Модернизация кривошипного пресса КЖ2538 усилием 6,3 МН

Введение

          В современном машиностроении до 80% всех деталей изготовляются методами обработки давлением на кузнечно-прессовом оборудовании. Детали тракторов и автомобилей, самолетов, турбин, тепловозов, телевизоров, холодильников, стиральных машин и т. д. – таков далеко не полный перечень машин, в производстве которых более половины деталей изготовляются ковкой и штамповкой. Технологические процессы штамповки применяются на металлообрабатывающих предприятиях как с массовым и крупносерийным, так и с мелкосерийным и единичным характером производства. Важнейшим элементом производственного процесса изготовления деталей методами обработки давлением являются кузнечно-прессовые машины (КПМ). В составе выпускаемого оборудования всё большее значение имеют автоматы, автоматизированные комплексы, оборудование для чистовой штамповки, а также кузнечно-прессовые машины с программным управлением.

          Одна из главных задач при конструировании и изготовлении прессов состоит в повышении их надежности и долговечности. Современным машиностроением уже накоплен значительный опыт проектирования и обоснования выбора того или иного типа конструкции какого-либо узла пресса.

          Важным вопросом при проектировании современных машин является выбор основных параметров. На основные параметры и размеры большинства универсальных кузнечно-штамповочных машин основные параметры выбираются на основании требований технологического процесса и опыта эксплуатации наиболее прогрессивного оборудования подобного типа. Очень важным при этом является характер изменения рабочих нагрузок на рабочем звене (бойке, ползуне, траверсе). Выбор кинематических схем машин, узлов и их конструкции в основном производят, используя рациональный опыт машиностроения и проектирования аналогичных машин.1. Исходные данные

Исходные данные для проектирования.

Таблица 1.

№	Параметр	Вели- чина	Размер- ность
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.  10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25.	Номинальное усилие пресса Путь ползуна до его крайнего положения, на котором пресс развивает максимальное усилие Ход ползуна Частота ходов ползуна непрерывных, не менее Наибольшая частота одиночных включений Расстояние между столом и подштамповой плитой и ползуном в его крайнем нижнем положении при верхнем положении регулировки  Размер регулировки расстояния между подштамповой плитой и ползуном Размер подштамповой плиты              слева направо              спереди назад Размеры ползуна              слева направо              спереди назад Толщина подштамповой плиты Размеры бокового окна в стойках              ширина              высота (в свету) Размеры отверстия в столе              слева направо              спереди назад Жёсткий выталкиватель в ползуне наибольшее усилие выталкивания наибольший рабочий ход наименьший рабочий ход Подушка гидропневматическая в столе наибольший рабочий ход наибольшее усилие выталкивания наибольшее усилие прижима Подушка пневматическая в столе наибольший рабочий ход наибольшее усилие выталкивания Наибольшая масса штампа, подвешиваемого к ползуну Наибольшая общая масса штампа Электродвигатель главного привода 4АНК250SB8У3 номинальная мощность частота вращения Электродвигатель механизма регулировки номинальная мощность частота вращения Давление воздуха в подводящей магистрали наименьшее наибольшее Расход сжатого воздуха за 1 ход позуна Габариты пресса             слева направо             спереди назад Высота пресса над уровнем пола Масса пресса Масса пресса без устройств, изготавливаемых по заказу потребителя	630 12 3200,7 25 19 6201,7 1801 1250 1250     8703 6902 800+2 800+2 320 60 - 100 190 1000 100 190 1290 3500 45 750 АHP90L2E 3 3000 0,5 0,7 11 310030 365035 611560 55670 50100	Т.с. мм мм 1/мин 1/мин мм мм ход/мин мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм кН мм мм мм кН кН        мм кН кг кг кВт 1/мин кВт 1/мин МПа МПа л/ход мм мм мм кг кг

2.  Патентный поиск

Патентный поиск по теме “Модернизация кривошипных прессов” производился по реферативным журналам “Технология машиностроения“ раздел 14В, “Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства”.

Рассмотрены описания следующих изобретений:

          1. Демпфирование динамических нагрузок в кривошипно-шатунных механизмах / С.В. Величкович, В.М. Шопа, И.И. Попадюк // Машиностроитель. 1989. - №31. – с.31. – Рус.

 Предложен способ снижения экстремальных динамических нагрузок, действующих на все элементы кровошипно-шатунного механизма. Это можно существенно снизить, сделав крепление поршня упругим. Это защищает механизм от перегрузок, а также достигается плавность хода.

Поршень с пальцевым креплением состоит из корпуса с отверстиями для размещения в них пружин и распорных колец, которые установлены на поршневом пальце, расположенном на шатуне. Кольца фиксируются стопорными кольцами. В пружинном и распорном кольцах выполнены клиновые поверхности.

Усилие на корпус поршня передается на палец. Фрикционное взаимодействие пружинного и распорного колец происходит по клиновым поверхностям. При этом пружинное кольцо деформируется, а проскальзывание с трением контактных поверхностей обеспечивает гистерезисное рассеяние энергии. В результате демпфируются экстремальные динамические нагрузки.

Вывод по патентному поиску:

          Из рассмотренных изобретений позволяющих модернизировать пресс, предпочтительным является устройство демпфирование динамических нагрузок в кривошипно-шатунных механизмах, устройство способ снижения экстремальных динамических нагрузок, которое может быть использовано на существующих машинах при минимальных изменениях в конструкции.3. Разработка структурной и кинематической схем пресса

3.1. Структурная схема пресса

Структурная схема пресса КЖ2538 показана на  рис.

Шестерне-эксцентриковый вал приводится во вращение от электродвигателя через редуктор, клиноремённую передачу пневмофрикционную комбинированную муфту–тормоз с электропневматическим управлением. От шестерне-эксцентрикового вала возвратно-поступательное движение ползуну сообщается шатуном.

Регулировка хода ползуна осуществляется через червячный редуктор, имеющий собственный привод. 

3.2. Кинематическая схема пресса

1 – электродвигатель                                   11 - тормоз