KONSTRUKCE DUÁLNÍHO FUNKČNÍHO STROJE PRO FUNKČNÍ REŽIM

  Byla navržena skládací stroj, který lze ovládat hydraulikou pomocí dvou hydraulických válců nebo ručně (s válci uvolněnými). Návrhová potřeba vyplynula z napjatého národního systému elektrické sítě, který nedávno zaznamenal, že průmyslové a domácnosti v Zimbabwe zaznamenaly velké škrty. Stroj umožňuje výrobcům naplánovat těžší práce během období, kdy je napájení vyšší a při práci v době výpadku elektrického proudu lehčí, proto provozují své dílny během denních výrobních směn. Dva hydraulické válce lze odložit od sklopného nosníku stroje tak, aby ruční ovládání bylo možné provést manuálním upínacím pákovým systémem. Síla při plném zatížení je 294,6 KN (29,46 Ton), celková délka ohybu 1,8 m a pracovní výška 1 m. Síla sklápění výrazně klesá v manuálním provozním režimu na 500 N, vzhledem k tomu, že obsluha může tuto sílu ručně vynaložit. Studentská verze simulace X 3.5 byla použita k simulaci hydraulického provozu stroje.

  ÚVOD Ohýbání a skládání plechu tvoří výrobu široké škály spotřebního zboží dlouhodobé spotřeby. Požadavek na zboží, který zcela nebo alespoň částečně obsahuje ohýbaná plechová díla, slibuje, že zůstane vysoká. Typické výrobky vyrobené z plechu skládají z uzavřených skříní, elektrických krabic, obalů pro elektrické a elektronické přístroje, podnosy, víčka, žlaby, vzduchové potrubí a komíny. Papež bude spojovat konstrukci součástí skládacího stroje, které tvoří skládací paprsek, upínací paprsek, hydraulický systém, výběr čerpadla pro napájení hydraulického systému, návrh hydraulických válcových spojů tak, aby mohly být snadno odpojen od hydraulického do ručního režimu. V současné době je většina dostupných skládacích strojů na plech provozována ručně, zatímco existuje jen několik hydraulických pohonů. Provoz hydraulických sklápěcích strojů je výrazně ovlivněn přerušeními výkonu, a proto je potřeba zařízení pracující jak v hydraulickém, tak v manuálním režimu. Navrhování stroje se dvěma provozními režimy dává výrobcům větší flexibilitu při omezených zdrojích oproti nákupu dvou strojů s různými provozními režimy, takže druhý může být vyřazen, pokud není napájen. Pro řešení tohoto problému se tento článek zaměřuje na návrh dvojitého skládacího plechu, který má schopnost být v nejkratším čase odpojen od hydraulického režimu do ručního režimu. S růstem malých a středních podniků (MSP) po celém světě lze skládací stroj použít k výrobě širokého sortimentu výrobků v malých továrnách pro místní trh i zahraniční trhy s nízkou spotřebou energie, protože se operátoři mohou rozhodnout pro změnu ruční režim i během období, kdy je napájecí zdroj.

KLASIFIKACE PROCESŮ POKLÁDKOVÁNÍ KOVŮ

  Existují různé operace zpracování plechu, např. Řezání a ohýbání laserem, děrování, hluboké tažení a překreslování, ohýbání, přírůstkové tváření, střihání a vyfrézování, protlačování, gumové hydroformování, zvlákňování a výbušné tváření (Groover, 2010). Ohýbání podél přímky je nejběžnější ze všech procesů tváření plechu; to může být provedeno různými způsoby, jako je formování podél úplného ohybu v zápustce nebo stírání, ohýbání nebo obrubování ve speciálních strojích nebo posunutí listu v poloměru v matrici (Marciniak, 2002). Pojmy skládání a ohýbání jsou volně používány v průmyslu plechů a jsou z velké části zaměnitelné v běžném jazyce. Přesněji řečeno, výraz "skládání" se vztahuje k ostrým rohům s minimálním poloměrem ohybu a termín "ohýbání" se vztahuje k průhybům relativně velké rohové poloměry. Skládání a ohýbání zahrnují deformaci materiálu podél přímky pouze ve dvou rozměrech (Timings, 2008).

Ohýbání pomocí lisovacích brzd

  Ohýbání je proces tváření kovem, při kterém se na kus plechu aplikuje síla, která způsobuje jeho ohnutí do úhlu a vytvoření požadovaného tvaru (Manar, 2013). Proces se obvykle provádí na stroji nazývaném lisovací brzda, kterou lze ručně nebo automaticky ovládat. Pro ohýbání plechu je na spodním stacionárním nosníku (loži) namontován spodní nástroj (matrice) a horní nástroj (razník) je namontován na pohyblivém nosníku (Simons, 2006). Opačná konfigurace je také možná. Ohýbání vytváří tvar tvaru V, U nebo tvaru kanálku podél roviny osy v tvárných materiálech, nejčastěji plechových. Mezi běžně používané zařízení patří skříňové a kotoučové brzdy, brzdové lisy a další specializované strojové lisy. Typická lisová brzda je znázorněna na obrázku 1.

  V-ohýbání může být použito dvěma různými způsoby: pro "ohýbání vzduchu" nebo pro "bottoming". Při ohýbání vzduchu se razník zastaví o určitou vzdálenost nad dnem. Sada výhru může být použita pro ohýbání v libovolném úhlu větším než 85 °. Spodní vrstva ohýbá plech pod úhlem formy, která může být 90 ° nebo jakýkoli jiný úhel. Oba typy ohýbání V-die umožňují přehýbání, což znamená, že mohou být vyrobeny ohyby do 90 °. Obrázek 2 znázorňuje soupravy pro ohýbání V.

Plechové skládací stroje

  Proces skládání plechu se provádí na skládacím stroji plechu. Stroj se skládá z upínacího nosníku, který drží plechovou práci, a skládacího nosníku, který provádí skládání. Upínací nosník se skládá z odnímatelného upínacího nože a skládacího nosníku z tvrdého a odnímatelného segmentu, což umožňuje výměnu poškozených segmentů. Další funkcí na skládacím stroji je zadní rozchod, který umožňuje nejvyšší opakovatelnost práce. K dispozici jsou dva typy skládacích strojů, jeden je hydraulicky poháněný a jeden pracuje ručně. Ruční skládací stroje však mají určité nevýhody v tom, že nepřispívají k vyšší produkční rychlosti, kvalitě nebo opakovatelnosti; jsou však vhodné pro nízké plánování lehkých pracovních zatížení. Stroje na ohýbání plechu s hydraulickým pohonem působí proti nevýhodám ručně ovládaných skládacích strojů, avšak mají omezení v tom, že jsou ovlivněny výpadky proudu. Proto konstrukce na sklápěcím stroji, který pracuje jak v hydraulickém, tak v manuálním režimu, minimalizuje dopad výpadků energie na rychlost výroby a současně zlepšuje kvalitu práce pomocí plánování lehkých pracovních zátěží během období výpadků a plánování dalších náročné pracovní zatížení v obdobích, kdy je k dispozici elektřina. Hydraulický energetický systém Stroje na zpracování plechu lze klasifikovat podle dodávky energie. Pět kategorií lze identifikovat následovně; Mechanická: Pokud je pracovní síla dodávána některými mechanickými prostředky, jako je vačka nebo páka. Hydraulické: Využívají tlaku vody nebo jiných tekutin. Pára: Používají tlakovou páru. Elektromagnetická: používá elektromagnetickou sílu. Hydraulický systém byl vybrán pro skládací stroj z následujících výhod oproti jiným způsobům přenosu energie (Dawei, 2008):

• Jednodušší konstrukce - Ve většině případů nahradí několik předem inženýrovaných komponentů složité mechanické vazby.

• Flexibilita - Hydraulické součásti mohou být umístěny se značnou flexibilitou. Trubky a hadice namísto mechanických prvků prakticky odstraňují problémy s lokalizací.

• Smoothness - Hydraulické systémy jsou v provozu hladké a tiché. Vibrace jsou omezeny na minimum.

• Ovládání - ovládání širokého rozsahu rychlostí a sil je snadné. • Náklad - Vysoká účinnost s minimální ztrátou tření udržuje náklady na přenos energie minimální.

• Ochrana proti přetížení - Automatické ventily chrání systém před poruchami z přetížení. Hlavní nevýhodou hydraulického systému je udržování přesných součástí, když jsou vystaveny špatnému klimatu a znečištěnému prostředí, a proto je velmi důležité chránit proti korozi, korozi, nečistotám, poškození oleje a dalším nepříznivým podmínkám prostředí. Likvidace hydraulické kapaliny je také ohrožení životního prostředí.

KONSTRUKCE SOUČÁSTÍ SOUPRAVENÉHO STROJE

  Podrobné konstrukční výpočty pro dimenzování skládacích součástí stroje se provádějí v této části. Počáteční podmínky pro založení návrhu jsou uvedeny v tabulce 1.

Maximální síla sklápění

  Síla potřebná pro skládání závisí na síle, tloušťce a délce plechu (Groover, 2010). Maximální

Upínací nosník

  Upínací paprsek vyvíjí sílu, která drží plech dolů na skládací lůžko. Přidržovací síla při provádění skládání je 50% požadované síly při skládání, protože je aplikována napříč dvěma konce stroje. Proto je upínací síla dána:

Upínací síla = 0,5 x síla skládání

Upínací síla = 0,5 x 294,6 kN

Upínací síla = 147,3 kN

  Upínací nosník je konstruován tak, že je svařován na bočních deskách, které jsou připojeny k upínacímu mechanismu, jak je znázorněno na obrázku 3.

  Upínací mechanismy jsou umístěny na obou stranách upínacího nosníku, ale upínací knoflík je umístěn pouze na jednom konci. Nastavovací šrouby na upínacím mechanismu musí odolat upínací síle, na kterou jsou vystaveny. Provoz upínacího mechanismu je znázorněn na obr. 4.

  Zatížení je rovnoměrně rozděleno na obě strany upínacího mechanismu, a proto se rovná polovině upínací síly, která je 73,65 kN. Přípustné úrovně napětí na 75% pevnosti důkazu se používají v šroubu upínacího mechanismu. Vybraný materiál pro upínací mechanismus podle Společnosti automobilových inženýrů (SAE) je stupeň 4 bez označení hlavy a pevnosti v tlaku 65 ksi.

  Poté je povolené napětí:

a = 0,75 x pevnost ... (2)

a = 0,75 x 65000 psi

a = 48759

  psi síla na každé straně upínacího mechanismu je 73,65 kN = 16,55

  klb Proto požadovaná tahová plocha, na kterou by působila síla, je:

a Load A ... (3)

2 48750/16550 lb v kg Na 2

Při 0,339 palce

  Plocha tahového napětí 0,339 in2 vyžaduje průměr 7/8 palců, což odpovídá 22,22 mm. Proto by měl být průměr sloupku upínacího mechanismu 22,22 mm se závitem kursů 9 závitů na palec.

  Návrh sklopného nosníku

  Obrázek 5 znázorňuje čelní pohled na skládací nosník

  Světelný paprsek je nesen na obou koncích a druhá síla (včetně jeho hmotnosti) působící na nosník je maximální požadovaná síla ohybu 294,6 kN, která působí rovnoměrně po celé délce nosníku. Obrázek 6 představuje zatížení na nosníku.

  Celková síla působící na paprsek = (294,6 + 58,135t) kN

  Při zjišťování momentů a vyřešení sil v určených místech podél skládacího nosníku a při faktorování bezpečnostního faktoru n = 3 a přípustného namáhání 350 MPa se zjistí, že t má následující hodnotu;

  t = 0,015 nebo t = -0,015

  Proto je tloušťka skládacího nosníku 15 mm.