автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка рациональных конструкций станин прессов открытого типа

ГОСУДАРСТВЕШШ КОМИТЕТ РСФС? ПО ДЕЛАМ НАШ И ВЬ£ШЕИ ШКОШ МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СТАНШЯСТРУМЕНТАЛЬНШ ИНСТИТУТ

На правда; рукописи

КОРНИЛОВА Анна Владккаровна

УЛК 621.979,083

РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУЩЯ СТАНИН ПРЕССОВ ОТКРЫТОГО ТИПА

Специальность 05.03.05. - Процессы а (шшнн обработка дааяеиавн

АВТОРЕФЕРАТ /СЕСсартадда па соискапзе ученой степени кандидата технически наук

¡•ЮСКВА 1932

Работа вкполЕСЕа s ^coicclckoü ордеяа Трудового Красного Знамени стшпсоинструцонхалълоа ккстктуто.

Научный руководитель - Засяуненный дэятяль науки и тездашг РС4СР, дсктор тыничесюи наук, профессор Далекой E.H.

Официальные оппоненты:

- Заведуювяй отделом ВНИИМЕТЙЕТМАЁ доктор технических наук Кирдеев О. П.

- кандидат технических наук

. Ведущее предприятие - ЦБ (СМ г. Москва

Защита состоится " " 1692 г. в час.

на г)э.ее«знга специализированного совета Д 063.42.01 при Московской ордена Трудового Красного Знамени станкоинсгру-«внтальаои яяетитуте ло адресу: 1030SS, Москва, . ГСП, Вадковский переулок, д. За.

С диссертацией можно ознакомится в (Знйлнотеке Мосстаккаяа за »зсяц до аааугты. .

Автореферат разослан " _" _ 1992 г.

Учешй секретарь специализированного совета,

д.т.к., проф- Буйноа В.А.

' " : ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблани. Открытые кривошипные прессы на протяжении десятилзтай остаются наиболее ».шага численной группой штамповочных иашян. Объясняется это главным образом йраототой их конструкции, удобством доступа к рабочей зона, i«S3KOS! стойкостью. В последнее время дополнительный имг-.'льс развитию этих прессов дало их применение в автоматических тттх. Однако основной недостаток этих. прессов - перекос рабочей поверхности ползуна относительно стола, что приводит к снижению стойкости кгаыпоз, до скх пор не устранен. ' Условия работы атампа на ТМШХ прессах остается сесьиа неблагоприятными. Факторы, осЗувлавянвавацш перекос рабочей поверхности ползуна относительна атола, иотю разделить на три группы:

- аависавде от конструктивных особенностей оборудования;

- зависящие от конструктивных особенностей и способа кропления инструмента;

- технологические (характер ¡кшанення рабочей нагрузки л перяод выполнения технологической операции).

Лефэрмацки сташтг преоа является основной, причиной перекоса ползуна я относятся к первой группе факторов. По 31сспер!ше-итапьииц данным ряда работ увеличение зсесткости стаинны на треть позволяет укеньпзть торцевой нанос гщетруиента на 20 %, а боковой на 65 'л. Но увеличение азсткостн эачастув ведет к узолнченно метаялоелжосги станины. Поэтому и была поставлена задача разработки методик! выбора рацконаяышх геометрических характеристик сачснзя станин прессов открытого типа,, что позволило прй за-

данной металлоемкости достигать минимальной изгибвой деформации станины.

Цель 'работы., • Цеяью диссертационной • работы является разработка рациональных конструкций станин прессов открытого титта. Указанная цель достигается выбором рациональных форма и размеров несущего участка станины пресса. •

Мотодика исследований. Теоретические исследования базируются на основных положениях .теории упругости. Для • моделирования -напрягекно-деформарованного ~ состояния станин открытого типа применялся истод конечных элементов: использовался закет прикладных программ, разработанный на ка+ег ) АСЖВД Мосстанкина, я интегральная система прочностного анализа "ВА£УЗ". Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях с. применением современной контрольно-измерительной аппаратуры.

Научная новизна работы состоит: ~

- в комплексной интегральном критерии оптимизации сечений стоек открытых станин, выявленном на основе схематизации станины в вкде бруса;

- в зависимости, поз золящей при заданной ыоталлоемкоста открытой станины достигать ее минимальной изгибкой деформации ;

- а рациональной форма сечения стойки станины, выявленной из ус новая мштизация нзгабнсй деформации станин«;

- я анализе напряженно - деформированного состояния станин" прессов открытого типа, выявленного экспериментально . и теорегячеахя.-

Практическую ценность .ииеют разработанные и зхпари-

ментально проверанные:

- программе з реализованный алгоритм проектирования се-чяння прямоугольной формы, поэаолявддй при задаяяой металлоемкости станины обеспечить во мшшкальную' иэги<5нуп деформацию;

- прогрзиино реализованный алгоритн проектарспання со-чепшя коыбюшроваияоа фориы, позволяющий при зада; юн мэталлоомкости сташнш пресса ойеспечигь ее мииимальнув шгяйнуя дефйркаийй;

" рекеиойдации 'по поашеяяв износостойкости втамаового «нотрукента путан акзшш центра давления таила ох оси ползуна.

Па точэ диссертационной работы oxiyó-rasKoaaírá ПЯТЬ печатай работ.

Объем рахата. Диссертационная работа сотокт m введения, четырех глаз, ойщ« выпадов, списка испопьауеыой литературы (105 наименований) двух приложений, содержит Í20 страниц tíacfflíHoniíCEoro текста, рисунков, /3 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

\ * Do введении сбосяовнваотся актуальность работы, дана сэ odaazr жарактеристака, сфориулировава пологония, ко-торкз вшосятся на загцггу.

В первой гласа дана систематизация факторов, обуславливающих перекос ползуна относительно стола на прессах открытого типа. Ойкор способов устранения этого перекоса показал, что все ауаествувцко иредлоашшя в' этой области nonio разделить на три направлений:

- введение в конструкцию пресса дополнительных устройств.

- реконструкция направляющие потаума;

- реконструкция станины с цепь» повышения ее жесткости;

К первой группе могио отнести ряд устройств для компенсации упругих деформаций станины, поэволягци¡с штампу самоустаиавливаться или самоподстраизатъся-' в процессе пггамповка. Ряд устройств такого типа разработан Качаловым А. П., Титареико Н. И. Эти устройства крепятся на открытый пресс вместо' подвтамповой шиты. Однако, в силу своей сложности я громоздкости систему слежения они не получали широкого распространения. Сюда же мои го отнести ц ряд приспособлений для обеспечения внецентренного приложения усилия на ползуне. Способ уменьшения перекоса пелоуна сыэй'-ииви центра давления штампа от оси симметрии ползун'» достаточно эффективен. Разработка конкретных рекомендация па сивщенив центра давления еггампа на прессах открытого типа является актуальной задачей. Но этот способ не позволяет компенсировать перекос, вызванный упругой деформацией станины.

Рекомендации, кардинально меняющие характер взаимодействуя элементов станины пресса, входят во вторую группу. Сюда входит большая труппа изобретательских ре- -иеннй, посвященных так называемым двойным станинам.' Ряд .станин такого типа предложен И. Высоцки, К. Шагцоц, X. Брукнером. Суть этих технических реиениа заключается в том, что' направлявшие ползуна располагается на специальном выступе, язкагруаеннсн иэгийашскы моментом. При работе ' кросса этот выступ с нл.правяяюи.иыи подвергается аиачителъко кенывиа упругим дафориаан**, чем та часть, где расположена

- s -

подшпянки кривошшюго ¡зала. Однако и эти предложения не получили №[.-.кого распространения, что, видимо, связано с йольиой металлоемкостью таких станин и значительной трудбе/даостьо их изготовления. Применение направляющих хачвяия для направления ползуна такте не получило вдрокого распростраааям нз-эа того, что это приводят к снижении гсоткоагя.

Как yS4! duna cmt'riona, сюиогшьш фактором, ойуолав-перекоо рабочей поверхности ползуна относительно стола, являются я&^оршимя отапияы пресса. Следовательно, самый радякапышы способен уг'-зныкгатя перекоса ползуна на прессах открытого тмяа лмяегся увеличение шсткостл Сталина. Вопросам влияния депортации стадия на перекос ползуна ш-.птякя сваи работы исследователи ; Г.Ф. Ладроноа, С. К. Каак*асулаа, А.П. В.П. Юзхаулкн, E.H. ¡Ыизкой, Г. Оянт'.о я др. Cnocodu, касающиеся яуиенения

шяструкцйЗ станки откряия прессов с целью увеличения и* * *

кэсткости входят а третьи группу. Нарасщваше масс« станины в праицццз эквивалентно рекомендуемой иногда установке аташов на прессу а ясашлчгняьы усилием, что. однако на гарантируй? значительного уыеныгаги я. перекоса, вызванного дефор>.кщпе'Д стакиин. Распространении1! яипяется:' способ iranK®sm;.T »четкости- станины путей установки стяяпк стило::. Уооворгопсташзнлр этого одода посватал ряд своих расот П.Г. KpyrM'niosv"!:, Одндк.с этот метод гаюется нссчояк.о яскустяся«."!«. поскольку ч предом, пр:: одевюга&нга '';юлн^¡¡.'и'отрэ елс\:>оготя:гьн£>, г.1*"тхост:;) с.ттгйк,

¡¡¡г;,о у; ¡: закрыто:. ст."»".- : ъг.мщ-г^?*!

■-1", •• - л,-;-. >ii >.; r-r, . . 's

по станине остается прежний.

Особый интерес - представляют исследования по" повышению Еесткоств станин путем изменения формы к толщины ее отд&иышх элементов при одновременном снижении металлоемкости. Форма и размеры сечения- стоек прессов открытого типа на сегодня выбираются по эмпирическим, точнее статистический соотношениям, не гарантирующим минимума характеристикам податливости станины. Анализ методов повышения нзгибной жесткости станин показал, что все известные рекомендации в этой области носят либо локальный характер, либо исходят из грубых допущений - о вапря-энно-дефэрмзроаанноы состоянии открытых стадия. Выбор катодов расчета является определяющим при подходе к решение с адачи повышения жесткости и снижения металлоемкости станин. На первом этапе расчета (при выборе первоначальных - геометрических параметров) допустимо ■ принять, расчетную схему станины в виде незамкнутой рамы. Такая схематизация имеет ряд недостатков, из-за которых реальные деформации оказываются больше ргхт четных на 20-40 %. На втором (проверочном) этапе расчета естественно использовать МКЭ-Мсходя из вышеизложенного были определены основные задачи диссертационной работы:

- разработка методики выбора рациональной формы и размеров сечений стоек - станин прессов открытого типа с консольным приложением нагрузки при соизмерь« величинах вылета станины « размеров сечения;

- раскрытие действительного канрлжггто - деформированного СОСТОЯНИЯ СТадИН ОТКРЫТОГО ТИХИ И СПТЙМИЙЗДИЯ их

консгр)/кдий; ...

- выявлена? аяятт скс-ценияг центра ца&яенпя втата от оси ползуна на • перекос ползуна. Разработка рекомендаций по оыеценпв центра давления яггампа.

* Вторая глава посвяавна выбору первоначальных геометрических параметров сечений стоек станин прессов. На первом этапе расчета должны быть выбраны рациональная форма и геометрические характеристики сечения стойки, пс оволяхидие при заданной металлоемкости. Сталины обеспечить оз мшпшальнус изгкбнуп деформации.

Наибольшая доля в балансе упрутик деформаций станины > приходится на участок стойки, расположенный от "стола до главного > вала пресса. Стал пресса и участок станины, расположенный низге * стола,, вносят в - баланс упругих деформаций станины существенно мояьеий вклад. Сечение несущего участка стойки станины принято считать базовым " сачениен станины, все остальные сечения проектируются на ого основа. На рис.1 показано сгчэтшэ* произвольной формы, подвергающееся изгибу я растягени».

На первой этапе приникаетея схематизация станины в виде иеаашшутой раьш. При такой схематизации расчет ведут по формулам прямого бруса.

Элементарный угол поворота сечения с заданным! гоо-параметрами ка йесясаечзю ::л,юц участка- длины бруса когзю записать:

а

doí - - ¿2,

ЫУ1

где И - изгибагааЗ шшгпт в сечения, кН м;

Е - модуль упругости кзторнала станины, к!1а;

Tide, I. К определению геометрических характеристик сечения при схематизации-станины в виде бруса.

i"MC. 2. Сп-тоиное сечэиие, боковая литая км;2}'юг0 описана . Функцией у »F/CC2+ .

- момент инерции сечения, и .

Г!одста1.лв значения Я и ^..нетрудно псазать, что оптимальным с точка зрения шиимнсацик иэгионсй деформации участка станины, при прочих равных условиях будет такое сечение, геометрические характеристики которого позволят обеспечить мжгаыук следующему выражении (1 /к0) .-

\

. К Ь

а у ¿х + | ух <1х

О__О

"К-К.--Б

[ у 6е | ху ¿я ~ | | ух с1х |

^/»--тг9-ГТ— ° ' К-2. (1)

0 0 о

Выражение (1) принято' за коипяекеккй интеграяы)<-гй крлтзрий оптимизани сачзнг* стэшгс прессов откртого типа. Коггпяекстй? ттвтрлхыШ критерии был пр!п:е:ган для опттжэзцин раенределэкял металла по сечении станина, Раснологенке внутренней зо/Юста сечендя коюю ,зара-ггеризовтгь величиной X - расстоянием от фронта сеча:гкя до центра тяеоотя внутренне:! полости сечений. Минимум гда-тпяеено:<у интегрально«-/ ьритерио доставит такое- рцепо-* о >:<? рлутрзиней пояссчн, которое удовлетворяет усяо-

С V

/

зЬ - I.1

р

" п

< К " ?

0-(Г-нг,«(2Рг,- Г^у- --—у5----* 2зсКс1).

к

- площадь, ограниченная наружна контуром се- -чэаяя, площадь внутренней полости, общая площадь сечения соответственно, ¡м^; • ■

Х^ - расстояние от фронта пресса до центра тякести площади, ограниченной наружным контуров сеченая, а: -1К , Лп - момент ; инерции фигуры, ограниченной каруасшы

кентурои сечения, и момент инерции внутренней полости се-4

чеаия соответственно, м .

- Традиционная прямоугольная форма сечения не является оптимальной с точки зрения минимизации изгибкой деформации участка станины. Минимум комплексному интегральному круерию доставит такое сечение, боковая стенка которого описывается функцией:

y=¥s((2 * А * , <3>

Сплошше сечение, боковая линия которого описывается этой функцией показано на pua.2. Вообще говоря, оптимальным с точки зрения минимизации комплексного интегрального критерия будет такое сечение, ветви которого ассим-птотически приближается к осям координат.

Задняя стенка открытых станин с прямоугольным сечением являэтся слабо нагруженным элементом. Для устранения этого явления обычно уменьшает ее тояадаку. Но можно пойти другим путем - расположить боковые стенки .сечения под острда углом к фронту пресса, .что также позволяет уменьшить количество металла в слабо нагруженном участке стойки станины. Итак, • приходим к комбинированной форме сечения стойки станины пресса, открытого' типа (рис'.З). Наружный контур

Рис. 3, Сечение комбинированной фор?ял.

сечения представляет собой прямоугольник, скомбинированный с трапецией, а контур пнутрендей полости трапецию,

спроектдрованную таким образом, чтобы сохранялось

(

постоянство толгцшы боковой стенки. Такая форма сечения наиболее близка к оптиыаяьн ' и в тоже время достаточно технологична.

Наиболее распространено А формой сечения несущего участка Сталины прессов открытого типа является прямоугольная. В настоящее время наметилась тенденция увеличивать момент инерции сечен;« за счет его высоты. Это приводит к неравномерности распределения напряжений по сечеш , причем задняя стенка практически перестает быть несущей. Показано, что высота сечения должна выбираться из области рекомендуемых значений, нижняя граница которой определяется то условия сохранения достаточной прочности, а верхняя из условия выравнивания напряжений по сечони».

Разработаны и программно реализованы алгоритмы проектирования сеченчй прямоугольной и комбинированной ферм, позволяйте при заданной металлоемкости обеспечить минимальную податливость стойки станины.

Сечение комбинированной формы обладает рядом преимуществ .перед сечением прямоугольной формы. В таблице 1 приведено сравнение сечений замкнутого типа предлагаемой комбинированной и традиционной прятуголыюй форм. Одно прямоугольное сечение принадлежит прессу усилием 1000 кН, другое прямоугольное и комбинированное сечвтя спроектированы по предлагаемым алгоритмам.

Спроектированное прахоугопьаое сечение обеспечивает станияо • ту а» аигибну» подаглипость участка стойки

Т&бяигта Г.

ирьвиенив геометрических параметров'сечеккя пуяцоумчътх и номбккироэакнэ? îo?*:.:

стакмны при существенно меньшей металлоемкости. &то достигается рзционалышк расположением внутренней полоста , сечения.. . ,

Металлоемкость комбинированного сечения неныье металлоемкости прямоугольного сечения суаествусгцег'о прес- ■ са на 7, 5 X, а ' спроектированного прямоугольного сечения аа 1 %. Нодатяилость"'участка станина уменьшена в £ раза, > благодаря тому, что комбинированная форма более приближена к оптимальной. •

Комбинированная форма сечения лает преимущества не только ля/1 сочений замкнутого тепа, но и для ' незамкнутых сечений. Это особенно ваяно . открытых прессов со станиной, имевшей в рбяасти главного вала коробчаток-э сеченка, а в области иташолой зоны, •выполненной по типу двухстоечной. Это объясняется тем, что детр т.-шести смещен к фронту сечення.

Третья глава посвящена моделирование капрлжегшо-де-рыироваиного состояния станин, пресссов открытого типа методом конечных элементов. Моделирование проводилось с цель» вылепить достаточно ля правомерной является схематизация станины виде бруса. Кроме того ряд рекомендаций по лыбору оптимальных геометрических характеристик сучений стог:: станин должен основываться и подтверждаться не только на формулах расчета бруса, но к на- более точных методах (в частности МКЭ).

Для моделирования , капрягенно-'дефоргшровашюго сос-толни* станины пресса усилием 1000 кН ,приценялся пакет прикладных програ»! в варианте метода перемовдкий и скст«иг • "ВА2¥£".. При расчет?.;! конструкций с помоги.-» ьг;-:.; '«дух

систем получались нсоитична® результаты. " .

Станина была 4 разбита на 31 лодконструкциЬ <суп?рэле(/«нт.>. Всего получилось 17Ш элементов, 24У7 узлов. Линейные размеры элементов выбирапись в 30-80 мм. Стол пресса, его подошй, опоры вала и сам вал моделировались объемными элементами, стенки станины , плоскими. •

I Симметричность кона-грукдзгк позвогала проводить расчет лшь .

.'¿одной ее половины. В качестве одной из подкокструюшй Сил

■I

'-¡взят вал, что гозаотапо более точно смоделнррватиь

'i

¡(нагрукение стаяякы, учесть реакции а подсппниках. Нагружокяе на стол пресса моделировалось приложением нагрузки яа те элементы подитащговой плиты, которые» находятся непосредственно г.од нташюм при его установке.

По результатам счета для зеег сочений от стали до главного вала были построены эпгры (МПз>; & ^ ~ интйнся-вности напряжений;' 6 х , б у, 6 2 , г г/ , т , ххг -нормальных и касательных напряжений в глобальней снстеие координат. Наряжение б соответствует раэтятязаазшм

(сжимающим) налрягээииям в плоскости, порпеидккуяярией сечении станины пресса. Все сечения обладает достаточным запасом прочности ( 16 уi/<5 у> 1' • В наиболее нзгрухсяиаи сечении d 45 МПа. Боковая . стенка была проййроиз на устойчивость. Эаг.ас по устойчивости сказался восшикрзг.шм,

Для выявления оптимального интервала отн'ояеиия ъиыгги сечення к вылету станины было рассчитано несколько станин, отличавшихся лишь высотой сечения, В табг.ие 2 нртйзодеиь' результаты расчета конструкции станины пр-эоеа усилиям 1Q00 кН с различной высотой сочския.

При соотиовонаяк h/a > 2,3 задняя стоика станины

практически перестает быть несущей. Оптимальный диапазон О. 7 ^ h/a 2. ,

Таблица 2

Результаты расчмга МКЭ станины пресса усилием 1000 к!1 с различной высотой сечения

Высота сечения, ик Л1-2' мм 0, рад Значение напряжения V Ша

ь передней полке сечения в задней пояке сечения

800 0,792 3,32 10~3 45 -is .

1030 0,663 2,72 КГ3 44 -12

Î4&0 0,510 ¿,10 10* 33

суикарисо линейное перемедониа точек, в которых при ск--'»«тнаайик отлнцны в виде бруса ' прияокаш нагрузка, б -угол оарашса кютруиокта.

На базе станйиы сукоетвуюцего пресса усхлиеи 1000 кН с поуоць» прэдл>:ч>к«иных алгоритмов были сироектироь«»« ст-ашшс с ci-HJiii-.efi яоабцнир0В8№!0£ я оитшмоироьавиой прайсу голыше 4орк. Коделарозмкко кк шшрдкомио - ^о рг-лгр ова j г ! » кх состоит«', hwoj&o!'. кон?ч»:уб алшзнтоь иосая;;;«;.., чго зташша с кокДккнр0£г.!ш.>Е фаршй сечения &

> у

оОпадш«т луч®»« »игтьойткшя гаракторисш!-.:,;.:::.

В roOKîiUt! 3 приведено сравнение рсиут; <лч«ий разчслч; коиструаши сташвв пресса усннвек iOU'j ssS с адч^мггл:.'

величин, яарахтеряэушнх: азсткость станины пресса в 1,9 раоа, ксыбинировэЕ/|ля форма сечения позволяет достигать того, что все сечеане станины нагружено <1олее равномерно.

• . 1 Таблица 3 Результата расчета станины пресса усилием 1000 кН с сечениях прямоугольной к комбинированной формы

Форма сечекия А1-2- ^ в, рад. Значение напряжений сг„, МПа /

В передней попке сечения •■Ё ааднаИ полке сечения

Прямоугольное сечение стали-нк суаествую-&ега пресса ¥-0,220}/ . 0,660 2,69 10"3 45 12

ПрЯМОугОЛ.ЬНО'З спроектированное сечение ('-0.130 »/ 0.611 2,07 Ш"2 43 29

Коис.«.ч,' раван-.ное сечение Г-0,1Ш м2 " 0,391 1,45 10"-5 . 3-9 28

Сравнение результатов расчетов станин прессов от-ч крытого типа методом конечных элементов и по формулам брусз'позволило установить, что на первом этапа допустимо схематизировать станину в виде бруса, после чего необходимо провести ее расчет более точными методами.

Четвертая глава посвяаена описании зкспари&шгалышх ' исследовании. Для проверки корректности расчета методом конечных элементов было проведено эхперииенталыюе исследование станины открытого пресса усилием 1000 кН. Так как для' прессов такого типа по. данным ряда работ коэффициент динамического усиления составляет не более 1,01-1,05, то • измерения проводились только при статическом нагрукашщ[ пресса. Использовались тензореаисторы типа - 2ПКБ-20-200А, прибор Ш~1. По предварительно проведенному расчету стаканы методом конечных элементов определялись места и направления размещения тензорезисторов я их количество' в розетках. На рис.4 показана схеиа наклейки тензорезисторов. В таблица 4 приведены величины эксперимэятальнш; и расчетные напряжений в станине пресса усилием 1000 кН.

Таблица 4

»

Веяичлкы экспериментальных "и расчетных напряга:,'Ей в сташшо пресса усилием 1000 кН

Номера датчиков ( рабочкй-ксы-пепсациопный ) НапряЕения в мосте накпойкк розетки, ИЛа Погрешность относительная, %

Эксперимент Расчет МК„

1 2 3 4

1-2 4 о ' 100

3-4 0 0 0

; )

(Зрололжониэ табл. 4

1 2 3 4

5-6 •V 3 25

7-8 4 4 0

Э-2 0 50 45 11

11-12 44 42 4,5

13-14 0 0 0

15-16 • 4 2 30

17-18 0 0 0

19-20 4 4 0

21-22 8 9 12,3

23-24 12 12 0

Ну сю отметить, что яаибольяая погреамость, получалась в тех-местах, где напряжения близки к нули, в тех зет мостах, где напряжения значительны, погрешность невелика. Это объясняется особенностями метода измерения. Средняя относительная погр^кность составила 15 '/,. "

Величину раскрьггия зева станины измеряла с поиоа&п четырех индикаторов, часового- типа с ценой деления 0,01 нм. Для нагрукения -пресса использовали ■гядрокагруаптвяь, установленный в агатовое пространство пресса мваду столом и ползунов, Относительное линей кое псремяешш точек стола и станины, ¡кшзряемов .индикаторами в передавй части аггамттового пространства составило 0,87 и» (расчетное значение ~'шхв 0,37 им),. п пгубине зева станины 0,47 т <расчотнсо зпачшше - 0,46 ыык Относительная средня? погрещость в этой эксперимент» состампш 0,0 "А,, Раокритио эсоз стзпинм, построенное по зкеперикяиталышм даяамм, показано на рис, 4.

дидА

* пг/

ис=элг

_

Рис. 4. Схема наклейки твнзорсэисторов и раскрытие зева стакиш,-поетроешюе по Експврямея'гальним данным.

№ НО

ео • к

¡о 30 ю

}—

У

I

— У -— г

— Л — _____1

-1= ! ____+ — — - — I Т I _!

Г | I 1 -

а 1-ь

С, г.;

*'*К>. Ь, Г^-МН«: .чаеИОЯМ,>сТИ Н.чЬ^Ц'.оНи!' V ¡¡.-^.

от сис;;^шип ц.штрм мавяш;:;.: ; -л.--.;¡.

'. - им; г.т.^.'. . ' ' .-•;

Экспериментальные исследования подтвердил и корректность математического моделирования напряженно-деформированного состояния станины пресса усилием 1000 кН.

Кроме перекоса, вмазанного деформацией станины, на прессах откр.п-ого типа возникает перекос ползуна п пределах зазоров я упругих деформаций а взпрзйляещ«. Он | обуславливает устеаный износ ваиравпттх штампа (т.к. Ьааор мехду втулками я колонками иного иеньта зазора м-эхпу пуансоном к матрицей и в направлявшее ползуна).

Для уменьшения атого лорексса оффактавен способ приложения внецентронного усилия, при котором на ползуне создается моыяят, стремящийся подернуть его в предела* оаэороп н упругих деформаций в направляющих. 1!а проссах с валом, расположенным параллельно фронту пресса при смекении центра давления втамла от оси ползуна происходят в какой-то мере компенсация момента трения в плрнирах узла пода у па.. Перекос по туна в пределах зазоров возникает независимо от величины упругих деформаций стакипи.

Для проверки на практике э фиктивности способа уменьшения перекоса ползуна путем сыеавния центра давления пггампа от оси ползуна и выявления оптимальней воягшны смещения была проведена серия экспериментов на прессе КД 2124 усилием 250 кН с валом распалокакнш параллельно фронту пресса. На пресс установили специально изготовленный вырубной этамл. К ползуну крепилась плита, служащая для создания эксцентриситета центра давлений штампа. На колонки штампа наклеивалось по четыре гйкаореэистора типа 2ПХБ-20-200А, соединенных в лслумоотозую схему. Для регистрации напряжений в колонках испо.тьяозаяя злейфовый

осцилогра$, усилитель, для фиксации перемещении ползуна применяли годограф реохордного типа. Вырубались детали типа шайба. Эксперинент проводился на двух материалах Д16М и Ш8НЭТ. Выругалось по три детали иа каждом эксцентриситете (по 25 им от оса ползуна к фронту пресса и вглубь ашши), По результатам эксперимента быт построены ааЯйсйиости напряжений 'в колонках от величины смешений Центра давления , вггампа' от оси ползуна (рис.5). Анализ замасииостей

дозволяет сделать вывод, что • такой епособ уменьшения : перекоса, ползуна на проссах открытого типа эффективен!. > Например, для £16М отношение напряжений в колонках при ; смещении центра давления штампа на 15 ми вглубь станины £!;

I

напряжениям при нулевом сыецении составляем 2,6. '

Ддя каждой комбинации пресс-втаил-материал оптимальную ' пепичкну сшжеакя рационально определять экспериментально.

Для реализации способа уменьшения ререкоса ползуна на " прессах открытого 'ткпа продяоазн вариант простого и надежного в эксплуатации устройства.

ОБЩИЕ ВЫВОДУ.

1. Усгаксалено, что вибор рацкогтшлгого сечения длй атаки» одностоечшн прессов иояат осуществляться по критерий »¿инимука кз гайаеа деформации или по условиям прочности, Прл этой форт а раз мари сечения когут быть различны.

2. Поставлена 15 ренина задача выбора- рациональной форка к рачиароа сечения одшзстаечнаа стактш, нагрушнного силой с выдутой, сокзмарнь^к с разборам.! сечения по крктершэ

1 • ' * *,»* •

минимума изгибной дофоркащш.

3. Установлено, что традиционная прямоугольная форма

сечения ае является оптимальной с точки зрения минимизации

изгибиой деформации станины открытого типа, Станина с

сечением предложенной комбинированной формы ооладзет .

существенно меньшей металлоемкость'*! лра . упутента . ■

!жесткостиьп? характеристиках.,

i •

;4. Выявлено, что для сечений традиционной прямоугольной

i

формы нерационально увеличивать ucvsnr инерция за счет

I

¡■увеличения высоты сечения более дауя величин вылета. Высота сечения должна выбираться vl области рекомендуем^:« значений, верхняя граница которой определяется из условия выравнивания напряжений по сечешш, а нижняя из условия сохранения запаса прочности,

5. Показано, что моделирование напряженно - деформированного состояния открытых станин методом коночных, элементов подтвердило рекомендации, полученные с помощьо формул расчета прямого бруса.

6. Установлено, что метод повышения•стойкости инструмента на прессах открытого типа путем смешения центра давления пггампа от оси ползуна достаточно эффективен для прессов открытого т;<па.

Печатные работы по теме диссертация.

1. Корнилова A.B.,' Ланской E.H., Цой В.П. К расчету открытых станин кривовипных - прессов // Кузяечно-ггадао-вочное производство !<,?, 1931, C.1S-I7,

2. Корнилова A.B. Методы расчета атаяки открытого типа //

Опубл. в ЪУ ВИШИ "Депонированные научные работы" 1090, N3, с.И.

3. Корнилова A.B. Система, обеспечлвагцая ^ивенйй ползуна кривошипного пресса б«» йерйсосз // Опубл. а БУ ВЙЖГИ

' "Депонированные каучныо padertli" iöQO.lS, с.12.

4. Ланской E.H., Корнилова A.C. Влияние сшаения центра давления игаыпа на условия его работы на гцюасах открытого тепа // Ресурсосберегающая технология к оборудование пгашювочного производства в авиастроении: Сб. сг. - Ярославль: РАГИ, 1089. с.97-100.

5. Положительное рзшнио о вцдачо патента по _ заявка Х К <4952213 (5S434),

V