Proiectarea constructiva tehnologica a presei de frictiune

Proiectarea constructiva tehnologica a presei de frictiune

1 Caracteristici tehnice

F_n = 140 [KN] - forta nominala

A x B = 250 x 200 [mm] - dimensiunile mesei

K x S = 180 x 160 [mm] - dimensiunile culisoului

D = 80 [mm] - diametrul orificiului din masa

D = 20 [mm] - diametrul orificiului din culisou

M = 50 [mm] - domeniul de reglare a cursei

ΔH = 45 [mm] - domeniul de reglare a lungimii bielei

α_n = 30⁰ - unghiul nominal al manivelei

n = 160 [cd/min] - cadenta de lucru

2 Schema cinematica

1 - motor electric

2 - transmisie cu curele trapezoidale

3 - volant

4 - cuplaj

5 - bucsa excentrica

6 - arbore principal de forma unui arbore cotit

7 - lagarele de sprijin ale arborelui principal

8 - frana

9 - corp biela

10 - tija filetata

11 - culisou

12 - ghidajele culisoului in batiu

3 Descriere,componenta,functionabilitate

3.1. Forta nominala

F_n=140 kN

3. Cursa totala a culisoului H

3.3. Cadenta de lucru

3.4. Lucrul mecanic util

3.5. Variatia cursei culisoului

3.6. Puterea motorului electric

; 0,25...0,85 - randamentul mecanic al presei

- puterea medie a motorului electric

- coeficientul de suprasarcina a motorului electric

- puterea nominala a motorului electric

3.7Alegerea motorului

Calculul lungimii manivelei

Alegerea coeficientului de biela (λ)

Alegem c=0 k=o

Calculul lungimii R a manivelei

R_min < R < R_max

Variatia cursei culisoului

α = 0^o...360^o

Variatia vitezei culisoului

ω - viteza unghiulara a manivelei

Variatia acceleratiei culisoului

4 Proiectarea constructiv tehnologica

4.1. Alegerea formei constructive

4. Stabilirea dimensiunilor principale la arborele principal

- diametrul manetonului manivelei

4.3. Stabilirea bucsei excentrice

R_a - excentricitatea arborelui principal

R_b - excentricitatea bucsei

l_b = l_A = 35,02cm

5. Constructia si proiectarea bielei

5.1. Stabilirea lungimii bielei

5. Stabilirea fortei de calcul a bielei

5.3. Dimensionarea bielei

a) Calculul diametrului intern al zonei filetate

Material OL 60

d_i - filet metric/ pas fin

σ_a - tensiunea maxima admisibila

Se adopta d_i = 47,50, p = 2, d = 20

b) Verificarea la strivire

q_ac = 6 N/m²

q_ac - presiunile admisibile la strivire

- numar minim de spire in contact

Lungimea minima a portiunii filetate din corpul bielei

c) Verificarea la incovoiere

- tensiunea la incovoiere

k_i = 0,8 - pentru filet metric

d) Verificarea la forfecare

- efortul unitar la baza sferei filetului

e) Calculul diametrului capului sferic al tijei filetate

q_ac=5

f) Calculul unor dimensiuni al profilului nominal al filetului

- inaltimea efectiva a profilului

- diametrul interior

5.4. Pentru transmisia cu curele

Alegerea motorului

Date initiale de calcul

P_c = 0,37 KW - puterea de calcul la arborele conducator

n₁ = 890 rot/min - turatia rotii de curea conducatoare

n₂ = 160 rot/min - turatia rotii de curea conduse

Raportul de transmitere

Se alege curea de tip η cu

; D_pi - diametrul primitiv al rotii mici

; D_p2 - diametrul primitiv al rotii mari

; D_pm - diametrul primitiv mediu al rotilor de curea

Distanta preliminara dintre axe

Unghiul dintre ramurile curelei γ

Unghiul de infasurare pe roata mica

Unghiul de infasurare pe roata mare

Lungimea primitiva a curelei

pentru

Adoptam L_p = 1000 mm

Distanta definitiva intre axe

pentru

Viteza periferica a curelei

Diametrul exterior

Latimea rotii de curea

Coeficientul de functionare - c_f

(adoptat)

Coeficientul de lungime - c_L

(adoptat)

Coeficientul de infasurare - c_β

Puterea nominala transmisa de o curea P₀

Numarul de curele preliminat - z₀

Coeficientul numarului de curele - c_z

Numarul definitiv de curele

curele

(adoptat)

Forta de intindere a curelei

Cotele de modificare a distantei dintre axe

;

Latimea rotii de curea

Frecventa incovoierilor curelei

x - numarul de rotatii

Forta periferica transmisa

6. Proiectarea sistemului de decuplare - cuplare

Proiectarea cuplajului

6.1. Alegerea tipului de cuplaj - frana

Tinand cont de domeniul de domeniul de variatie al fortelor nominale (mici) se considera ca presa cu excentric ce se proiecteaza este echipatacu un cuplaj cu frictiune cu actionare pneumatica.

6. Stabilirea momentului de calcul

La arborele principal al presei trebuie asigurat momentul

Momentul maxim pe care il transmite cuplajul

η - randamentul transmisiei

i - raportul de transmitere de la arborele principal la arborele pe care este montat motorul

η₁ - randamentul transmisiei cu curele

η₁= 0,8....0,95

η₂ - randamentul lagarelor al arborelui principal

η₂= 0,95....0,98

η₃ - randamentul ghidajelor culisoului

η₃= 0,85....0,95

Pentru dimensionarea cuplajului se foloseste momentul de calcul

M_calc= M_max·C_m

C_m= 1,1 - la prese universale pentru prelucrarea tablelor subtiri cu cadenta

n > 60 cd/min

n ≤ 60 cd/min

M_calc = 2839·1,10 = 3122,9 (daN·cm)

6.3. Alegerea materialului de frictiune

Materialul folosit este ferodou (fosie inelara)

6.4. Calculul razei medii de frecare

z - numarul suprafetelor de frecare (z = 2)

δ - latimea relativa a inelului de frecare (δ = 0,67)

k_m - coeficientul de uzura (k_m = 1)

μ_q - coeficientul de frecare corectat

q - presiunea de contact (q = 5,5 daN/cm²)

μ^*_q = μ_q·δ_f

μ_q - coeficientul de frecare pentru ferodou (μ_q = 0,34)

δ_f - coeficientul de forma (δ_f = 1,0452 pentru δ = 0,67)

μ^*_q = 0,34 · 1,0452 = 0,3552

6.5. Stabilirea dimensiunilor suprafetelor elementelor de frecare

Calculul razei exterioare respectiv interioare

Dupa rotunjirea razelor se stabilesc raza medie si latimea discului de frictiune.

Suprafata totala de frecare

6.6. Stabilirea grosimii discurilor

Din practica se recomanda

g_d    ≥ (0,06....0,11)b

g_d ≥ 0,11· 1

Adoptat g_d = 0,5cm

6.7. Dimensionarea motorului pneumatic

p_i - presiunea de lucru a aerului comprimat cu care se alimenteaza cuplajul

p_r - presiunea necesara impingerii arcurilor de readucere al cuplajului

p_i = 3,3 daN/cm²

p_r = 0,55 daN/cm²

Diametrul exterior al pistonului

Cursa pistonului motorului pneumatic

h_p = h^' + (2.3)mm

h^' = 6mm

h_p = 6+3 = 9mm

6.8. Calculul si alegerea arcurilor pentru readucere

Forta necesara unui singur arc

z_a - numarul arcurilor folosite

6.9. Calculul momentului de inertie al maselor in miscare readus la arborele franei

Momentul de inertie readus

m_t - masa totala in miscarea de translatie

- viteza de deplasare a culisoului in momentul franarii

ω_c - viteza unghiulara a arborelui pe care este dispusa frana

Momentul de inertie total readus la axa arborelui franei

PROIECTAREA TEHNOLOGICA DE EXECUTIE A AXULUI PRINCIPAL AL UNEI PRESE MECANICE

Frezarea suprafetelor frontale

Avansul pe dinte

Adancimea de aschiere

Turatia

Viteza de aschiere

Burghierea de centrare

Avansul

Adancimea de aschiere

Turatia

Viteza de aschiere

Strunjirea de degrosare: Φ 6x15

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Strunjire de degrosare:    7,5x18,75

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Strunjirea de degrosare: 20x2

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Strunjirea de degrosare 11,25x15,75

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Tesit 2x45⁰:

Strunjirea de finisare: 6x15

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Strunjirea de finisare: 7,5x18,75

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Strunjirea de finisare: 20x2

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Strunjirea de finisare: 11,25x15,75

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Frezarea canalului de pana

Avansul

Adancimea de aschiere

Turatia

Viteza de aschiere

Rectificarea de degrosare Φ 6x15

Φ 7,5x18,75

Φ 20x2

Φ 11,25x15,75

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia

Rectificarea de degrosare Φ 6x15

Φ 7,5x18,75

Φ 11,25x15,75

Avansul

Adancimea de aschiere

Viteza de aschiere

Turatia