЗов. М.: Машиностроение. 1971. № 11. С. 165-168.

33. Живов Л.И.Кузнечно-штамповочное оборудование / Л.И. Живов, А.Г.Овчинников // Харьков : Издательство ХГУ, 1966. 456с.

34. Звукоизолирующая камера для эксцентрикового пресса // Ind.- Anz. 1977. № 104. P. 99.

35. Зимин А.И. О динамическом расчете кривошипных горячештамповочных прессов на примере их работы холостыми ходами // Кузнечно-штам-повочное производство. 1968. № 3. С.24-28.

36. Иванов В.А. Колебания открытого кривошипного пресса / В.А. Иванов, А.А. Кандзыба, Г.М. Родов, Г.П. Носков, В.В. Ковалев // Кузнечно-прессовые машины : Сб. тр. ЭНИКМАШа. М.: Машиностроение, 1969. Вып. 26. С.10-16.

37. Иванов В.А. О деформациях силовой системы кривошипных горячештамповочных прессов при "жестком ударе"/ В.А. Иванов, В.Ф. Опаренко,

38. Г.М. Родов // Исследование и конструирование кузнечно-прессовых машин : Сб. тр. ЭНИКМАШа. М.: НИИМАШ, 1971. Вып. 25. С. 31-45.

39. Иванов В.А.О влиянии инерционных факторов на усилие заклинивания горячештамповочного пресса / В.А. Иванов, Г.М. Родов, В.В. Ковалев // Исследование и конструирование кузнечно-прессовых машин : Сб. тр. ЭНИКМАШа. М.: НИИМАШ, 1971. Вып. 25. С. 31-45.

40. Игнатов А.А. О надежности приемных валов кривошипных горячештамповочных прессов / А.А. Игнатов, Н.Д. Кулаков // Кузнечно-штамповоч-ное производство. 1965. № 2. С. 20-23.

41. Игнатов А.А. О повышении надежности кривошипных горячештамповочных прессов // Кузнечно штамповочное производство. 1964. №8. С. 23-31.

42. А.с. № 179622 СССР, кл. 58в, 16. Устройство для выведения из распора кривошипного пресса / А.А.Игнатов, Н.Д.Кулаков (СССР), №891795/2527. Заявлено 04.04.64. Опубл. 1966. Бюл. № 5. 122 с.

43. Изотов Е.Н. Исследование динамики привода и предохранительных устройств кривошипных прессов при перегрузках : Автореф. дис. канд. техн. наук /МАМИ.М., 1963.

44. Изотов Е.Н. Исследование процесса срабатывания фрикционной предохранительной муфты // Расчет и конструирование кузнечно-прессовых машин: Сб. тр. ЭНИКМАШа. М.: Машиностроение, 1960. Вып. 2. С. 3-27.

45. Испытание материалов на фрикционную теплостойкость : РТМ 6-60. М.: Стандартгиз, 1963. 1с.

46. Eumuco-Maxima-Gesenkschmiede-und Kalibrierpresse : Каталог фирмы Eumuco. S.7.

47. Катков Н.П.Амортизатор динамических нагрузок в исполнительном механизме вырубного кривошипного пресса / Н.П. Катков, В.Г. Крешнянский // Кузнечно-штамповочное производство. 1974. № 1. С. 35-37.

48. Катков Н.П. Экспериментальное исследование динамики крупных кривошипных прессов при вырубке толстолистовой стали / Н.П. Катков, В.Г. Крешнянский, Г.П. Гусихин, И.А. Исаев // Кузнечно-штамповочное производство. 1973. №3. С. 35-36.

49. Ковалев В.В. Расчет конечных усилий, развиваемых кривошипными горячештамповочными прессами при перегрузках и заклиниваниях // Кузнеч-но-прессовые машины. Расчет, исследования, испытания: Сб.тр.ЭНИКМАШа. М.Машиностроение, 1965. Вып.22. С. 61-73.

50. Козьяков А.Ф. О некоторых мерах по снижению производственного шума при работе кривошипных листоштамповочных прессов / А.Ф. Козьяков, А.Д. Марианошвили, Л.В. Каплина // Кузнечно-штамповочное производство. 1976. № 3. С. 9-10.

51. Пат. 91570 ЧССР, кл. 58в, 7. 1959.

52. Конев Л.Г. Исследование технологических возможностей кривошипных машин с дезаксиальным кривошипно шатунным механизмом: Дис. канд. техн. наук / ВПИ. Воронеж. 1967.

53. Крагельский И.В. Коэффициенты трения / И.В. Крагельский, И.Э. Виноградова. М.: Машгиз, 1966. 220 с.

54. Кузнечно-штамповочное оборудование / Под ред. А.Н. Банкетова и Е.Н. Ланского. М.: Машиностроение, 1982. 574 с.

55. А.с. 155082 СССР, кл. В 23f; 49g, 12. Устройство для выведения из распора кривошипного пресса / Н.Д. Кулаков (СССР), № 763038/25-8. Заявлено 08.02.62. Опубл. 1963. Бюл. № 11. 75-76 с.

56. Ланской Е.Н. О силах и напряжениях, действующих в системах холодновысадочных автоматов// Вестник машиностроения. 1957. №7. С. 51-55.

57. Ланской Е.Н. Элементы расчета деталей и узлов кривошипных прессов / Е.Н. Ланской, А.Н. Банкетов. М.: Машгиз, 1966. 380с.

58. Ланской Е.Н. Динамика исполнительного механизма кривошипных прессов и автоматов / Е.Н. Ланской, Г.Г. Поздняк // Повышение точности и автоматизация штамповки и ковки: Сб. тр. Мосстанкина. М.: Машиностроение, 1967. Вып. 8.

59. Ланской Е.Н. Динамические процессы при разгрузке кривошипных прессов / Е.Н. Ланской, Г.Г.Поздняк // Кузнечно-штамповочное производство. 1966. № 11. С. 27-31.

60. Ланской Е.Н. "Жесткий" удар при работе холодновысадочного автомата / Е.Н. Ланской, В.И. Силанов // Вестник машиностроения. 1961. №4. С. 44-49.

61. Ланской Е.Н. О выводе кривошипных ковочно-штамповочных прессов из положения "распора"/ Е.Н. Ланской, В.И. Силанов // Исследование некоторых вопросов технологии, оборудования и автоматизации штамповки: Сб. тр. Мосстанкина. Вып. 7. С. 130-140.

62. Мальц Г.Монтаж прессов на упругих onopax//Masch.-Anlag.-Werfahr. 1976. № 12.

63. Марианашвили А.Д. Основные направления борьбы с шумом в цехах холодной штамповки // Борьба с шумом : Сб. тр. М.: МДНТП, 1974.

64. Методика определения коэффициента трения и линейного износа. № 20-62ф. Ярославль : ВНИИАТИ, 1990. 8 с.

65. Методика проведения измерений при испытаниях опытных и серийных образцов кузнечно-прессовых машин. Воронеж : ЭНИКМАШ, 1965.88 с.

66. Миропольский Ю.А. Исследование прессов-автоматов для объемной штамповки. М.: Машиностроение, 1968. 156 с.

67. Нистратов А.Ф. Анализ и классификация аварийных случаев и поломок деталей кривошипных прессов // Кузнечно-штамповочное производство. 1964. №8. С. 31-36.

68. Оборудование для обработки металлов давлением на 8-й Европейской выставке в Милане // Mash, und Werkzeug-Europa Technic. 1963. №24.

69. Опаренко В.Ф. Некоторые вопросы защиты кривошипных горячештамповочных прессов от перегрузок и заклиниваний / В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев // Кузнечно-прессовые машины: Сб. тр. ЭНИКМАШа. М.: Машиностроение, 1959. Вып. 22. С. 29-53.

70. Основные технико-экономические показатели развития кузнечно-штамповочного производства в СССР : Справочник. Воронеж : ЭНИКМАШ, 1987.104 с.

71. ОСТ 2 Н89-7-81. Шумовые характеристики кузнечно-прессовых машин. Нормативы и методы определения. Воронеж : ЭНИКМАШ, 1981. 59 с.

72. ОСТ 2 Н89-30-79.Временная противокоррозионная защита изделий. Общие технические требования. М.: ЭНИМС, 1980. 56 с.

73. Натурные испытания муфты и тормоза модели КА 2536 : Отчет о НИР / ВЗТМП ; Отдел надежности и долговечности ; инд.И-20-72. Воронеж, 1972. Юс.

74. Отчет о командировке в ЧССР группы специалистов ЭНИКМАШа с 21 января по 4 февраля 1965. Воронеж: ЭНИКМАШ, 1965. 26 с.

75. Разработка и освоение производства вкладышей, не содержащих асбеста, для тормозов сухого трения кузнечно-прессовых машин : Отчет о НИР /ВНИИАТИ ; тема 02.207-88, х/д №11/2-88. Ярославль, 1991. 58 с.

76. Отчет о патентных исследованиях : Дополнение 1 к отчету по НИР / ВНИИ АТИ ; тема 02.207-88, х/д №11/2-88. Ярославль, 1991. 70 с.

77. Отчет об итогах инвентаризации и оценки технического состояния машин кузнечно-прессовых по состоянию на 1 апреля 1986г на территории СССР. М.: ГВЦ ЦСУ СССР, 14.07.1987. 47 с.

78. Отчет об эксплуатационных испытаниях фрикционных безасбестовых материалов на Грязенском заводе культиваторов : Отчет о НИР / Воронежское ПО ТМП. Грязи-Воронеж, 1990. 11 с.

79. Исследование динамики гидропресса для разделительных операций с демпфирующим устройством : Отчет о НИР/ ЗМИ ; тема № 33. Запорожье, 1974.

80. Пат. 955121 Англия, кл. В34.

81. Патон Б.Е. Электрошлаковое литье / Б.Е. Патон, Б.И. Медовар, Г.А. Бойко // Литейное машиностроение. М.: НИИМАШ, 1974. Серия С IV. 95 с.

82. Любимов Ю.Н. Устройство для затяжки шпилек и вывода из стопора кривошипных ковочно-штамповочных прессов // Кузнечно-прессовое оборудование : Сб. тр. НКМЗ. М.: ЦНИИТМАШ, 1959. Вып. 3. С. 64-68.

83. Пат. 146476 ЧССР, кл. 58в, ВЗОв 15/00. Ползун механического пресса.

84. Выбег машины // Политехнический словарь. Под ред. АЛО. Ишлинского. М.: Советская энциклопедия, 1989. С. 98.

85. Почтенный Е.К. Кинетическая теория механической усталости. Минск : Наука и техника, 1973. 214 с.

86. Прессы кривошипные. Расчет потерь холостого хода : Метод, рекомендации. Воронеж : ЭНИКМАШ, 1976. 114 с.

87. Пат. 1046501 ФРГ, кл. 58в, 16. 4.VI. Приспособление для реверсирования прессов. 1959.

88. Пруцков Р.Н. Элементы расчета подшипников гидродинамического трения эксцентриковаго вала кривошипных горячештамповочных прессов, работающих в режиме непрерывных ходов / Р.Н. Пруцков, В.Ф. Опаренко,

89. Г.М. Родов, О.П. Бигун // Исследование и конструирование кузнечно-прессовых машин : Сб. тр. ЭНИКМАШа. М.: НИИМАШ, 1971. Вып. 25. С. 157-170.

90. Ромалис Б.Л. Распределение давлений на внутреннем контакте упругих круговых цилиндров // Вестник машиностроения. 1958. № 12. С. 13-15.

91. Рудольф Г. Снижение шума при разделительных операциях. // Fertigungstechn. und Betr., 1977. № 6. Р.27.

92. Серенсен С.В.Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность/ С.В. Серенсен, В.П. Когаев, P.M. Шнейдерович. М.: Машиностроение, 1963. 451 с.

93. Снижение уровня шума при вырубке // Technika ( Suiss ), 1977. № 14. P. 26.

94. Снижение шума и повышение стойкости инструмента при вырубке листа и резке прутка / Перевод № Э-20 материалов коллоквиума по обработке давлением. Ганновер, 1977. №3.

95. Создание надежных средств защиты от перегрузок и заклиниваний КГШП. Проведение исследований и разработка технического предложения : Отчет о НИР ( промежут.) / ЭНИКМАШ ; тема В23-64; этап IV. Воронеж, 1964. 57 с.

96. Создание надежных средств защиты от перегрузок и заклиниваний КГШП. Испытание опытных образцов,проведение экспериментальных исследований : Отчет о НИР ( промежут.) / ЭНИКМАШ ; тема В23-64; этап IV. Воронеж, 1965. 82 с.

97. Способы снижения уровня шума в прессовом цехе // Achats et entret, 1979. №311. Р.28.

98. Определение динамических нагрузок, действующих на опоры кривошипных прессов: Инструкция. Воронеж: ЭНИКМАШ, 1972. 55 с.

99. Сторожев В.М. Основы расчета кривошипных прессов // Вестник металлопромышленности, 1935. № 10. С. 103 -156. № И. С. 115-179.

100. Строительные нормы и правила: СН и П II-19-79. Ч.П. Нормы проектирования. Гл.19. Фундаменты машин с динамическими нагрузками. М.: Стройиздат, 1980.41 с.

101. Сысоев В.Н. Эксцентриковая ось в ползуне как элемент предохранителя / В.Н. Сысоев, В.Ф. Волковицкий, А.Ф. Нистратов / Кузнечно-штампо-вочное производство. 1965. № 10. С. 28-31.

102. Типовая система технического обслуживания и ремонта металло и деревообрабатывающего оборудования. М.: Машиностроение, 1988. 672 с.

103. Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин. М.-Л.: Энергия, 1966. 690 с.

104. А.с. № 472023 СССР, кл. ВЗОв, 15/06, В 21i 9/02. Ползун механического пресса / В.Н. Тынянов, В.Н. Бутенко, И.Н.Филькин (СССР). № 1981569/25-27. Заявлено 27.12.73. Опубл. 1975. Бюл. № 20. С. 40.

105. Уменьшение шума, возникающего при работе механических прессов // Sheet Metal Ind., 1977, №11. Р.54.

106. Пат. 1260928 ФРГ, кл. 49g, 12 МПК В 21j. Устройство для выведения из положения заклинивания ползуна вертикального горячештамповочно-го пресса.

107. Пат. 860693 ЧССР в Англии, кл. 87 (2 ). Устройство для регулирования штамповой высоты и устранения перегрузки эксцентриковых прессов. 8.02.1961.

108. Пат. 1509128 Франция, кл. В ЗОв, В 2Id. Устройство для вывода пресса из распора. 30.11.1966.

109. Пат. 53-32110 Япония, кл. 73 В27 ( В ЗОв 1/26 ). Устройство для снижения уровня шума, создаваемого вырубным механическим прессом. 28.10.1975.

110. Пат. 4037458 США, кл. 72- 429 ( В 21У 9/20 ). Устройство для снижения уровня шума, создаваемого кривошипным прессом. 04.03.1975.

111. Пат.744057 Англия, кл.83 (4), Н (4-6). Усовершенствование, касающееся ковочных прессов. 01.02.1956.

112. Хоффман Х.Снижение уровня шума и износа штампов при вырубке / X. Хоффман и др. // Maschinenmarkt, 1977. № 71. Р.83.

113. Целевой комплексный план работ по повышению надежности кузнечно-прессовых машин к 1986г. в 1,4 1,6 раза относительно уровня X пятилетки. Воронеж: ПО ТМП, 1982. 48 с.

114. Jamming solved with ball bearings. Design Engng.1967, May, 23.

115. Fort Wayne journal. 1982, August, 29.

116. Hupfer P. Die dynamische Beanspruchung des Gestells von auslanden Exzenterpressen bei hohen Arbeitunges chwindigkeiten // Maschinenbautechnik, 1969, №5.

117. Перечень веществ, продуктов, производственных процессов и бы-вых факторов, канцерогенных для человека. № 6054-91 / Министерство здравоохранения СССР. Главное санитарно-эпидемиологическое управление. М., 1991.6с.

118. ГОСТ. 002-89. Надежность в технике. Термины и определения.

119. А.с. 376273 СССР, В ЗОв 15/28; В 21j 9/18. Кривошипно-шатунный механизм пресса / Н.П. Катков, В.Г. Крешнянский (СССР). №1484910/25-27, Заявлено 20.10.70. Опубл. 1973. Бюл. 1. С.56.

120. Проведение работ по защите продукции ВПО "Союзкузмаш" от коррозии. Разработка методов защиты от коррозии КПО при бестарных перевозках: Отчет о НИР/ЭНИКМАШ; тема 14-85, этап 3. Воронеж,1985. 44с.

121. Крук А.Т. Разработка конструкции и методики проектирования тяжелых кривошипных горячештамповочных прессов: Дис.канд. техн. наук // Воронежское ЗАО по выпуску тяжёлых механических прессов. Воронеж, 2000. 299с.

122. Сафонов А.В. Взаимодействие силовых и энергетических параметров кузнечно-штамповочных машин на ходе деформирования // Кузнечно-штамповочное производство. 1991. №8. с. 24-25.

123. Сафонов А.В. Определение необходимого запаса энергии пресса на основе графика технологических нагрузок по ходу ползуна // Кузнечно-штамповочное производство. 1997. №10. с.32-34.к

124. Складчиков Е.Н. Моделирование динамики работы привода кривошипного пресса простого действия // Кузнечно-штамповочное производство. 1985. №4. с.30-32.

125. Живов Л.И. Применение ЭЦВМ для расчётов кузнечно-штамповочных машин / Л.И. Живов, Н.Н. Клеванский // Киев: Вища школа, 1974, 64с.

126. Ланской Е.Н. О динамических нагрузках в элементах КГШП при выполнении технологических операций /Е.Н. Ланской, В.И. Соков, А.Т. Крук // Кузнечно-штамповочное производство. 1983. №3. с. 28-32.

127. Миропольский Ю.А. Расчет динамических нагрузок в механизмах отрезки автоматов для холодной объемной штамповки/ Ю.А. Миропольский, А.И. Воробьев// Кузнечно-штамповочное производство. 1981. №7.С. 23-25.

128. Власов В.И. Применение критериев моделирования при создании кривошипных горячештамповочных прессов/ В.И. Власов, Ю.Т. Гурьев, Н.Ф. Мартынов и др.// Кузпечно-штамповочное производство. 1979. №4. С. 14-16.

129. А.с. № 293703 СССР, ПМК В ЗОв 15/28. Способ расклинивания (выведения из распора) прессов/В.В. Ковалев (СССР), № 1364461/25-27. Заявлено 25.08.1969. Опубл. 1971. Бюл. №6. С. 37.

130. А.с. №200438 СССР, кл. 58в, 16, ПМК В 30с. Способ выведения из распора кривошипных прессов/В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев (СССР), №1088509/25-27. Заявлено 02.07.1966. Опубл. 1967. Бюл. №16. С. 186.

131. А.с. №229222 СССР, кл. 58в, 17, ПМК В 30с. Устройство для выведения из распора кривошипных прессов/В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев (СССР), №1089361/25-27. Заявлено 06.07.1966. Опубл. 1968. Бюл. №32. С. 148-149.

132. А.с. №231322 СССР, кл. 58в, 17, ПМК В 30с. Устройство для разгрузки коренных подшипников скольжения кривошипного вала пресса/В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев, Р.Н. Пруцков (СССР), №1161236/25-27. Заявлено 01.06.1967. Опубл. 1968. Бюл. №35. С. 139.

133. А.с. №258035 СССР, кл. 58в, 17, ПМК В 30с. Устройство для выведения из распора кривошипных прессов/В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев (СССР), №1194887/25-27. Заявлено 23.10.1967. Опубл. 1969. Бюл. №36. С. 172.

134. А.с. №350670 СССР, кл. В ЗОв 15/28. Устройство для выведения кривошипных прессов из распора /В.Ф. Опаренко, В.П. Вяткин, В.В. Ковалев (СССР), №1301420/25-27. Заявлено 31.01.1969. Опубл. 1972. Бюл. №27. С. 5556.

135. А.с. №323296 СССР, кл. В ЗОв 15/28. Кривошипный пресс/В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев, Р.Н. Пруцков (СССР), №1200434/25-27. Заявлено 24.11.1967. Опубл. 1971. Бюл. №1. С. 63.

136. А.с. №1074737 СССР, кл. В ЗОв 15/16; В ЗОв 15/28. Демпфирующее устройство вырубного пресса/В.М. Смольянинов, В.В. Ковалев, А.И. Козарезов (СССР), №3543306/25-27. Заявлено 19.01.1983. Опубл. 1984. Бюл. №7. С. 63.

137. Защита от перегрузок и заклиниваний КГШП: Руководящие материалы/В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев. Воронеж, ЭНИКМАШ, 1967.42 с.

138. Ковалев В.В. О величине наибольшего угла заклинивания кривошипных горячештамповочных прессов с жидкой циркуляционной смазкой/ В.В. Ковалев, Р.Н. Пруцков// Кузнечно-штамповочное производство. 1973. №12. С. 30-31.

139. Ковалев В.В. Устройство для расклинивания кривошипного горячештамповочного пресса/ В.В. Ковалев, В.Ф. Опаренко, Г.М. Родов, В.П. Вяткин// Кузнечно-штамповочное производство. 1971. №6. С. 33-35.

140. Ковалев В.В. Безасбестовые фрикционные вкладыши для муфт и тормозов сухого трения кузнечно-прессовых машин/ В.В. Ковалев, П.В. Новосельцев, Г.П. Козлова, И.Ю. Серова// Кузнечно-штамповочное производство. 1996. №8. С. 35-37.

141. Пруцков Р.Н. К вопросу заклинивания кривошипных горячештамповочных прессов/ Р.Н. Пруцков, В.В. Ковалев// Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2002. №1. С. 35-39.I

142. Ковалев В.В. О перегрузке открытых кривошипных прессов/В.В.Ковалев, B.C. Семеноженков, Н.И. Федоринин// Техника машиностроения. 2003. №2. С. 53-55.

143. Опаренко В.Ф. Некоторые вопросы защиты кривошипных горячештамповочных прессов от перегрузок и заклиниваний/ В.Ф. Опаренко, В.В. Ковалев// Кузнечно-прессовые машины. Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.:к

144. Машиностроение, 1969. Вып. 22. С. 29-52.

145. Ковалев В.В. Расчет конечных усилий, развиваемых кривошипными горячештамповочными прессами при перегрузках и заклиниваниях// Кузнечно-прессовые машины. Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.: Машиностроение, 1969. Вып. 22. С. 61-73.

146. Вяткин В.П. Анализ процесса расклинивания кривошипных прессов усилием, прикладываемым к кривошипному механизму/ В.П. Вяткин, В.В. Ковалев// Исследование и конструирование кузнечно-прессовых машин. Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.: НИИМАШ, 1971. Вып.25. С. 3-13.

147. Иванов В.А. О влиянии инерционных факторов на усилие заклинивания горячештамповочного пресса/ В.А. Иванов, Г.М. Родов, В.В. Ковалев// Исследование и конструирование кузнечно-прессовых машин. Сб.тр. ЭНИКМАШ. М.: НИИМАШ, 1971. Вып.25. С. 21-30.

148. Ковалев В.В. Заклинивание кривошипного механизма в динамической системе горячештамповочного пресса/ В.В. Ковалев, В.А. Иванов// Кузнечно-прессовое машиностроение. М.: НИИМАШ, 1972. Вып.4. С. 8-10.

149. Иванов В.А. Колебания открытого кривошипного пресса/ В.А. Иванов, А.А. Кандзыба, Г.М. Родов, Г.П. Носков, В.В. Ковалев// Машины и технология кузнечно-штамповочного производства. Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж, ЭНИКМАШ, 1973. Вып.26. С. 10-16.

150. Ковалев В.В. Исследование процесса заклинивания кривошипного горячештамповочного пресса/ В.В. Ковалев, В.А. Иванов// Машины и технология кузнечно-штамповочного производства. Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж, ЭНИКМАШ, 1973. Вып.26. С. 17-25.

151. Вяткин В.П. Экспериментальное определение коэффициентов трения покоя подшипников кривошипных прессов/ В.П. Вяткин, В.В. Ковалев// Машины и технология кузнечно-штамповочного производства. Сб.тр. ЭНИКМАШ. Воронеж, ЭНИКМАШ, 1973. Вып.26. С. 43-52.

152. Ковалев В.В. Исследование заклинивания кривошипного горячештамповочного пресса/ В.В. Ковалев, В.П. Вяткин// Материалы научно-технической конференции (1972). Воронеж, ВПИ, 1972. С.415-416.

153. Ковалев В.В. Влияние параметров кривошипного пресса на склонность к перегрузке по усилию// Оборудование и технология кузнечно-штамповочного производства. Проектирование, исследования, теория. Сб.тр. ЭНИКМАШ, Воронеж, ЭНИКМАШ, 1975. С. 39-43.

154. Щеблыкин А.И. Выбор места установки датчиков приборов для контроля усилий кривошипных прессов/А.И. Щеблыкин, В.В. Ковалев// Обработка давлением (технология и оборудование). Экспресс-информация. М., НИИМАШ, 1982. Вып.2. С. 1-4.

155. Воронеж, ЭНИКМАШ, 1983. С. 22-27.

156. Нормирование параметра «выбег маховика» кривошипных прессов: Методические указания/ В.В. Ковалев. Воронеж, ЭНИКМАШ, 1983. 43 с.

157. Ковалев В.В. Испытание фрикционных накладок материала композиции ТИИР-251 на стенде СТМ-4/ Теория и практика машиностроительного оборудования. Сб. тезисов докладов четвертой региональной межвузовской конференции. Воронеж, ВГТУ, 1999. Вып.4. С. 41-42.

158. Типовая методика испытаний состояния и работоспособности кузнечно-прессового оборудования и его элементов в процессе длительного хранения в условиях консервации / В.В. Ковалев. Воронеж АО "ЭНИКМАШ", 1993.99 с.

159. Сафонов А.В. Энергетические и динамические расчеты кузнечно-штамповочных машин / А.В. Сафонов, А.В. Власов. М.; из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. 84 с.

160. Складчиков Е.Н. Использование программных комплексов анализа динамических систем ПА-6 для моделирования работы кривошипных прессов/ Е.Н. Складчиков, В.И. Балаганский, А.В. Власов, С.А. Курдюк// Кузнечно-штамповочное производство. 1988. №2.С. 28-31.

161. Власов А.В. Программное обеспечение анализа динамических процессов в механических системах /А.В. Власов, В.А. Мартынюк, Е.Н. Складчиков, В.Г. Федорук// Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 1991. №3. С. 74-84.

162. Вульфсон И.И. Колебания машин с механизмами циклового действия. JL: Машиностроение, 1990. 309 с.

163. Боков А.А. Исследование кривошипного пресса двойного действия при работе одиночными и автоматическими ходами. Дисс. канд.техн.наук. Москва/ МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1976. 167 с.

164. Каржан В.В. Проблемы оценки технического уровня кузнечно-прессового оборудования и повышения эффективности его парка// Кузнечно-штамповочное производство. 1989. №9. С. 24-27.

165. Хупфер П. Динамические нагрузки в кривошипных прессах// Кузнечно-штамповочное производство. 1988. №2. С. 28-31.