Výpočet výkonu hnacího agregátu hydraulického stroje

  Hydraulický lis je běžným zařízením používaným v průmyslové výrobě. Ve velké výrobní linii pro lisování hydraulických lisů jsou velikostí a hmotností formy velké a je obecně nutné je namontovat pomocí jízdy. Thehydraulický stroj využívá strukturu mobilního pracovního stolu a mobilní pracovní stůl je možné odstranit z vnější strany trupu pro snadnou výměnu a montáž formy.

  V současné době hydraulický pracovní stůl hydraulických lisů doma i v zahraničí používá převážně reduktor pro pohon válečku k realizaci pohybu pohyblivého stolu. Hmotnost chůze, velikost válce, redukční poměr atdpohyblivý stůl jsou přímo spojeny s výběrem hnací síly pohyblivého stolu.

  Správná volba hnacího výkonu je obzvláště důležitá pro konstrukci pohyblivého stolu hydraulického stroje. Je-li výběr příliš velký, způsobí ztráta energie, zvýší výrobní náklady a nedostatečný prostor pro instalaci. Livýběr je příliš malý, hnací točivý moment je nedostatečný, pohyblivý stůl nemůže být poháněn a pohonný motor je přehřátý.

Na základě průzkumu souvisejících technologií a příkladu konstrukce mobilního pracovního stolu se tento příspěvek zabývá metodou výpočtu hnací síly pohyblivého stolu hydraulického stroje.

  1. Parametry mobilního pracovního stolu

  Rychlost chůze: V ≈ 60mm / s;

  Mobilní pracovní hmotnost plus zatížení: W = 7 × 105N.

  Na obr. 1 je znázorněna čtyřkolová podpora, pohon dvou kol a schematický diagram pohonného mechanismu pro mobilní pracovní stůl.

Obrázek 1 Pohonný mechanismus mobilního pracovního stolu

  1. Pohyblivý stůl 2. Válec 3. Velká převodovka 4. Pastorek 5. Univerzální spojka 6. Hřídel 7. Reduktor

  2. Určete průměr a šířku válce

  Průměr válce přímo souvisí s pohyblivou rychlostí a třecím momentem pohyblivého stolu. Průměr a šířka válce také ovlivňují napětí mezi válcem a kolejnicí. Kontaktní napětí meziválec a kolejnice musí být menší než přípustné kontaktní napětí materiálu, jinak by mohla být kolejnice deformována vtlačováním. Deformace tahu kolejnice rovněž zvyšuje pohybový pohyb pohyblivého stolu,což vede k nedostatečné jízdní síle. Průměr a šířka válečku lze zkontrolovat podle vzorce Hertzového styku.

  F --- jedno válcové ložisko, F = W / 4 (N);

  E --- modul pružnosti, MPa;

  B --- šířka válce, mm;

  R --- poloměr válce, mm;

  hHP --- Přípustné kontaktní napětí [1], MPa, válečkový materiál je ocel 45, tvrdá tvrdost 215 ~ 225HB, σHP = 440 ~ 470MPa.

  Podle konstrukčního prostoru mobilního pracovního stolu se zpočátku volí poloměr R = 225 mm a šířka B = 110 mm a kontaktní napětí může být dosaženo podle vzorce (1):

  Je zřejmé, že maximální zatížení kontaktů přesahuje povolené kontaktní napětí a že poloměr a šířka válce musí být nastavena, ale povolené kontaktní napětí může být také zvýšeno nastavením tvrdostiválečkem a lištou.

  Železniční kolejnice jsou obecně vyrobeny z 45 ocelových plechů, z tvrzené oceli 45, tvrdost může dosáhnout 42 ~ 45HRC, přípustné kontaktní napětí může být zvýšeno asi o 1,5krát, přibližně 700MPa, aby splnily podmínky pevnosti kontaktu, takže koleje aVálečky vyžadují povrchovou úpravu.

  Přípustná mezní hodnota kontaktního napětí σHlim z kalené oceli lze vypočítat následovně:

  45HRC≈60HV (tvrdost HV - Vickers)

  Proto 45 ocelové kalení, její přípustný limit stykové zátěže může dosáhnout:

  Proto příklady popsané v tomto dokumentu neupravují poloměr a šířku válce, ale vložka kolejnice a válec jsou podrobeny kalenému tepelnému zpracování pro zvýšení přípustné hodnoty kontaktního napětí.

  3. Zvolte celkový převodový poměr

  Motor pohonu reduktoru obvykle používá čtyřstupňový asynchronní motor s rychlostí n≈1420r / min.

  Rychlost kola:

  Celkový převodový poměr lze získat z (3):

  Tak:

Podle celkového převodového poměru i = i1 x i2 se převodový poměr i1 a poměr dvojice převodových stupňů i2 rozdělí. Volba i2 je omezena konstrukčním prostorem a vyžaduje se také kalibrace převodového modulu a pevnosti. Tentočlánek nebude podrobně popsán zde.

  4. Vypočítejte odpor jízdy válečku

  (1) Rovinná odolnost proti chůzi Wr (N)

  K --- koeficient tření válečkového ložiska 0,01;

  d - poloměr vnějšího kroužku ložiska, d = 17,5 cm;

  R --- poloměr válce, cm;

  fs - Koeficient tření mezi válečkem a kolejnicí se považuje za 0,1.

  Náhradní údaje:

  (2) Sjezdový odpor Fr (N) způsobený ohýbáním kolejí při chůzi

  θ1 --- úhel vychýlení generovaný kolejnicí, θ1 = atan 2δ1 / L, kde

  δ1 = 0,2 mm, L = 1000 mm;

  θ2 --- Přesnost montáže a výroby kolejnice, přesnost a ohýbání kolejnice by měla být v rozmezí 2mm / 1000mm, θ2 = atan 2/1000.

  Nahrazení dat:

  (3) Zátěžová odolnost Fa (N) pohyblivého stolu z 0 → V za 2 s

  Druhým zákonem Newtona:

  a --- zrychlení pohyblivého stolu ze stacionárního na rovnoměrný pohyb, m · s-2;

  t - doba spuštění mobilního pracovního stolu, s;

  g --- gravitační zrychlení, g = 9,8 m · s-2.

  Nahrazení dat:

  (4) síla potřebná k překonání zubů kolejnice, když mobilní pracovní stůl chůze Fs (N)

  fs --- délka konkávního povrchu vodicí kolejnice, cm; význam jiných fyzikálních veličin a jednotkového systému jsou stejné jako u vzorce (5).

  Vzorec pro poloměr kontaktu podle Hertze:

  ΣB --- součet šířky čtyř válců, mm;

  E - Elastický modul, E = 2,0 × 10 (5 MPa).

  Nahrazení dat:

  Tak:

  5. Pohyblivá síla mobilního pracovního stolu

  Výkon potřebný pro chod (kw):

  Napájení při spuštění (kw)

  F1 --- větší z Wr a Fs;

  η --- Mechanická účinnost, vezměte 0,85;

  K --- Bezpečnostní faktor, vezměte 1,25.

  Náhradní údaje:

  Proto je výkon mobilního pracovního stolu při spuštění mnohem vyšší než výkon při normálním pohybu a výkon potřebný pro pohybu pohyblivého pracovního stolu s ustálenou rychlostí je snížen, což je stejné jako aktuální situace.

  6. Čím více je překážka síla mobilního pracovního stolu

  Výpočet hnací síly pohyblivého stolu hydraulického stroje také musí zvážit nerovnosti kolejnic, nerovnosti kolejnic a nerovnoměrnost pohyblivých kolejnic.

  Jak je znázorněno na obrázku 2 níže, přesunutím válečku stolku přes překážku, musí hnací moment válečkového válce překonat okamžik mezi válečkem a překážkou způsobenou hmotností pohyblivého stolu a formy:

Obrázek 2 Mobilní pracovní stůl nad překážkami

  Ze vztahu mezi výše uvedenými údaji:

  h --- je výška výšky překážky, mm.

  Vztah mezi výkonem motoru poháněného stolního pohonu a točivým momentem je:

  n - Otáčky motoru n = 1420r / min, i celkový převodový poměr. Z rovnic (12), (13), (14):

  Vezměte výšku překážky h = 0,3 mm a nahraďte data:

  7. Zvolte výkon motoru pohonu zpomalení

  Podle výše uvedené diskuse je síla pohyblivého stolu nad překážkou největší. Proto při výběru výkonu mobilního stolu k pohonu motoru by měl být založen na tomto výkonu, ve spojení se vzorkemreduktor, můžete si vybrat čtyřstupňový motor s hnacím výkonem 3 kW.

  8. Závěr

  (1) Výběr velikosti válečku pohyblivého stolu je třeba zkontrolovat podle kontaktního napětí Hertz pohyblivého stolního kola a kolejnice a kontaktní napětí nesmí překročit povolené kontaktní napětí. Podlevzorec kontaktního stresu Hertz, čím větší je průměr a šířka pohyblivého stolního válečku, tím menší je kontaktní napětí. Kvůli omezením designového prostoru a nutnosti racionality designu je však průměr a šířkaválečků nejsou příliš velké a pohyblivé stolní válečky a vložky kolejnic mohou být tepelně upraveny, aby se zvýšily jejich přípustné hodnoty kontaktního napětí.

  (2) Mobilní pracovní stůl je během práce vystaven různým odporům a provozní výkon a spouštěcí výkon jsou dosaženy podle odporu a rychlosti pohybu pohybujícího se stolu. Počáteční výkon mobilního telefonupracovní stůl je větší než běžící výkon, což odpovídá aktuální situaci.

  (3) Při práci pohyblivého pracovního stolu je vzhledem k překážkám na kolejích největší vztah k výšce překážek síla pohybující se pracovní plochy nad překážkami. Podle designové praxezkušenosti naší společnosti, výška překážek je obecně 0,3 mm. Toto napájení je větší než cestovní výkon a počáteční výkon mobilního pracovního stolu. Proto je hodnota výkonu pohonu reduktoru mobilního pracovního stolumusí být založena na této hodnotě a je vhodně zvýšena podle specifikace motoru.

(4) Návrhová praxe a použití uživatelského místa naznačují, že metoda výpočtu výkonu pohyblivého stolu hydraulického stroje popsaná v tomto dokumentu je vhodná.