автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка методики проектирования винтового муфтового пресса с системой управления отключением муфты по усилию деформирования

юсковскш ордена ленина, ордена октябрьской революции й ордена трудового красного вкжт государственный технический университет кмэш1 а 3. Баушна

ГАНШИНА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВИНТОВОГО

мушгового пресса с сйстеюя управления отключением пуфш ио усилив деформирования

Специальность 05. и3.05 - Процесс * и ыашны

обработки давлениэи

АВТОРЕФЕРАТ диссертации аа соискание ученой степени кандидата т"шячееких наук

На правах рукс/писи

НОЗОШВ Василий Иванович

Шсква - 1993

Работа выполнена в Московском государственном' тезшгчэсгам университете имени Е Э. Баумана.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор А. а Сафэнов

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук» Кривонос Г.А.

- кандидат технических наук,

Ларионов Н.Ы.

Бедучге предприятие:

- АШ ЗИЛ г.Москва

час.

к'осгавскои государственном техническом университете имени ЕЭ. Баумана по адресу: 107005, Шскна, Е-я Бауманская у^л-ца, дом Б.

Ваш отзыв на автореферат в одной экземпляре, ваверен-ный печатью, просим выслать по указанному адресу.

С диссертацией иозтао ознакомиться в библиотеке ЫГТУ им. К Э. Баумана. Телефон для справок .2б7-©-бЗ.

Автореферат разослан " г.

Ученый секретарь опецивлигироваяшго совета

л 053.15.13 к. т. н., доцент .

Тип. ЫГТУ

тираж 100 ака.

Объем 1,0 п.л Зак.^^

ОБЩАЯ ХАРШОТСТЙНА РАБОТЫ

Актуальность проблзмн. В области обработки металлов далзлг-нием (ОМД) весомую роль при освоении новых технологических процессов играет своевременное создание научно обоснованных методик проектирования, поэводяющг производить соответствующую модернизацию а разработку новых типов куэнечяо-шташоЕочных машин (КШ).

Одним из широко распространенных и универсальны:: типов КШ является винтовке прессы. Несмотря на существенные преимущества па сравнению о другими видами к/знечно-пггашовочною оборудования, широкое внедрение винтовых прессов в П' змыылэкности сдерживается отсутствие!,: высокоэффективного привода, удовлетворявшего современным требованиям лрессостроения. Привалы современных винтовых прессов имеют низкий к. п. д. и как следствие-больную установленную мощность. Указанные недостатки винтовых прессов затрудняют их использование для выполнения энергоемких операций ОВД, а тага® услошг ти создание прессов большее усилий.

В связи с этим понятен интерес, проявляемый в нашей стране и за рубежом в новым к.оштру)'.цкям винтовых муфтовых прессов (ЕШ), обладавших существенными преимуществами по сравнению с винтовыми прессами с традиционными приводами. Однако ктгрук-тивные особенности извести : ЕШ создают ряд проблем при их эксплуатации, связанных а отсут гвгеи достаточно эффективных систем управления муфтой 3111

3 научно-технической литературе отсутствуют систематизированный анализ, научно обоснованные рекомендации и методики проектирования ЕШ с различными системами управления отключением муфт. Н)ромв того для получения достоверных расчетных значений динамических параметров ВЫ1 требуется проведение исследования работы муфты при ее отключении под нагрузкой и влияния фрикционных свойств материала муфгы нз анергосиловые параметры и динамику ШП при различных условиях его аксплуатации.

Поэтому актуальный является проведение изучэшм и анализа развития находящихся в промышленной эксплуатации ВНП, а также разработка и создание простых и надежных конструкций ВШ, и научно обоснованных иетодик га проектирования.

Настоя!цая работа является частыэ комплекса поисковых, ис-

I

следовательских, изобретательских и яроектно-конструкторских работ по создании новых конструкций винтовых прессов, в тоы числа гаммы специализированных винтовых прессов двойного действия для безоблойной штамповки в закрытых пташах с разъемными матрицами. Работа проводится в ШУ им. а Э. Баумана (г. Шсква), ЧТО КТО (г. Чимкент) и Ю "Тядмехпресс" (г. Воронеж).

Дедъ работы состоит а разработке новой конструкции ЕШ1 с механической системой управления отключением муфты по усилию деформирования, создании математической «одели разработанной конструкции, раскрытии динамики вваикодействия технологической нагрузки м узлов ВШ на всех этапах машинного цикла, получении значений основных кинематических, динамических и анергосиловьсс параметров пресса, определении и исследовании факторов, влияющих на выходные параметры БШ разработанной конструкции, разработке научно обоснованной методики проектирования ВШ с механической системой управления отключением муфты по усилив деформирован»*».

Методы исследования. Теоретическое исследование созданной конструкции ВШ осуществлялось аа ЭВМ при пошщ составления и решэния математической модели пресса с использованием программного обеспечения комплекса анализа динамических систем ПА-6, адаптированного к моделирования КШ и другого технологического оборудования; а также аналитическими методами.

Экспериментальная часть исследований выполнена на разработанных экспериментальных установках, оснащенных современными приборами, электронно- усилительной и регистрирующей аппаратурой, позволяющих производить необходимые экспериментальные исследования параметров ВШ

Научная новизна. В результате работы создана математическая модель НШ1 с механической системой управления отключением иуфгы по усилию деформирования. Установлено взаимовлияние величия коэффициента трения фрикционных поверхностей муфты, температуры фрикционных поверхностей, давления сжатого воздуха в цилиндре муфты и максишдгного усилия деформирования при наиболее характерных для ВИН технологических операциях ОВД. Установлены еависимеюти меэду значениями основных кинематических параметров пресса и величиной времени отключения муфты ВМП.

На основе проведенных исследований разработана научно обоснованная методика проектирования ВШ1 с механической системой уп-2

рзвления отключением 'муфт« по усилив дефоршрования в виде три-фишркого механизма.

Практическая ценность и реализация результатов работа _ Разработана новая патентна- чистая «инструкция ЕШ о механической системой управления отключением муфты по усилию деформирования. Разработали рабочие чертежи, создан, испытан и принят а промышленную эксплуатацию первый отечественный оготно-про^олзленный образец ВШ усилием 2,5 Ш. Разработана научно обосновакая методика проектирования ШП с механической системой управления по .усилил деформирования в вице тркфиляргаго механизма. ПЬлучены расчетные зависимости, графики, таблица я номограммы, позволяйте определять параметры БШ при проектировании л эксплуатации пресса. Разработанные методика проектирования и конструкторская документация приняты к использованию на ЧПО КГЮ С г. Чймиект) для проектирования гаммы специализированных БШ двойного действия усилием 4,0; 6,3; 10,0; 16,0 Ж Созданный опигно-прошоленннй образец БШ усилием 2,5 Ш принят в проншшеннуп эксплуатация на .ТО "Стройшл", г. Москва. Суммарный экономический эффект от применения методики проектирования, конструкторасой документации и использования опытно-промышленного образца ВШ усилием 2,5 Ш составляет 49,6 тыс.руб.в год (по. индексу цен конца 1990 г.).

Апробация работы. По основным разделам работы сделаны доклады на научно-технических конференциях: "Экономичность технологических процессов и оборудования в куввечно-штатовочном производстве (г.Пенза, 1987 г.), "Состояние и основные направления совершенствования винтовых кузнечно-прессовнх каяка" (г.Чимкент, 1989 г.), "Прогрессивное отечественное и зарубежное куэнечно-прессовое оборудование" (г.Шсква, 1992 г.), кафедры МТ-б ШУ им. ЕЭ.Баумана (г.йзсква, 1987, 1989 г.г.).

■ публикации. Ш теме диссертации опубликованы три статьи, получено три авторских свидетельства.

Объем работы, Д&гссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, сет приложений и содержит 111 страниц машинописного текста, 72 рисунка, 5 4айлиц и библиографию ira 78 наименований.

СОДЕРЖАНКЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель исследований, приведены основные положения, выносимые на

защиту, определены научншз новяана, практическая ценность и реализация результатов работы.

S первой главе приведен обвор развития винтовых прессов, в том числе ВШ1. Изучен опьп проектирования ВМП аарубежиых фирм: G-Sieirpelkamp QrfcH fr, Sffi Hasenklever Maschinenfabrik GrrbH, Eu-iraiko Umformtechnik GmbH, Bäche fr Crohs GmbH, Lasko Umformtechnik GmbH (ФРГ) и отечественных предприятий: ИГТУ им." Э. Баумана (г. Уэсква), Ш "Тякмехгресс" (г.Бороне«), ЧТО КТО (г.Чимкент).

Определены основные условия работоспособности ЕШЬ

- врет отключения t^ муфты ЗВШ не должно превышать длительности технологической операции штамповка (что составляет обкчно для винтовых прессов не более 10... 20 мс)j

- время отклпчения му*ти tM додано иметь стабильные значения.

Разработан новый метод анализа структур конструкций ВИН,

заключающийся в построении и анализе алгоритмов срабатывания основных узлов пресса и позволяющий производить сравнение рассматриваемых конструкций в соответствии с указанными выше ус товиями работоспособности EMI Разработаны способы оптимизации конструктивных схем систем управления отключением муфт ВМП, позволяющие сократить и повысить стабильность значений t„, упростить конструкцию и повысить" надежность работы ВМП. Щюведен анализ, существующих конструкций и определены перспективные направления развития конструкций ВМП. Сформулированы выводы о целесообразности совершенствования ВМП с механическими системами управления отключением муфт по усилил деформирования, обладающих широкими технологическими возможностями, имеющих минимальное количество узлов, участвующих в процессе отключения муфты, стабильные значения времени отклш. ния муфты tM , наиболее простую и надежную конструкцию. Полученные выводы одобрены в резу^тате обсуждения на научно-технических конференциях в г. Пензе и г. Чимкенте. Намечен комплекс мероприятий по проведению изобретательской и конструкторской деятельности для разработки надежной я эффективной конструкции ВМП с механической системой управления отключением муфты по усилию деформирования в виде трифилярного механизма.

Анализ существующих методик проектирования винтовых прессов и других ИШ показал, что они не могут в полной мере использоваться для определения параметров ВМП с механической системой управления отключением муфты по усиш-j деформирования.

В соответствии с целью работы и полученными результатами

анализа в данной работе поставлены следующие-задачи:

- на базе полученных сведений, опыта и проведения изобретательской и конструкторской деятельности, разработать и создать первый отечественный опытно-промышленный образец БМП с механической системой управления отключением муфгы по усилию деформирования!

- разработать математическую модель ВШ1 и на ее основе провести теоретическое исследование разработанной конструкции пресса с целью анализа его кинематических, динамических и знергоеи-ловьк параметров;

- осуществить , экспериментальное исследование опытно-проша-ленного образца пресса с целью проверки адекватности параметров ВМП, полученных теоретическим и экспериментальным путем, и правомерности использования разработанной математической модели при ■ проектирования ШИ; ' ,

- получить экспериментальные значения коэффициента трения материалов фрикционных поверхностей муфты ВШ, исследовать их значения я влияние на кинематические, дннашческие и энергосиловые параметры пресса в зависимости от различных факторов, действующих во время эксплуатации пресса;

- произвести сравнительный анализ основных параметров ВШ и винтовых прессов других конструкций с целью определения направлений проведения дальнейших работ по совершенствованию конструкций ВШ;

• - разработать штодику проектирования ВО с механической системой управления отключением муфты по усилию деформирования в виде трифиляряого механизма.

Вторая глава посвящена разработке нового алгоритма срабатывания узлов системы управления отключением муфты ВМП, созданию на его основе новой патентно-чистой конструктивной схемы, конструкторской документации и первого отечественного опытно-промышленного образца ВШ усилием 2,5 Ж.

Разработанный алгоритм срабатывания систем управления отключения муфт ЕШ (рис. 1) позволяет изменить схему связи между узлами систем управления отклшекиаи муфгы, а тага® совместить функции некоторых уэлов (например, фрикционные поверхности муфты являются одновременно чувствительными элементами и устройствами передачи крутяв^го момента), что сокращает количество узлов, участвующих а процессе отключения муфты, приводит к сокра-

ИСТОЧНИК СИГНАЛА. I ус ища деформирования!

I_Г

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ-УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ КРУТЯЩЕГО 1ШЕНГА

I датчик J усилия I деформирования I_-

фрикционные t поверхности i муфты I _1

! поршень цилиндра муфты! _

I__Г

УСТРОЙСТВО УЕГ.ШЕНИЙ связью АККУМУЛЯТОРА ЭНЕРГИИ С ИСГОЛ-ШЕШ ЫШШЗЮИ

I механическая система ! "Цтрифшшрный механизм)!

!_.1

ЯГ МАТ УРА ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА

Гис.1. Раэ^аСотанный алгоритм срабатывания систем • управления отключением муфт ВШ1

дани» врешнм отключения муфты упросит конструкцию и повитает наделаюсь работы БШ.

Разработанный алгоритм рьализомзн п конструктивной схеме БШ ( дис.2). БШ састок': на станины 1, на которой установлены напри длящие 2, сопряженные с ползуном 3, иестко связанным с гайкг-Ч 4, сочлененной р езьбой с винтом Б, установленным с возможностью вращения на станине 1, На последней установлен с воз-. мот-отью вращения шхсъик 6, свяеанный шшцевыми соединениями с поршем цилиндра муфты 7 и ведущим диском 8. Цреса снабяеа ведомы» nt дисками 9. связа шыыи шшцевым соединением с винтом 5. Шхог-лк 6 связан шшнор ьыаюй передачей 10 со шкивом 11 элект-родвггатедя 12. Система управления отключением муфты 13 связана иарш.рно с поршнем цилшщра муфпы 7 и нажимным диском 14. В кон-струг ции предусмотрены ¡щлиндры возвратного хода 15.

Конструкторская документация ВП разработана на кафедре UT-6 МТУ*ш. Н.Э.Еауьша. Основная часть работ га изготовлению и сборке первого отечественного опьюво-проиьпленного г1рааца ШП усндпм 2,а Ш. проведена на ЧПО КТО (г. Чимкент) с непосредственным участием специалист :>в ЫГТУ им. Е Э. Баумана.

;с цэльо обеспечены! условий для определения значеклй козф-фицнрнта трения н его "амекенкй в зависимости от удельных усилий

Рна.2. Конструктивная -осема ВЦП

?

и температуры, действующа на фрикционных аоьэрхкзйхйх ВШ, разработана модель муфты ВШ1

Третья глава содержит описание разработки математической модели пресса средсгваш программного комплекса ПА-6 и проведения теоретического исследования ВШ созданной конструкции.

Разработаны три математические модели отдельных фрагментов ВШ, из которых сформирована математическая модель пресса Топология одного из фрагментов МП-системы управления отключением муфты (трнфилярного механизма), представлена на рис.3. Модели элементов трнфилярного механизма изображены в виде многополюсников и обозначены "iT с номером и названием элемента Подели, воспроизводящие инерционные свойства элементов, обозначены "С" с номером элемента, а одновременно инерционные свойства и действие силы тялести-''CV" с номером элемента Свойства управляющих элементов воспроизводятся моделями "ETR". Свойства-источника силы (момента) воспроизводят: постояююго-шдели "1" и изменяющихся по трапецеидальноцу аакону-модели " ITR". Узлы топологии фрагмента пронумерованы и соответствуют степеням свободы фрагмента.

Проведено математическое моделирование машинного цикла ВШ при выполнении технологических операций типа осадки, объемной штамповки и чеканки при различных значениях давления сжатого воз духа в цилиндре муфты ШП, а .также моделирование нагрева фрикционных поверхностей муфты.

Теоретические графики изменения кинематических и силовых параметров БШ1 на ходе деформирования при давлении сжатого воздуха р-0,45 .Ш1а в цилиндре муфты, выполнении технологической операции типа осадки и температуре фрикционных поверхностей, равной температуре окружающей среды (t-27,5РС), приведены на рис. 4, где обозначены: V-скорость ползуна ВШ, Н--перемещение поршня цилиндра муфты, и) -скорость вращения электродвигателя, 1-перемещение ползуна, Рд-усидие деформирования.

Исследование показало, что значения времени отключения муф-îu tw изменяются в пределах 12. ..14 мс, что находится в допустимых пределах для муфт ВШ ( не более 10... 80 ыс). Получены графики и номограммы, позволянцне определять необходимые значения давления сжатого воздуха в цилиндре муфты для получения заданного максимального усилия деформирования ВШ при выполнении технологических операций типа осадки, объемной штамповки и чеканки для различных вначенкй температуры нагрева фрикционных поверх-

Рис.'.3, Топология системы управления отключение» муфты ВМП С тр^фнлярлого мзханиама )

¿ало

и

¡0,1,5 20,¡0

Рис.4. Теоретический графики изменения кинематических и сияових параметров ШП на хода деформирования ' 9

костей м} ЕШ усилием 2,5 Ш.

Для получения расчетных значений кинематических параметров, наиболее существенно влияющих на работоспособность ВШ, проведено аналитическое исследование пресса по методу Даламбера-Лаг-ранла. Получены уравнения движения ведунщх и ведомых частей пресса во время процесса деформирования:

+[ (почд) *{Рд*пч*гв(с< в+р) /г+иг)з/[Е-

1пн-1д-1в)ЧР*Рп+мв*г+м,7*е)/( 1гги-1д)-Ю (1) где ¿/'-угловое ускорение вращения маховика относительно нажимного диска, 1т -момент инерции маховика, м^-шоса поршня цилиндра муфты, ^Зс-средтай радиус трения фрикционных плоскостей, й-ра^иус крепления шарниров трифилярного механ.^ма, 1в-приведенный осевой момент инерции ведомых частей пресса, длина рычагов трифилярного механизма,^ п и^ с-коэффициенты трения покоя и сколыюнш фрикционных пар пар иуфты НМЛ, г-колычестзо поверхностей трения муфты, 1д-ыомент инерции нажишого диска, Рд-усилие деформирования НМЛ, Св,с{ъ,р -средний диаметр, угол подъема и приведений угол трения резьбы винта, ¡¿"-приведенный момент трения в опорах винта и направляющих ползуна, Ри-шшздь поршня цил -ядра муфты, м^-масса налимного диска, е-ускорение свободного падения, м„ -масса поршня цилиндра муфта

С*{ *(/(П-(// С¿¿уИ п) *1 Д/ 1в) +

+(Рд*гв( (X В+-/Э) *0в/2+1£г) *1 д/ 1в- (р*Рп+м„*е) V/1,+

где У -угол поворота ведомых частей муфты относительно ведутри ва время процесса отключения муфты.

Установлена зависимость времени отключения муфты Х.м . г юше-ттнчесюа параметров ВМП с механической систем'-1 управления отключением муфты по усилию деформирования в виде трифилярного механизма:

, *1д/ 1В] /Нг*((р^п+м^-У'-м,,*^2/! ) (3)

Анаши проведенного исследования показал, что расчеты, выполненные с использованием полученных аналитических зависимос-

тей, дат разброс результатов по сравнении с теоретическими ана-чаниямк параметров ВМП, полученкопс при помощи ЭШ, ие более 2...13Х, что позволяет использовать указанные зависимости для приближенных расчетов параметров Ш1

В четвертой главе сформулированы цель, задачи и приведена методика экспериментального исследования созданного опытно-промышленного образца ВМП усилием 2,5 UK и модели муфты ВМП. Дано описание разработанных и использованных датчиков, приборов и схем подключения. Изложены реву-^таты- выводы и анализ результатов экспериментального исследования.

Экспериментальное исследование проводилось с целью получения опытных значений кинематических, динамических и энергосило-внх параметров пресса для сопоставления их с результатами теоретического исследования.

Согласно поставленной цели задачами экспериментального исследования являются:

- определение значений основных кинематических, динамических и энергосиловых параметров ШП при выполнении характерных для ШП технологических операций штамповки; получение технической характеристики ЕШ усижен 2,5 МН;

- проверка возможности регулирования величиг i максимального усилия деформирования ВШ разработанной i нсгрукции; определение предельных величин ре^улирлвки устройств управления прессом;

- выя ление и исследование факторов, влияющих на стабильность параметров ВШ; получение эмпирических зависимостей и номограмм, необходимых при проектировании и эксплуатации пресса;

- получение опытных данных о безотказности работы первого отечественного опытно-прг\шш^энного образца ВШ1 усилием 2,Б UH; получение и оценка эргономических характеристик пресса.

Экспериментальное исследование ВМП г шханкческой системой управления отключением муфты по усилию деформирования показало выаокую эффективность взаимодействия механизмов и узлов пресса на всех этапах машинного цикла. Конструкция позволяет при регулировании давления слитого воздуха в цилиндре муфты от 0,05 до 0,45 Ш1а регулировать величыу максимального усилия деформирования в пределах 1,30...3,61 Ш, время раегона ведомых частей пресса при включении муфты не превышает 0,05 с, а их разгон осуществляется на ходе не более 70 мм, что составляет менее 201« от максимального хода ползуна, что обеспечивает широкие техноло-

.,-пг'пт; воаншгаостк пресса. Установлена зависимость эффективно^ г)I р?гшн ВМП от условий эксплуатации ыуфгы. Исследования пока-^али, что изменение давлетщ сжатого воздуха в цилиндре ыуфгы от О,OS 1'Пэ до 0,45 Ш* незначительно влияет на коэффициент трения фршглоннкзг поверхностей' (увеличивает не более чем на 2%). Более пуитсткешто (до 14t) величина коэффициента трения уменьшается Щ'Г угелаченки температуры фрикционных поверхностей ör 27,5"до Б3.5°с. Во результатам исследования получены графики и номограм-iw, моэрслякщпе определить температуру нагрева фрикционных по-серхнснлт-й К'фты в вавлиимосхи от продолжггльпостк работы прес-"0 и чзг.тот'и ходов ползуна, а тай/е п{юизводить корректировку легс*зтого всгцухэ в-цилиндре муфгы,для получения вадаи-пык инр-гений иэугмельеого усилия деформирования гаготовки при йып-ш«?т характерных для ВМП технологических операций вггам-

ПЬлуаеяч экспериментальные данные о влиянии температуры по-В5рт.К'-!С7Р фриквиснной пары: материал В-45-60... сталь 45 с шеро-хсрзт-зстг-гз поверхности 6,3 Ra на значения коэффициента трения погоя U п. Голгчэни значения JAü для материала В-4Б-60, ваятого гэ пяти паптий, в том числе из партии, применявшейся при иэго-юяленик фракционных накладок муфты ШЛ. Шсле обработки результатов исследования ¡»»толами Тагранка и Ньпгона получена ампири-ческа? заичслмэсть:

. М п-П-к-( Г- Г^ ) *Cl,8*10_Jr-( Z- Т0 -10) аЮ"^-

-А/РМ(Тг г;-зо)] (4)

где IH3,¿-Оезраамзрнзя константа, определяющая верхний предел

фрккшюнн"Л пары В-45-60... сталь 45; к-О.. ,0,1-бев-гэзмерньй коэффициент, у-япгняэший индивидуальные свойства конкретной пяти гренля (для фрикционного материала нэ партии, приме-еязю»й';я изготовлении муфты ВМП, к=0,07); Г-безразмерная Величина, численно разная текущему значении температуры нагрева г^верхнссти фрикционной пары в градусах Цельсия; -безраэмер^ взя величина, численно равная температуре окружающей среды при зроведекии эксперишнта (30,0"с).

Прове я-эннсе исследование безотказности работы опытно-про-. мыпгекнсгс образца BMI в течении dQOO часов показало высокую на-дегаость пресса в работе-отказов БМП по вине муфтового привода не Опта.

Результат« кгслэдовэния пс-кэгэлв.. что дуговые карэктеристи-

ка созданного пресса при иеподвюткл» ползуне не превышают 60 ДБа, ЧТО находится в пределах общего давня звука в помещении лабора-торш ЧТО КПО. цри выполнении технологической операции уровень звука составляет не болве 94 ДБа, что не превьшаег допустимого значения 111 ДБа (по ГОСТ 12.1. 02В-80.. .ГОСТ 12.1.028-80).

Пятая глава посвящена анализу л сопоставлении результатов теоретического и экспериментального исследований; разработке методики проектирования ЕШ с механической системой управления отключением муфты по усилию деформирования; сопоставления еыход-шх параметров базового серийного винтового пресса и БЫЛ усилием 2,5 Ш; определении положительного э®ектз от разработки и исследования ЕМП.

Сопоставление результатов теоретического и экспериментального исследований показало удовлетворительную сходишсть исследуемых параметров, что подтверждает правильность принятых в те- . оретическом исследовании долупрний и возможность использования разработанной штематической модели пресса при проектирования ШП. Отклонения расчетных и экспериментальных значений кинематических и динамических параметров нэ превниаот 12%; сшшнх-9%, энергетических-10%.

Еа базе сопоставительного анализа результатов исследований разработана научно обоснованная методика проектирования ВМП с механической системой управления отключением муфты по усилию деформирования, поэволягазя производить динамический анализ конструкции ВШ с заданными технологическими параметрами. Методика включает в себя этапы: выбора класса КШЫ; выбора конструктивной схемы КЩ всгснвной проработки конструкции и приближенного расчета параметров ВШ; динамического анализа ЕШ; корректировки параметров ЕЖ и разработки рабочих чертежей конструкции. Методика принята к использованию на ЧПО Ж), г. Чжжент, для проектирования гаммы ВШ1 двойного действия усилием 4,0; 5,3; 10,0; 1В,0 МН.

Сопоставление параметров ШП и базового серийного винтового дугостаторного пресса с одинаковым номинальным тилием (2,5 МН) показало, что ЕШ обеспечивает снижение среднецикловой мощности привода в 1,2 раза, удельного расхода знергии-в 2,9 раза, повышение эффективной энергии-в 2,5 раза, электромеханического к. п. д. -в 2,8 раза ВШ обеспечивает при выполнении идентичной технологической операции снижение уровня звукового давления нз

Г ГШ, з при ттадзпгазы ползуну не .превышает уровня звукового г.грл^ниЧ в производственном попечении.

Шрвнй отечественный опкгно-промьшлэюшй образец ШП уаш;-2.Б МН нрвотт к использовании в производстве на ЯГСтройкаа", г.Шскта. скопомичес^й эффект от разработки штоднки проектиро-ронт,'конструкции и внедрения в производство опытяо-промышлен-рпгг' о(1рззиз 8Ш доставил 49.6 тыс. руб. в год по индексу цен г-:с;ч-(.:з 19Э0 г.

ССШЕШЕ ИТОГИ И ШВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В рч?улгтат? использования разработанного метода анализа с™ ствудаи ялк.трумцгй винтовых прессой установлено, что цэле-огс^рэчякм ¡шиется создайпе ВИЛ с механическими системами уп-рз? гения отклгдаки?н муфт по усади» деформирования. Установлена, тго для ^сгдзккя тэтах конструкций требуется проведение пошко-

птобретатЕшсгап и лро?ктно-и»нструкгорскизс работ.

2. Пр^длотз-йз новая патентно-чистая конструкция ВШ с меха-ппйс-г.с* системой улрэзленя откличениэм муфты по усилию деформи-г-П"«я в виде гргДидярного механизма. В результате создания н а!ф"б№гл первого отечественного опитнп-промышленного образца Р11 усилием 2,5 Ш установлена работоспособность предложенной к^струкштл пресса.

Рзгрэбсганз и создана модель иуфтн БШ1, сбеспечиващая по-.-ученн«5 анчченай коз1фкшекта трения по№я в зависимости от температур« фрякдас.ншга поверхностей муфты.

3. Создана математическая модель ЕШ разработанной конст-руксти, Проаеден вг.алиэ закономерностей двняения элементов конструкции и пг^нетя г начет:!) кинематических, динамически и экеггооилсрвх параметров ЁМП в зависимости от характера техноло-пгчегпс.й изгрузта и условий эксплуатации пресса. Анализ моделирования работы пресса при нагреве фрикционных поверхностей муфты показал, что при максимальном натр?не фрикционных поверхностей мэгашгальяое усалпэ деформирования ЕМП уменьшается не более, уэм ча 11'., что легко компенсируется увеличением давления в ци ллздре му'-Иы с пульта оператора..

Устетзвяшшй ВНЗЛКХКЧ9СКИ9 гзвксетстк тазнслдит производить р-:сч-гт чпно'атич^скнх параметров ИЛ с погрешностью не боле? 2... 131 ог гначзнкй, подученных на 55ЕИ. что позволяет ис-псльасзз-гь юг для лриблютзнныу. ресч^тсв параметров прессов.

4. В результате экспериментальных исследований установлена высокая надежность БШ в работе, чго подгвервдаег целесообразность промышленного освоения разработанной конструкции. Бремя отключения цуфты Вт составляет 12...14 мг; разгон ведскщ частей пресса осуществляется из хода не более 70 ш, что составляет менее 20Z от максимального хода ползуна; конструкция обеспечивает регулирование максимального усилия дёфордаоьания в пределах 1,3...3,61 ИН, что позволяет, сд&лагь вывод о широких технологических возмошостях BfflL Экспериментальное значение электромеханического к. п. д. БМП при -технологической операции типа осадки составило 0,43, что характеризует высокие энергетические показатели созданного пресса.

5. На основе анализа результатов теоретического н экспериментального исследований установлена удовлетворительна? сходимость значений исследуемых параметров. Расхождения составили: кинематических и данаь-лчеких параметров-не Солее 12%, силовых-9%, энергетических-10%, что подтверждает правильность принятых в математической модега допущений и достаточность полноты описания ВШ в математической lío деда.

lía базе математической модели разработана научно обоснованная методика проектирования ВШ с механической системой управле -ния отключением муфты по усилию деформирования в виде трифиляр-ного (механизма. Методика ш«йт использоваться при проектировании как универсальных, так и специализированных ЕШЬ

6. Сопоставлением выходных параметров ВШ и серийного вин -тового дутостаторного пресса одинаковым номинальным усилием (2,6 МН) установлено, что ШП обеспечивает снижение среднецик-ловой мощности привода в 1,2 раза, удельного расхода энергии-в 2,6 раза, повышение эффективной знергии^з 2,6 раза, электромеханического к. п. д.-в 2.8 раза. ВШ имеет предпочтительные эргономические параметры-еннжение уровня звукового давления на б ДБа при выполнении технологической операции и до уровня звукового давления в производственном помеернии при неподвижном ползуне.

7. Разработанная методика проектирования принята к исполь зованию на ЧГЮ КЮ (г.Чимкент) при разработке гаммы ВШ двойного действия усилием 4,0; 6,3; 10,0; 16,0 LH. Созданный опытно-промышленный образец Ш1 усилием 2,6 Ulf принят к использованию в производстве на ИО"Страймаш"', г. Москва. Экономический эффект от разработки ьктодаки проектирования н внедрения в производство

РЗ

ntpBoro отечественного опытно-промышленного образца ЕШ составляет 49,6 тыс. руб. в год по индексу цен концг 1990 г.

Ed теш диссергац-и опубликованы следующие работы: .

1. Исследование отключения муфт винтовых прессов л электрическим приводом/А. Е Сафонов, Е А. Тзердохлеб, Е И. Кононов, Е Е Пэцелуйко//Труды ШГУ. -1989. -N520. -С. 3-15.

2. Сафонов А. Е , Кононов Е И.. Шшлуйко Е В. Конструкции, особенности гзботы и эксплуатации bhhtobi : му%овых прессов//1&-пины и автоматизация кузнечно-штаыповочного производства: Meжву- j еовский сборник научгых трудов.-Ы.:ШШ, 1990.-С. 29-38.

3. Сафонс А. Еу-и Lohohob В. iL Расчет параметров устройства отключения муфты винтового пресса//Изве(.тия высших учеб—jx заве дений:-1990.-N1.-С. 133-136.

4. A.c.123394 СССР, ЖИ ШОВ 1/18. Винтовой пресс/А. ЕСафонов, Е. С. Луньков, Ь. А. Гвердохлеб, Е Е Мякииешюв, В. It Ксноной и др. -Опубл. 23.11.89. Вод. И43//0ткрытия. ©обретения. Промышленные образцы. Товарные знаки.-1989.-N43.

5. A.c. 1497043 СССР, МКИ ВЗОВ 1/18. йштовой пресс/А. ЕСафонов, ЕИ.Вс -онов и др. -Опубл. 30.07.89. Вол. НГ8//Открытия. Изобретения. Промышленные обраацы. 1 оварь-е г-гаки. -1989. ->''8.

о. A.c. 1662868 ССС:, ШЖ ВЗОВ 1/18. Винтовой пресс/А.ЕСафонов , Е И. Кононор и др, -Опубл. 27.07.91. Ешд. Н2б//0ткрытия. Изоб-ретегчя. Промысшенные образцы. Товарные знаки. -1991 -N25.