Гідравлічний прес

ВСТУП Машинобудування — провідна галузь промисловості, яка створює один з важливих елементів продуктивних сил — знаряддя виробництва. В машинобудуванні і металообробці зосереджено близько 20% основних фондів промисловості.

Машинобудування — система взаємозв'язаних галузей, які виробляють машини і обладнання, що дозволяє забезпечити технічне переозброєння всього господарства, споживчий попит населення на різноманітні апарати і прилади побутового призначення, створити економічний і оборонний потенціал держави.

У машинобудуванні багато деталей виробляється обробкою тиском: куванням, штампуванням, пресуванням. Ці способи, як і прокатка, базуються на використанні пластичності металу — його здатності без руйнування змінювати форму під дією зовнішніх сил. Названі способи можна використовувати тільки для одержання деталей з матеріалів, що мають достатню пластичність (сталь, латунь, алюміній і ін.).

Розглянемо більш детально метод холодного листового штампування.

Холодне штампування — одна з найбільш прогресивних технологій отримання заготовок, а в ряді випадків і готових деталей виробів машинобудування.

За даними приладобудівних і машинобудівних підприємств до 75% заготовок і деталей виготовляється методами холодного штампування.

Холодне штампування є одним з прогресивних методів отримання вузлів і деталей у різних галузях промисловості. Характерними рисами процесів холодного штампування, що забезпечують її широке поширення, є:

обмеженість номенклатури обладнання;

простота експлуатації обладнання;

можливість виготовлення виробів з різноманітних матеріалів;

висока продуктивність праці;

низька кваліфікація робітників;

мала собівартість виробів;

застосування інструменту, автоматично забезпечує необхідні точність деталі й шорсткість її поверхні.

Специфічною особливістю процесу холодного штампування є висока вартість інструменту-штампів. Цей фактор пред’являє особливо жорсткі вимоги до якості розробки технологічних процесів.

Зараз застосовуються різні матеріали, але всі їх прийнято умовно класифікувати на групи:

— конструкційні матеріали — застосовуються для створення деталей, вузлів РЕЗ;

— інструментальні сталі і сплави (штампи, пресформи);

— сталі та сплави з заданими фізико-механічними властивостями (радіоматеріали);

— неметалеві матеріали (слюда, папір, картон).

Вибір матеріалу залежить від умов експлуатації РЕЗ, від призначення РЕЗ.

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Загальна характеристика технологічного процесу, в якому використовується гідравлічний прес Найбільш поширеними матеріалами, що застосовуються в-холодноштамповочном виробництві, є прокат металів: сталі, міді та її сплавів, алюмінію та алюмінієвих сплавів, нікелю і його сплавів, цинку та ін, а також неметалеві матеріали. Матеріал деталі повинен задовольняти не тільки її призначенням та умовами роботи, але і технологічним вимогам, що випливають з характеру вироблюваних при виготовленні деформацій.

Внаслідок цього матеріал повинен володіти певними фізичними, хімічними і механічними властивостями, що задовольняють технічним умовам по товщині і якості поверхні.

Придатність матеріалу для штампування характеризується, перш за все, його механічними характеристиками.

В даному проекті ми будемо працювати з алюмінієвим сплавом Амг2.

Основним вихідним матеріалом для одержання заготовок є сталеві листи. Виробництво заготовок здійснюється на штампувальній ділянці за допомогою гильотинних ножиців моделі НД 3316. Вихідний матеріал для одержання заготовок зберігається на складі матеріально-технічного постачання. Для подачі вихідного матеріалу до заготівельного устаткування використовують автонавантажувач, а для подачі отриманих заготовок до технологічного устаткування використовують мостовий кран.

Найбільш поширені листи зі сплавів Амг2 (стану М, Н2, Н) і Амг3 (стану М и Н2), у тому числі рифлені. Сплави Амг1, Амг2, Амг3, Амг4 добре деформуються у гарячому й у холодному стані. Листи володіють задовільною штампованістю. Загартованість помітно знижує штампованість листів.

Сплав Амг2 (1520) відноситься до термічно не зміцнюваних деформованих алюмінієвих сплавів, які мають малу щільність і високий рівень механічних властивостей.

Оскільки сплав Амг2 має високу технологічну пластичність, то з нього виготовляють різні прес-вироби, використовуючи традиційні методи обробки металів тиском. Сплав Амг2 переважно використовують для виготовлення виробів, які мають високу корозійну стійкість при експлуатації в умовах високої вологості.

1.2 Контроль якості, види дефектів, методи їхнього усунення Якість деталей визначає точність їх геометричних форм і розмірів, механічні властивості, структура й відсутність поверхневих і внутрішніх дефектів. Здобуття високоякісних деталей залежить від правильної розробки їх креслень, проектування й виконання технологічного процесу кування або штампування, а також від організації роботи технічного контролю. В завдання технічного контролю входить не тільки виявлення, але й запобігання браку.

Hapядy з виробничими операціями в технологічні карти вносять операції контролю, які розробляють технологи, що проектують технологічний процес.

Правильна розробка технологічного процесу забезпечує найкращі режими обробки з обліком властивостей матеріалів, що деформуються, що виключає порушення cплoшнocті або здобуття неоднорідної структури, погіршуючої механічні властивості поковок.

У виробничих умовах причинами браку можуть бути дефекти вихідного матеріалу, дефекти заготовок при різанні і нагріві, а також викликані відхиленнями від установленого технологічного процесу. Хімічний склад металу перевіряють лабораторним хімічним аналізом, спектральним аналізом, порівняльним аналізом по іскрі.

Розміри профілю перевіряють міряльним інструментом, а поверхневі дефекти виявляють візуальним оглядом.

При штампуванні деталей розміри контролюють універсальними й спеціальними інструментами. З універсальних інструментів використовують такі як: штангенциркулі, штангенвисотоміри, штангенглибиновимірювачі, індикаторні кронциркулі, радіусовимірювачі, щупи й так далі.

Придатні деталі після проведення всіх видів контролю постачають сертифікатом якості й відправляють у спеціальній тарі на склад готової продукції.

Готові вироби відповідають затвердженим еталонним зразкам.

1.3 Опис конструкції і принцип дії гідравлічного пресу Гідравлічні преси — це машини, що здійснюють статичну дію на матеріал, що перероблюється. Переміщення плунжера і виштовхувача здійснюється під дією тиску робочої рідини (мастила).

У гідравлічних типах преса величина зусилля преса не залежить від його ходу, а також відсутній жорсткий зв’язок між Гидропровод і пресом. Найбільш часто в промисловості використовуються гідравлічні преси для переробки таких матеріалів як гума (каучук) і реактопластів. Даний тип преса буває:

Вертикальним (найбільш частий вид конструкції, головний робочий циліндр розташовується вгорі чи внизу преса).

Гідравлічні циліндри бувають двох типів: одноплунжерні і многоплунжерние. Станини преса конструктивно можуть бути представлені колонним або рамним типом. Крім цього, існує конструкція щелепного преса. Деякі преси гідравлічного типу оснащені циліндром видавлювання, який являє собою циліндр для виїмки вироби з форми.

Основними елементами гідравлічного преса є плити преса, які у складі рамних конструкцій називаються повзунами, а в колонних конструкціях — поперечиною. Прес оснащується двома нерухомими і однією рухомою плитою. Нижня плита, як правило, називається столом преса. Прес-форма зазвичай розташовується на столі преса (нижній плиті), а друга половина знаходиться на рухомий плиті.

Гідравлічні преса, у яких циліндр розташовується внизу, мають два або більше поверхів, які використовуються для переробки гуми в знімних прес-формах. Даний тип преса можна класифікувати за способом управління: автоматичні, напівавтоматичні і мають ручне управління. За способом нагріву плит, гідравлічні преси представлені агрегатами з паровим, електричним і індукційним обігрівом. Конструктивно, такі машини можуть бути карусельними, ротаційними і поверховими.

До основних елементів конструкції гідравлічного преса відносяться:

Станина;

Робочий циліндр;

Циліндри поворотні і виштовхують;

Поперечки і повзуни рухомі і нерухомі;

Гидропровод і гидрораспределители.

1.3.1 Застосування насосів в гідравлічних пресах У складі індивідуальних гідравлічних пресів використовуються наступні види насосів:

шестерні;

лопатеві;

гвинтові;

Радіально-поршневі;

Поршневі ексцентричні;

Кривошипно-плунжерні.

У складі групового приводу застосовується такий механізм як насосно-акумуляторний привід.

Вибір генератора тиску залежить від таких параметрів як умови роботи, максимальна витрата і рівень робочого тиску (коливається в рамках від 20 до 32 МПа).

Всі види насосів, які використовуються в гідравлічних пресах і в процесі переробки полімерних матеріалів, можна віднести до об'ємним насосів або насосів витіснення.

В об'ємних насосах витіснення робоча рідина з робітників і всмоктуючих камер витісняється в результаті зменшення обсягу камер.

У роторних об'ємних насосах, рідина витісняється з робочих камер в результаті обертання витискувачів (шестерень, пластин, поршнів та ін.).

Гідравлічні двигуни перетворюють роботу потоку рідини в механічну роботу вихідного валу (штока). Під об'ємним гідравлічним двигуном увазі гідравлічний двигун кругового або прямолінійного руху. Об'ємні гідравлічні двигуни бувають наступних типів:

силові циліндри, які розвивають механічну енергію поступального руху;

гідравлічні мотори, в яких енергія потоку рідини перетворюється на механічну енергію обертового руху валу.

Велика частина об'ємних роторних насосів і гідравлічних моторів є назад механічними за принципом руху, завдяки чому, одні й ті ж агрегати можуть використовуватися як насоси та гідромотори.

циліндр гідравлічний прес гайка

1.3.2 Робочий циліндр гідравлічного пресу Рис. 1.2 Гідравлічний колонний прес з верхнім розташуванням робочого циліндра: 1 — робочий гідроціліндр; 2 — плунжер; 3 — верхня нерухома поперечина (архітрав); 4 — гайка; 5 — шток поворотного циліндра; 6 — рухлива плита; 7 — колона; 8 — поворотний циліндр; 9 — гідроциліндр виштовхувача; 10 — нижня нерухома плита (стіл) Колонні преси забезпечують гарний доступ до прес-форми, однак мають значні габаритні розміри і металоємність, а також малу жорсткість. У верхній частині рами 1 жорстко закріплений робочий гидроцилиндр 9 з диференціальним поршнем 8 подвійної дії. Плита 7 рухається по напрямних 5 під дією сполученого з ним поршня 8. У нижній частині рами розташований стіл 4 і виштовхувачь 2. Для обмеження ходу повзуна 6 і штока поршня 2 служат вимикачі 3.

1.3.3 Станина гідравлічного преса Станина преса повинна бути достатньо міцною і жорсткою, щоб забезпечити необхідну точність взаємного розташування механізмів преса і відносного положення інструменту і оброблюваного об'єкта при динамічних навантаженнях. Колони, пов’язуючи верхню і нижню плити в жорстку раму, сприймають всі сили, що розвиваються пресом, і одночасно є напрямними для рухомої плити преса. Ділянка колони між нижньою і верхньою плитами у зв’язку з деформацією плит і ексцентричним їх вантаженням працює не тільки на розтяг, а й на вигин. Крім того, на колони діють кульсуючі навантаження, тому виконується розрахунок і на їх втому.

Колони зазвичай виготовляють зі сталі Ст5 або низьколегованих сталей. При цьому коефіцієнт запасу міцності приймають рівним 2,0 … 2,2.

Різьбу на колонах зазвичай виконують наполегливої і розраховують на зминання і на вигин витків.

1.3.4 Плунжер гідравлічного пресу Плунжер гідравлічного преса сприймає зусилля, що створюється робочею рідиною, і передає його на рухому плиту прес-форму; при цьому матеріал плунжера працює на стиск.

При пресуванні полімерних матеріалів в стаціонарних формах зазвичай є можливість встановити прес-форму сурово по центру і уникнути завдяки цьому асимметричного навантаження преса. Тому в більшості випадків можна примінити жорстке з'єднання плунжера з рухомою плитою.

Основні вимоги, представлені до якості плунжеров: підвищена поверхнева твердість і чистота поверхні. Від дотримання цих вимог значною мірою залежить термін служби ущільнень і направляючої втулки. Поверхня плунжера зазвичай шліфують з подальшою грубої поліруванням або доведення. На деяких заводах хромірують і полірують робочу поверхню плунжера.

Діаметр плунжера розраховують за формулою (1-ХП). Отриманий за розрахунком діаметр округлюють до найближчого значення, передбаченого ГОСТ 6540–68: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25. 32. 40. 50, 60. 80, 100, 125, 160, 200. 250. 320, 400. 500, 630. <800 мм.

Плунжери малого діаметра зазвичай виготовляють суцільними з вуглецевої сталі.

1.3.5 Колони гідравлічного пресу Колони, пов’язуючи верхню і нижню поперечини в жорстку раму, сприймають всі зусилля, що розвиваються пресом, і зазвичай одночасно служать напрямними для рухомої плити преса. Довжину колон визначають з конструктивних міркувань, з урахуванням вимог ГОСТ 8200–70. Зусилля попереднього затягування гайок колон преса в процесі монтажу повинно перевищувати зусилля, що виникає в колоні від зусилля пресування; тому ділянку колони, що заходить в поперечину, слід розраховувати на розтяг від зусилля. У зв’язку з деформацією поперечки і ексцентричним нагружением преса колони працюють не тільки на розтяг, а й на вигин. Ділянка колони між нижньою і верхньою поперечиною не відчуває напруги від попереднього натягу гайок.

Колони зазвичай виготовляють зі сталі Ст5 або низьколегованих сталей. При цьому коефіцієнт запасу міцності приймають рівним 2,0—2,2. Різьбу на колонах зазвичай виконують наполегливої з кроком t = 5 мм; при діаметрі колон більше 150 мм приймають t = 5/0,0135d .

Різьбу колон розраховують на зминання і на вигин витків.

Для полегшення монтажу та запобігання самоотвінчіванія гайки колон важких пресів виконують розрізними з двох половин або з прорізом, стягує після загортання болтами.

1.3.6 Рухома плита гідравлічного пресу Рухливі плити (поперечини) виготовляють литими зі сталі або чавуну або звареними із сталевого листа. Плунжер жорстко скріплюють з плитою болтами, фланцями на різьбленні, кільцевими шпонками з накидними фланцями. На строганой робочої поверхні верхнього і нижнього столу роблять пази для кріплення прес-форм.

Розрахунок рухомої плити аналогічний розрахунку нерухомих поперечок, причому припускають, що плита затиснена в напрямних і навантажена по діаметру плунжера розподіленим навантаженням (від номінального зусилля преса). Таким чином, розрахунок зводиться до розрахунку балки на двох опорах.

1.4 Експлуатація и монтаж пресу Транспортують гідроагрегат і гідропрес до місця його установки в розпакованому вигляді.

При розпакуванні пресу необхідно перевірити вміст шухляд згідно з пакувальним аркушем. Необхідно звільнити прес від кріплень, передбачених на час транспортування, зняти із саней і встановити на заздалегідь підготовлений фундамент. Аналогічно на фундамент встановлюють гідроагрегат.

Щоб уникнути псування фарбування пресу в місцях захоплення, необхідно користуватися м’якими чалками відповідної вантажопідйомності. Транспортування пресу і гідроагрегату всередині цеху необхідно проводити з необхідною обережністю для уникнення поломки і псування виступаючих частин і приладів пресу.

Гідросистема пресу повинна піддаватися технічному огляду і гідравлічному випробуванню до пуску в експлуатацію і періодично під час роботи не рідше ніж раз на вісім років.

Установку пресу необхідно вести по рівню, вивірюючи його за допомогою сталевих клинів і домагаючись горизонтальності столу пресу. Відхилення столу від горизонтальності по рівню у двох взаємоперпендикулярних напрямах не повинно перевищувати 0,1 мм на 1000 мм довжини.

Гідроагрегат піднімають за допомогою тросів за чотири рукоятки, закріплені у верхній частині баку. Між баком і тросом прокладають бруски. Гідроагрегат під'єднується до пресу, встановленого на фундаменті. При установці гідроагрегату необхідно звернути особливу увагу на монтаж трубопроводів. Трубопроводи повинні бути з'єднані без натягів та зазорів. При необхідності гідроагрегат підіймають на клинах.

Установка пресу та гідроагрегату на сталевих балках, рейках і плитах не рекомендується.

Після вивірки під станину пресу і гідроагрегат заливається цементний розчин.

Після повного затвердіння розчину необхідно рівномірно затягнути гайки анкерних болтів, перевіряючи положення столу пресу по рівню.

Після установки на фундамент прес повинен бути витриманий в сухому приміщенні не менше 3-х діб для видалення вологи з ізоляції електродвигуна, електроапаратури та дротів.

Значну увагу необхідно приділяти установці на поршень поршневих кілець, а також поршня в циліндрі. Перед установкою кілець необхідно переконатися, що у канавках під кільця немає задирів або інших дефектів. Якщо дефекти присутні, їх необхідно усунути дрібним наждаковим каменем або напилком. Після цього перед складанням необхідно всі деталі промити, щоб видалити всі сторонні частки.

Перед початком роботи необхідно змастити направляючі пресу і заповнити масельнички направляючих повзуну консистентним мастилом.

Робочі органи головного циліндру, виштовхувача, здвоєного насосу і гідро панелі змащуються робочою рідиною (мастилом), тому додаткового змащування не потребують.

При встановленні прес-форми необхідно відрегулювати її так, щоб у замкненому положенні зазор між направляючими повзуну і станини був всюди однаковий. Одностороннє зміщення повзуну викликає підвищений тиск на направляючі станини, що може призвести до задирів.

1.4.1 Ремонт пресу Тривала безвідмовна робота устаткування може бути досягнута при чіткій організації планово-запобіжних ремонтів.

Під планово-запобіжним ремонтом розуміють відновлення працездатності машини шляхом раціонального технічного догляду, заміни і ремонту зношених деталей і вузлів по наперед складеному плану.

Система планово-запобіжних ремонтів передбачає проведення профілактичних оглядів і планових ремонтів після відробітку кожним агрегатом заданої кількості годин. Планово-запобіжний ремонт полягає у виконанні робіт по технічному догляду за устаткуванням і проведенні планових ремонтів Технічний догляд за устаткуванням передбачає підтримання правил експлуатації, а також своєчасне усунення дрібних несправностей, протікання в системі гідроприводу і в трубопроводах системи нагріву і охолодження, і регулювання механізмів. Технічний догляд повинен виконуватися під час перерв у роботі машин, не порушуючи процес виробництва. Щомісячно робітниками повинно проводитися очищення нагрівачів на робочих площинах. Мастило устаткування повинне використовуватися згідно карти мастила.

Ремонтні роботи можна розділити на наступні основні види: дрібний, середній та капітальний ремонти.

При дрібному ремонті шляхом заміни або відновлення зношених деталей і регулювання механізмів забезпечується нормальна експлуатація пресу до чергового планового ремонту.

При середньому ремонті виконується часткове розбирання агрегату, капітальний ремонт окремих вузлів, заміна і відновлення значної кількості зношених деталей, збірка, регулювання і випробування під навантаженням.

При капітальному ремонті проводиться повне розбирання пресу, заміна зношених деталей і вузлів, ремонт базових деталей і вузлів, збірка, регулювання і випробування пресу під навантаженням.

Міжремонтний цикл складається з планового виконання ремонтних робіт і робіт по технічному обслуговуванню в період між введенням в експлуатацію і першим капітальним ремонтом.

Зміст типових робіт по ремонту механічної частини:

— Розкриття всіх люків, кришок, огляд і перевірка стану всіх вузлів і механізмів, заміна зношених і зламаних деталей.

— Регулювання зазорів в направляючих.

— Перевірка гідросистеми і усунення знайдених внутрішніх і зовнішніх витоків.

— Перевірка виконання команд, що подаються з пульту керування.

— Перевірка і підтяжка всіх з'єднань трубопроводів.

— Підтяжка або заміна зношених кріпильних деталей.

— Перевірка стану м’яких ущільнень плунжерів.

— Перевірка стану поверхні направляючих, плунжерів і штоків, зачистка зазорів, забоїв, подряпин.

— Перевірка ущільнень шарнірного трубопроводу, підтяжка з'єднань.

— Перевірка роботи запобіжних пристроїв.

— Перевірка стану системи мастила.

— Перевірка рівня мастила в гідросистемі і заливка його при необхідності.

— Перевірка стану і ремонт пристроїв по техніці безпеки.

Дрібний ремонт:

— Розбирання клапанних розподільників, заміна зношених ущільнень, притирання клапанних розподільників, заміна зношених ущільнень, притирання клапанів до сідел.

— Протирання пресу, продувка стислим повітрям, очищення поверхні нагрівачів.

— Складання дефектної відомості і виявлення деталей, що підлягають заміні при найближчому плановому ремонті.

— Ремонт або заміна зношених деталей, які не можуть пропрацювати донаступного планового ремонту.

— Перевірка підшипників кочення в механізмах завантаження і вивантаження.

— Перевірка роботи і регулювання гідравлічної апаратури і запобіжних пристроїв.

— Злив мастила з гідросистеми, промивка гідросистеми, заливка свіжого мастила.

— Зачистка виявлених подряпин, забоїв і задирок направляючих, плунжера і штока.

— Перевірка продуктивності насосних установок.

— Перевірка герметичності гідросистеми після ремонту гідроапаратури.

— Перевірка відсутності витоків через золотникову апаратуру.

Капітальний ремонт:

— Повне розбирання пресової установки і всіх її вузлів.

— Промивка і протирання всіх деталей та їх огляд.

— Заміна зношених деталей або їх відновлення.

— Перешліфовування чавунних плунжерів після обміру і визначення ступення зносу.

— Наплавлення сталевих плунжерів твердим сплавом і шліфування до паспортних розмірів.

— Виготовлення нового комплекту нажимних і опорних втулок.

— Перевірка стану нагрівачів, їх ремонт або заміна.

— Заміна насосів гідросистеми.

— Перевірка трубопроводів і заміна ділянок трубопроводів з товщиною стінки, що не відповідає паспортним даним.

— Заміна всіх кріпильних деталей.

— Наладка і випробування на холостому ходу під навантаженням.

— Збірка вузлів і перевірка норм точності паспортних даних.

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

2.1 Розрахунок циліндра Деталь — 20 301

Матеріал: Сталь 35л II

Эквівалентне напруження на внутрішній поверхні стінки циліндра по енергетичній теорії пружності

де — робочий тиск,

— максимальне відношення внутрішнього і зовнішнього діаметрів циліндрів,

.

Напруження в центральній частині днища:

де — кое ослабления днища отверстием.

.

Напруження зминання на опорній поверхні бурта:

де

.

Напруження сгину в стінці циліндра у бурта по формулі Тимошенко:

где ,

— діаметр плунжера,

— висота бурта,

— приведене плече згинаючого момента, вираженого графічно,

— товщина стінки циліндра під буртом,

де.

Осьове напруження в стінці циліндра в бурті:

Сумарне напруження в стінці циліндра в бурті:

.

Напруження можно вважати задоволеним.

2.2 РОЗРАХУНОК КОЛОНИ Нормальне напруження у колоні:

где

— допустиме напряження .

Дотичне напруження :

де

— статичний момент в перерізі ,

— допустиме напруження .

2.3 РОзрахунок траверсИ по широкІй сторонІ

За розрахункову схему вибираємо балку шарнірно-аппаратну, нагружену силами на відстані від кінців .

Вважаємо що зусилля робочого циліндра приложено в центрах ваги напів кілець.

де

— наружний и внутрішній діаметр опорного кінця циліндра Визначаємо реакції опор:

гдезусилля циліндра, Максимальний згинальний момент:

Номінальне напруження в перерізі 1−1:

— допустиме напруження.

Дотична напруга в перерізі 1−1:

де ,

статичний момент перерізу ,

— допустиме напруження.

ЦилІндр ДБ2240.33.009СБ Матеріал — Сталь 35 ГОСТ 1050–60

Еквівалентне напруження на внутрішній стінці циліндра по енергетичній формулі:

де — відношення внутрішнього діаметра циліндра до зовнішнього,

— допустиме напруження .

Максимальне напруження в днищі циліндра

де товщина днища,

коефіцієнт ослаблення днища,

— сума діаметрів отворів, які знаходяться на одній вісі днища

допустиме напруження .

Напруження в місці сполучення стінки циліндра з днищем:

где — коефіцієнт концентрації напруження, обумовлений для відношень

— відношення товщини днища до товщини циліндра,

— радіус сполучення днища с циліндром,

— допустиме напруження.

Напруження згину на внутрішній поверхні стінки циліндра під буртом:

де — товщина стінки циліндра під буртом,

— діаметр поршня,

— внутрішній діаметр опорного кільця циліндра,

— коефіцієнт жорсткості пружної основи ,

— коефіцієнт Пуассона,

— висота бурта.

Осьове напруження:

Сумарне напруження

— допустиме напруження .

Напруження зминання в циліндрі:

где — площа зминання опорного кільця циліндра,

D=39,8 наружний діаметр кільця зминання ,

допустиме напруження .

Напруження згину днища циліндра від дії зусилля:

.

За розрахункову схему вибираємо круглу пластину, защемлену по контуру, нагрузка розміщена в центрі

Максимальне напруження :

где — допустиме напруження .

2.4 РОЗРАХУНОК УМОВ ТЕРМІЧНОГО ЗАТЯГУВАННЯ ГАЙОК КОЛОН ГІДРАВЛІЧНОГО ПРЕСА Розрахувати умови затягування колон гідравлічного преса за такими даними:

Зусилля затягування Приймаємо .

Для розрахунку коефіцієнта зовнішнього навантаження знаходимо податливість колони в межах поперечини, податливості різьби та поперечини.

Податливість колони

;

Для сталі 45

Приймаємо

Тоді площа перерізу колони:

;

А податливість колони:

;

Податливість різьби:

;

Середній діаметр різьби (згідно з таблицею) дорівнює: .

Тоді:

;

Податливість поперечини:

;

Площа перерізу поперечини в місці посадки колони

;

;

Для сталевого листа

Тоді:

;

Коефіцієнт зовнішнього навантаження:

;

Де — ураховує наявність двох гайок: зовнішньої та внутрішньої.

Маємо

;

Зусилля затягування:

;

Кут повороту гайки при затягуванні:

;

Для наведеної схеми з'єднання поперечини з колоною приймаємо. Кількість пар взаємно контактуючих поверхонь гайки і поперечини. Тоді:

;

Температура нагріву кінця колони:

Приймаємо довжину частини колони, яка нагрівається

Маємо:

Температура повного нагріву колони .

Приймаємо температуру навколишнього середовища .

Тоді

2.5 РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ РІЗЬБИ КОЛОНИ СТАНИНИ ГІДРАВЛІЧНОГО ПРЕСА Перевірити міцність різьби колони та гайки гідравлічного преса.

Внутрішній діаметр різьби гайки знаходимо за формулою:

;

Знаходимо коефіцієнт, який залежить від відношення Тоді. Приймаємо .

Напруження зрізу витків різьби колони:

;

Що менше

Гайки:

Що менше

Таким чином умова міцності різьби колони та гайки на зріз виконується. Напруження згинання витків різьби колони та гайки

;

;

Де витків.

Напруження згинання витків різьби колони:

Що менше

Гайки:

;

Що менше

ВИСНОВОК Даний курсовій проект присвячена конструктивній розробці та розрахунку гідравлічного пресу для виготовлення напівциліндру зі сплаву АМг2.

Гідравлічні преси — це машини, що здійснюють статичну дію на матеріал, що перероблюється.

Проведено проектування та розрахунок основних елементів конструкції пресу.

Прес може бути використаний також для дрібних штамповочних і витяжних робіт.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Паспортні дані.

2. Брацыхин Н. И., Казанков Ю. В. Расчет и конструирование оборудования для производства и переработки материалов — М.: Химия, 1989.

3. Справочник конструктора машиностроительного завода, под ред. инж. Ю. С. Борисова, — М.:МАШГИЗ, 1958.

4. Юдин Е. М. Шестеренные насосы. Основные параметры и расчет — М.: Машиностроение, 1964.

5. Живов А. И., Овчинников А. Г. Кузнечно-штамповочное оборудование, 1981.

6. Шерстюк А. Н. Насосы, вентиляторы, компрессоры — М., 1972.

7. Лащинский А. А., Толчинский А. В. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры, 1970.

8. Справочное пособие по расчету и конструированию, под ред.

В.К Завгороднего,-М.: Москва «Машиностроение», 1976

.ur