proiectarea unei prese cu excentric pentru area pieselor de dimensiuni mari
Post on 27-Jun-2015
1.373 Views
Preview:
TRANSCRIPT
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 1
Proiectarea unei prese cu excentric pentru
ambutisarea pieselor de dimensiuni mari
INTRODUCERE
Dezvoltarea impetuoasă a ştinţei şi
tehnicii, determină tendinţe noi în prelucrarea
metalelor, afirmându-se din ce în ce mai pregnant
preocuparea pentru extindrea preoceselor tehnologice
de deformare plastică. În concordanţă cu necesităţile
obiective de dezvoltare a economiei naţionale se
pune accent pe promovarea tehnologiilor moderne în
care un loc de seamă în are valorificarea superioară a
metalelor. Ca urmare sunt precizate sarcini de
importanţă majoră pentru crearea de secţii de presare
specializate şi a unor sectoare de produse din metale
şi aliaje neferoase.
În documente apărute în anul 1989 se
precizează că, construcţiei de maşini îi revin o serie
de sarcini, cum ar fi:
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 2
- producţia industriei constructoare de maşini şi
metalurgiei prelucrătoare să se mărească
semnificativ;
- înzestrarea secţiilor de matriţare la cald,
laminare şi trefilare cu tipuri tot mai perfecţionate de
maşini şi utilaje (prese cu destinaţie specială şi
generală, maşini multiple de trefilat, etc.),
echipament auxiliar corespunzător, mijloace de
transport;
- crearea de noi sectoare de secţii cu un nivel de
producţie ridicat, prin introducerea de noi tehnologii,
linii automate de matriţare, linii în flux complet
automatizate;
- crearea de noi intreprinderi capabile de a construi
utilaje grele pentru industria constructoare de maşini
şi cea metalurgică.
În procesul de industrializare s-a acordat o
mare atenţie producerii de utilaj pentru utilaj
în domeniul deformărilor plastice.
Presarea la rece prezintă o serie de avantaje
tehnico-economice faţă de procedeele clasice de
prelucrare a metalelor (turnare, prelucrări prin
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 3
aşchiere). Prin presare la rece, se pot obţine piese de
formă complexă, a căror confecţionare prin alte
procedee de prelucrare este foarte dificilă sau chiar
imposibilă. Piesele obţinute au o precizie
dimensională ridicată, astfel încât
interschimbabilitatea acestora la asamblare nu
constituie o problemă. În majoritatea cazurilor aeste
piese nu mai necesită alte prelucrări mecanice. Ca
urmare a consumului specific redus de metal ( până
la 70-75% faţă de piesele similare obţinute prin alte
procedee de prelucrare mecanică), piesele sunt foarte
uşoare. În acelaşi timp, rigiditatea pieselor este mare,
datorită formei lor stabilite la proiectare.
Fiind un domeniu eficient al industriei
constructoare de maşini, presarea la rece se dezvoltă
continuu. În acest scop în producţie există
următoarele preocupări permanente:
a.) îmbunătăţirea proceselor tehnologice de presare
la rece existente;
b.) extinderea proceselor tehnologice de presare la
rece prin înlocuirea unor operaţii de turnare, forjare
sau aşchiere;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 4
c.) aplicarea presării la rece şi la prelucrarea
pieselor în serie mică prin utilizarea dispozitivelor
simple şi universale;
d.) reducerea consumului specific de metal prin
aplicaea unei croiri raţionale a tablelor, a utilizării
deşeurilor şi a măririi preciziei de calcul la stabilirea
dimensiunilor semifabricatelor.
e.) mărirea preciziei dimensionale a pieselor
obţinute prin presare la rece;
f.) mărirea fiabilităţii dispozitivelor de presare la
rece;
g.) mărirea capacităţii de fabricaţie prin
mecanizarea şi automatizarea utilajelor;
h.) utilizarea pe scară largă a procedeelor de presare
la rece la anumite operaţii de asamblare.
Domeniul de aplicare a prelucrării prin presare
la rece s-a extins şi la piesele cu gabarit mare. Se
execută piese din material feros din ce în ce mai
gros, se decupează piese din tablă cu grosimea până
20…25 mm, se fac perforări în materiale cu
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 5
grosimea pănâ la 30…35 mm, ambutisări din
semifabricate cu grosimea până la 15…20 mm şi se
prelucrează piese prin îndoire din semifabricate cu
grosimea până la 100 mm.
Datorită proprietăţilor mecanice superioare ale
materialului conferite de deformarea plastică la rece
şi a aplicării metodelor de îmbunătăţire a rigidităţii
prin nervurare sau bordurare, piesele au o mare
rezistenţă şi sunt foarte rigide. Prin urmare,
micşorarea greutăţii şi în acelaşi timp mărirea
rigidităţii şi a rezistenţei pieselor obţinute din tablă
prin presare la rece în comparaţie cu piesele turnate,
forjate sau prelucrate prin aşchiere reprezintă un
indice constructiv progresiv de bază, care justifică cu
prisosinţă aplicarea şi extinderea în producţie a
procedeelor de prelucrare mecanică prin presare la
rece.
Datorită gamei largi de posibilităţi tehnologice,
simplităţii lor constructive şi productivităţii ridicate,
presele mecanice constituie cea mai importantă grupă
de maşini şi utilaje pentru prelucrarea metalor prin
presare la rece.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 6
Aceste prese pot fi utilizate, practic, pentru
executarea majorităţii operaţiilor de presare la rece.
Ele se clasifică după criterii cinematice, tehnologice
şi constructive.
În funcţie de criteriul cinematic se disting
alte trei subgrupe:
1.) în funcţie de traiectoria deplasării organului
executor al presei:
- cu deplasare rectilinie verticală,
orizontală sau radială;
- cu traiectorie complexă.
2.) în funcţie de numărul de cicluri (numărul
curselor duble pe minut) efectuate de organul
executor, presele cu manivelă pot fi:
- lente (cu n≤120 cd/min);
- rapide (cu n>120 cd/min).
3.) în funcţie de modul de executarea a operaţiilor
de presare se disting trei grupe de prese:
- cu simplă acţiune;
- cu dublă acţiune;
- cu triplă acţiune.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 7
După criteriul tehnologic presele mecanice cu
manivelă pot fi:
- universale : destinate executării în producţie de
unicate şi serie a operaţiilor de presare specifice în
limitele forţei disponibile;
- specializate : folosite în producţii de serie mare
la executarea unei singure operaţii, dar pentru piese
de dimensiuni diferite;
- speciale : utilizate pentru executarea unui singur
tip de operaţii la piese de aceeaţi dimensiune sau cu
dimensiuni apropiate.
Presa care face obiectul prezentei lucrări este
una de ambutisat de 5MN cu excentric, cu simplă
acţiune al cărei organ executor efectuază o deplasare
rectiline (orizontală) verticală. Este o presă lentă cu
n=20 cd/min. Din punct de vedere al criteriului
tehnologic presa se consideră universală. Ea se poate
adapta uşor la diferite operaţii.
MEMORIU TEHNIC
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 8
Batiul
Batiul presei are rolul de a susţine ansamblul
cinematic al maşinii şi de asigura transmiterea forţei
de presare de la organul de lucru al presei la piesa de
prelucrat. Formele constructive şi dimensiunile
batiului sunt condiţionate de particularităţile
funcţionale şi constructive ale principalelor organe
de lucru din ansamblul cinematic şi de cerinţele de
rezistenţă (rigiditate, caracteristici dinamice, etc.)
specific procesului tehnologic de deformare.
Batiul în formă de cadru (închis) are o rigiditate mai
mare decât cea deschisă. Batiurile preselor pot fi
realizate prin turnare, sudare sau variantă mixtă. Ele
pot fi prevăzute cu tiranţi.
Construcţia batiurilor este dependentă de
modul de montare al arborelui principal şi anume,
paralel cu frontul presei sau perpendicular pe acesta.
În cazul acestei prese, batiul este o construcţie
sudată, divizată şi pretensionată cu tiranţi de oţel,
alungiţi hidraulic.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 9
Acţionarea principală
Transmiterea puterii de la motorul principal
de antrenare la arborele volantului se face printr-o
transmisie cu curele trapezoidale. Roata de curea
montată la capătul arborelui volantului permite o
înlocuire rapidă a curelelor şi înlocuirea roţii de
curea la modificarea ulterioară a numărului de curse.
Carcasa ambreiajului se roteşte liber pe arborele
ambreiajului, este antrenată de arborele volantului
printr-un angrenaj intermediar. Acest angrenaj are
dantură în V. Acest tip de dantură prezintă
următoarele avantaje: forţele axiale se vor anula
reciproc, iar ghidajele batiului nu vor fi solicitate;
mersul este silenţios; capacitatea portantă este mare.
Angrenajul
intermediar, arborele volantului, carcasa
ambreiajului şi arborele ambreiajului sunt sprijinite
pe lagăre cu rulmenţi.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 10
De la arborele ambreiajului sunt antrenate
roţile din oţel turnat cu excentric turnaţi împreună cu
roţile dinţate. Aceste roţi excentrice se rotesc cu
bucşe de bronz pe axe de oţel bogat dimensionate.
Componentele orizontale ale forţelor care acţionează
pe biele se anulează reciproc atunci când berbecul
este încărcat simetric. Bielele din oţel turnat sunt
echipate cu bucşe de bronz care glisează pe bolţuri
de oţel. Toate lagărele transmisiei principale, inclusiv
punctele de angrenare ale roţilor dinţate sunt unse de
instalaţia de ungere prin recirculaţia de ulei.
Masa mobilă este echipată cu opt roţi cu
bandaje sprijinite pe rulmenţi. Patru dintre roţi
„alergătoare” sunt pentru deplasarea transversală şi
se fixează rigid pe masa mobilă. Celelalte patru roţi
„alergătoare” ale mecanismului de deplasare radială
sunt reglabile hidraulic. Printr-un motor central de
antrenare sunt antrenate concomitent câte două roţi
alergătoare ale mecanismului de deplasare. Traseul
pe care-l poate parcurge masa este un traseu în formă
de T. Masa este prevăzută cu canale T pentru
prinderea pachetului inferior al matriţei în berbec
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 11
respectiv pentru prinderea pachetului superior al
matriţei.
Perna din masă acţionată pneumo-hidraulic
are rol de ejector – extractor al pieselor obţinute după
operaţia de ambutisare. Viteza de reacţie a sistemului
este influenţată de condiţia trecerii uleiului dintr-o
parte în alta a cilindrului hidraulic. Deschiderea
ventilelor pemit trecerea uleiului spre actionarea
instalaţiei pernei pneumatice.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 12
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 13
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 14
Fig.1 Schema
transmisiei
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 15
Ambreiajul şi frâna
Ambreiajul şi frâna sunt realizate în
construcţie monodisc. Ele sunt montate pe capetele
arborelui ambreiajului sub formă de suporţi de forţă.
Arborele ambreiajului este un arbore de transmisie
care se roteşte lent. În timp ce comprimarea se face
de aerul comprimat, iar deschiderea ambreiajului de
către arcurile elicoidale, momentul de frânare se
obţine prin arcurile elicoidale, iar anularea
momentului de frânare se obţine prin acţiunea aerului
comprimat. Acest mod de construcţie reprezintă o
măsură de securitate, astfel că în cazul defecţiunilor
din sistemul de comandă al maşinii, aceasta este
oprită. În toate cazurile comanda ambreiajului şi a
frânei se face pe cale electro-pneumatică, adică aerul
de comandă prealabilă este comandat electro –
pneumatic, iar aerul principal de comandă este
comandat pe cale pneumatică.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 16
Funcţionarea
Funcţionarea ambreiajului, frânei şi comenzii
electro pneumatice se poate vedea din fig.2.
Carcasa ambreiajului 1.1 este legată fix cu roata
motoare şi se roteşte împreună cu aceasta când
motorul de acţionare este conectat.
Carcasa frânei 2.1 este legată fix cu batiul maşinii.
Suportul saboţilor de fricţiune 1.4 cu saboţii 1.5 şi
suportul saboţilor de fricţiune 2.4 cu saboţii 2.5, sunt
fixaţi pe arborele ambreiajului.
Pentru a se cupla ambreiajul aerul comprimat
comandat ajunge prin ventilele 3.1 şi 3.2 în
ambreiajul 1 şi frâna 2, prin aceasta decuplandu-se
frâna şi cuplându-se ambreiajul. Pistonul frânei 2.2
acţionat de aer comprimat învinge forţa arcurilor
elicoidale 2.6 şi prin aceasta înlătură fricţiunea dintre
discurile de fricţiune 2.3 şi saboţii 2.5.
Prin arcurile 2.7 sunt împinse discurile 2.3
separat. Suportul saboţilor 2.4 legat cu saboţii prin
formă, se poate roti. Legătura dintre frâna 2 şi
arborele ambreiajului este desfăcută deci frâna
decuplată.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 17
Ambreiajul cuplat. Pistonul ambreiajului 1.2.
acţionat de aer comprimat strânge saboţii de
fricţiune1.5. dintre discurile de fricţiune 1.3. legate
prin formă cu carcasa ambreiajului şi realizează
fricţiunea dintre aceste piese. Prin suportul saboţilor
1.4. se transmite miscarea de rotatie de la carcasa
ambreiajului 1.1. catre arborele ambreiajului.
Ambreiajul este legat de arborele ambreiajului.
Cuplarea trebuie sa se faca in urmatorul ritm de
cuplare:
Mai întâi, decuplarea frânei, apoi cuplarea
ambreiajului.
Pentru a decupla ambreiajul se procedeaza in
felul urmator: se anulează presiunea aerului comprimat
la pistonul ambreiajului 1.2., fricţiunea dintre discurile
de fricţiune 1.3. si saboţii 1.5. este inlaturată. Arcurile
1.6. apasă, separând între ele discurile 1.3. de fricţiune,
astfel că acestea se pot roti liber împreună cu carcasa
ambreiajului 1.1. Legătura dintre ambreiajul 1 şi
arborele ambreiajului este întreruptă.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 18
Frâna cuplată. Prin anularea presiunii aerului
comprimat la pistonul frânei 2.2. arcurile elicoidale
2.6. apasă pistonul frânei 2.2. făcându-l sa fie corp
comun cu carcasa frânei 2.1. legată de discurile de
fricţiune 2.3. Prin fricţiunea rezultată între discurile
de fricţiune 2.3. şi saboţii de fricţiune 2.5. se
realizează legătura dintre frâna 2 şi arborele
ambreiajului. Frâna este legată cu arborele
ambreiajului.
Decuplarea trebuie să se facă în următoarea
ordine de operaţii: mai întai ambreiajul decuplat apoi
frâna decuplată.
Ritmul de conectare corect se realizează prin
reglarea temporizării de cuplare a ventilului
ambreiajului 3.1. faţă de ventilul frânei 3.2. prin
intermediul unor drosele.
Generarea momentului transmis prin ambreiaj se
realizeză în două trepte:
Treapta întâi:
Cuplarea lentă cu momentul mic de cuplare
pentru mişcarea solicitarii dinamice a maşinii şi
fundaţiei. La aceasta, ambreiajul este cuplat cu o
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 19
presiune de aer mai redusă. După pornirea berbecului
în poziţia manivelei de circa 15 mm după punctul
mort superior se comută pe treapta a doua.
Treapta a doua:
Are loc generarea momentului nominal de
cuplare. Ventilul 3.14. este deschis se realizează
alimentarea ambreiajului printr-o secţiune mai mare
de debit cu aerul comprimat la presiunea nominală
din recipientul 3.7. astfel încât se poate realiza
momentul nominal de cuplare transmis de ambreiaj.
Decuplarea ambreiajului. Aerul trebuie să iasă
in atmosferă din ambreiajul 1 şi frâna 2 prin ventilele
3.1.şi 3.2. Pentru aceasta ventilele 3.1. şi 3.2. închid
conductele de alimentare, iar conductele de evacuare
sunt deschise.
Ritmul de conectare corect pentru funcţionarea
la decuplare se realizează printr-o temporizare a
cuplarii ventilului frânei 3.2. faţă de ventilul
ambreiajului 3.1. prin intermediul clapetei de
strangulare de la ventilul frânei. Ventilul de închidere
3.6. închide alimentarea aerului comprimat pentru
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 20
ventilul ambreiajului 3.1.şi împiedică cuplarea
ambreiajului.
Aşa cum la cuplare am avut două momente
unul lent şi unul rapid de cuplare şi frânarea se face
în două momente.
Pentru a se realiza o frânare lentă la cursa în
sus a berbecului, în conducta de frânare se află montat
un dispozitiv de frânare lentă. În timpul mersului în sus
a berbecului (1800 până la 100 înainte de punctul mort
superior) este închis ventilul de frânare lentă 3.10.
Bobina ventilului electromagnetic de comandă
prealabilă 3.11. este excitată, astfel că aerul comprimat
evacuat de frână poate sa scape din dispozitivul de
ştrangulare a ventilului de frânare lentă 3.10. La cursa
în jos a berbecului (100 până la 1800 după punctul mort
superior) ventilul de frânare lentă este deschis, şi are
loc o frânare a berbecului pe o distantă scurtă.
Notaţiile din fig.2.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 21
1.Ambreiajul
1.1.Carcasa ambreiajului
1.2.Pistonul ambreiajului
1.3.Discuri de fricţiune
1.4.Suportul butucilor de fricţiune
1.5.Butuc de fricţiune (sabot)
1.6.Arc elicoidal
1.7.Articulaţie tubulară
1.8.Conductă
2.Frâna
2.1.Carcasa frânei
2.2. Pistonul frânei
2.3. Discuri de fricţiune
2.4. Suportul butucilor de fricţiune
2.5. Butuc de fricţiune (sabot)
2.6. Arc elicoidal
2.7. Arc elicoidal
3.Comanda electro-pneumatică
3.1. Supapa de siguranţă a presei spre ambreiaj
3.2. Supapa de siguranţă a presei spre frână
3.3. Gresor cu impulsuri spre ambreiaj
3.4. Gresor cu impulsuri spre frână
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 22
3.5. Atenuator de zgomot
3.6. Ventil de căi
3.7. Recipient de aer comprimat pentru transmisie
3.8. Releu de supraveghere a presiunii
3.9. Supapă de siguranţă
3.10. Ventil de frânare moale
3.11. Ventil de comandă prealabilă pentru frânare
moale
3.12. Ventil reductor de presiune
3.13. Manometru
3.14. Ventil cu mai multe căi
3.15. Recipient de aer comprimat
3.16. Ventil de reţinere
4.Conducta de alimentare
4.1.Manometru cu ventil de inchidere
4.2.Distribuitor
4.3.Ventil cu mai multe căi
4.4.Întrerupător pneumatic
4.5.Ventil (robinet) de închidere
4.6.Robinet de scurgere
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 23
Fig.2
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 24
Berbecul presei
Berbecul este executat ca o construcţie de oţel
sudată. Punctele de presiune ale berbecului dispun de
un interval mare de reglare. Şuruburile de reglare
sunt ghidate în bucşe de ghidare.
Poziţionarea berbecului se face cu un motoreductor
cu trepte cilindrice prin care se acţionează roţile
conice. Cu ajutorul roţilor conice se acţionează tijele
filetate ale dispozitivului de reglare. De tijele filetate
se fixează prin bolţuri bielele. Roţile conice sunt
fixate prin pene şuruburi de bucşele filetate, care se
sprijină pe un guler special în carcasa legată de
berbec. Prin arborele care de la ieşirea din
motoreductor şi o altă pereche de roţi conice sunt
rotiţi arborii cu roţile conducătoare. Roţile
conducătoare provoacă rotirea bucşelor. Acestea prin
rotirea lor vor face să se deplaseze culisorul.
Protecţia la suprasarcină serveşte cuplajul cu
fricţiune şi releul de frânare.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 25
Instalaţia de echilibrare a berbecului consta din patru
cilindripneumatici şi dintr-un compensator de
presiune. Presiunea aerului poate fi reglată după
greutatea matriţei superioare.
Microacţionarea
Microacţionarea reprezintă un sistem de
acţionare lipsit de volant pentru mersul lent al
berbecului presei.
Ea reprezintă un ansamblu de sine stătător fiind
independentă de acţionarea principală.
Scopul folosirii
Microacţionarea este folosită pentru punerea
precisă la punct. Face posibilă executaea
următoarelor manevre:
a. oprirea berbecului în punctul mort inferior;
b. deplasarea lentă a berbecului pentru
verificarea trecerii libere a matriţei sub cursa
berbecului;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 26
c. executarea probelor de presare la mers lent,
pentru a putea verifica reglajul matriţei fără pericol
pentru presă şi matriţă.
Microacţionarea mai poate fi folosită ca instalaţie de
blocare a transmisiei. Când trebuie
îndepărtate piese defecte presate din matriţă sau când
trebuie efectuate controale sau ajustări .
Microacţionarea – funcţionare
Motorul electric antrenează printr-un cuplaj
de siguranţă cu lamele, reductorul cu roţi dinţate conice
şi cilindrice. Prin reductor se antrenează un arbore cu
pinion monobloc. Acesta este sprijinit într-un ax
tubular. Arborele cu pinion antrenează un corp de
roată, care este sprijinit în lagărul capacului frânei.
Prin cuplajul cu dinţi mişcarea de rotire a
corpului roţii este transmisă arborelui ambreiajului.
Prin intermediul a patru cilindri de cuplare
acţionaţi pneumatic, corpul roţii poate fi deplasat
axial ceea ce are ca urmare cuplarea sau decuplarea
microacţionării. Microacţionarea poate
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 27
transmite asupra roţilor excentrice de antrenare
acelaşi cuplu motor (moment de rotire) ca şi la
antrenarea prin motorul transmisiei principale cu
volant.
Înainte de cuplarea microacţionarii se blochează
electric şi pneumatic cuplajul transmisiei principale
iar frâna de oprire a microacţionării este deschisă.
Dacă microacţionarea este supra solicitată intră în
funcţiune cuplajul de siguranţă cu lamele, iar motorul
este deconectat în mod automat.
Ungerea
Sistemul de ungere prin reciclarea uleiului
contribuie mult la exploatarea lisită de deranjamente
si la o durată de serviciu lungă a presei.
Măsurile de întreţinere ale sistemului de ungere
sunt puţine şi constau în principal dintr-o
supraveghere la intervale regulate a instalaţiei de
undgere deoarece lagărele de alunecare şi cu
rulmenţi perechi sunt în mare masură asigurate
automat cu lubrifianţi.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 28
Uleiul ce se scurge din punctele de ungere este
colectat în locaşuri corespunzătoare ale batiului
presei, fiind apoi necondus în centrala de ungere cu
ulei.
Centrala de ungere, montată separat, este
compusă din: rezervor de ulei, pompă cu roţi dinţate,
instalaţie de filtrare, reglaj de presiune şi din ventile
de comandă pentru partea de ungere din reciclarea
uleiului.
Prin circuitul pentru ungere cu ulei în circuit
închis toate punctele de ungere sunt alimentate cu
necesarul mărit de lubrifiant. Distribuţia uleiului se
face prin distribuitoare, dozatoare care în funcţie de
consum sunt echipate cu clapete reglate diferit după
consumul fiecărui punct de ungere, clapetele ce nu
mai pot fi reglate.
Pentru punctele principale de ungere
distribuirea uleiului se face prin blocuri de control a
dozării cu control electric al debitului.
Toate distribuitoarele instalaţiilor de ungere
trebuie sa fie marcate.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 29
Funcţionarea instalaţiei de ungere
Înainte de punerea în funcţionare a presei se
vor lua toate masurile de întreţinere.
Înainte de conectarea motorului principal
trebuie lăsată să funcţioneze cel puţin zece minute
ungerea cu ulei pentru umplerea conductelor de
ungere.
La centrala de ungere cu ulei trebuie să se
stabilească debitul de ulei prin filtrele de ulei
corespunzător cu plăcuta indicatoare de comandă de
pe centrala de ulei. Trebuie respectată poziţia
indicată a robinetului cu trei căi.
În instalaţia de ungere pot apărea unele
defecţiuni ale conductei de ungere. Trebuie
determinată conducta defectă după care să se
remedieze defecţiunea.
Cauza defecţiunii conductei de ungere poate
fi:
a. astupată cu impurităţi;
b. conducta de ungere turtită de la distribuitor la
locul de ungere;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 30
c. astuparea clapetei dozatoare care se desurubează
şi se curăţă cu o cârpă ce nu lasă scame;
d. microîntrerupătorul este defect;
e. nu există suficientă presiune de ulei (8 kgf/cm2)
deci pistonul nu este suficient ridicat, contactul
electric nu se realizează;
f. uleiul lubrifiant nu are vâscozitatea cerută;
g. pompa cu roţi dinţate aspiră aer (filtrul nu este
etanş, nivelul uleilul in rezervorul central este
scăzut);
h. manometrul defect, reglaj necontrolat all
presiunii uleiului.
Presa va funcţiona când:
1) a fost umplută cu ulei R70 cu vâscozitatea 70/50
cst 10C;
2) presiunea uleiului a atins 8 kgf/cm2
3) reglajul aerului comprimat s-a făcut de 4,5
kgf/cm2 ;
4) în rezervorul de ulei ale circuitelor este
menţinut nivelul de ulei prescris.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 31
Perna pneumatică din masă
Perna pneumatică din masă acţionează în
timpul sprijinirii (coborârea berbecului) în
mod pasiv, adică mişcarea pernei este provocată de
berbecul presei.
La sfârşit perna urmăreşte mersul în sus al
berbecului în funcţie de schema de comandă, când
mişcarea pernei devine activă şi serveşte la aruncarea
afară a piesei ambutisate.
Forţa de aruncare respectiv de reacţie (sprijin)
sunt aproximativ la fel de mari şi se pot modifica
prin variaţia presiunii aerului. Funcţionarea pernei se
observă din figura 3.
Placa pernei 6 este împinsă întotdeauna în sus
de agregatele pernei 17 sub presiunea aerului
comprimat. Pistonul pernei 7 are formă de recipient
şi serveşte în acelaşi timp ca acumulator de aer
comprimat. Cilindrul pernei 8 acţionează ca recipient
de rezervă de ulei pentru comandă şi amortizarea
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 32
pernei. La coborârea plăcii pernei prin tijele
pistoanelor 9 sunt trase în jos pistoanele pernei 7,
când uleiul iese din cilindrul pernei prin ventilul de
reţinere 10 nescurgându-se în cilindrul de blocare 11.
Cu puţin înainte de atingere a poziţiei de lucru cea
mai coborâtă a pernei se întrerupe returul uleiului
spre cilindri pernei prin ventilul de comandă .
Perna rămâne în poziţia cea mai coborâtă de lucru a
sa, fie până când ventilul este complet deschis printr-
un impuls de comandă, blocajul fiind ridicat fie că
urmează berbecul imediat după ce acesta a trecut de
punctul mort inferior, funcţie de schema de comandă.
Cu puţin înainte de a atinge poziţia superioară de
lucru, secţiunea de curgere hidraulică la ventilul de
comandă 1.2 se micşorează, astfel încât placa pernei
se opreşte amortizat în poziţia ei superioară de lucru.
Momentul începerii amortizării se reglează cu
ajutorul unei came.
Când devine necesară o înlocuire a matriţei se
aduce muchia superioară a plăcii pernei cu ajutorul
dispozitivului de poziţionare până la înălţimea
marginei superioare a mesei maşinii. Prin aceasta se
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 33
asigură ca masa mobilă să poată fi scoasă afară fără
impedimente.
Deplasarea poate fi făcută numai când perna
este în stare gata de funcţionare, adică sub presiune
de aer comprimat.
Nu se face nici o evacuare a aerului
comprimat din agregatele penei pneumatice.
Poziţia inferioară de lucru este stabilită la 8 mm
peste marginea superioară a mesei maşinii.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 34
Fig.3
Masa mobilă
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 35
Masa mobilă actionată de către sistemul de
acţionare poate fi adusă în poziţia centrală (maşina)
sau în poziţia mijlocie (sistemul de şiruri T) şi este
coborâtă respectiv ridicată de dispozitivul de ridicare
din masa mobilă. Asigurarea poziţiei mesei mobile în
maşină se face cu arcurile de reglare din masa presei.
Intrarea şi ieşirea mesei mobile este
posibilă numai când:
-placa aruncătoare a presei se află în poziţia
inferioară;
-berbecul presei se află în punctul mort
superior;
-cablul este conectat la masa mobilă;
-dispozitivele de prindere rapidă din masa sunt
eliberate.
Instalaţia hidraulică a mesei mobile se
compune dintr-un ventil cu mai multe căi, o pompă
cu roţi dinţate, două ventile de limitare a presiunii şi
un dispozitiv de ridicare.(fig.4)
Cu ajutorul instalaţiei hidraulice pot fi
efectuate două manevre:
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 36
-coborârea mesei mobile;
-ridicarea mesei mobile.
La ridicarea mesei mobile conducta de
presiune 2 este lipsită de presiune. Conducta de
presiune 1 este pusă sub presiune. La coborârea
mesei mobile conducta de presiune 1 este lipsită de
presiune, conducta de presiune 2 se afla sub presiune.
Pompa cu roţi dinţate 3 pompează continuu
ulei după executarea operaţiei de ridicare sau
coborâre a mesei mobile prin ventilele de limitare a
presiunii 4 sau 5.
Timpul de funcţionare al pompelor cu roţi
dinţate este limitat din cauza încălzirii uleiului, astfel
încât durează la coborârea mesei de patru ori mai
mult decât la ridicare.
Poziţia mesei mobile se va controla vizual.
Dispozitivul de reglare din masa mobilă
constă în patru cilindrii hidraulici cu acţiune dublă.
El serveşte la ridicarea mesei mobile când se
înlocuieşte matriţa astfel încât roţile fixe pentru
deplasarea transversală să fie ridicate permitând
deplasarea laterală şi invers şi pentru ca roţile pentru
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 37
deplasarea transversală să intre atât de mult în masa
mobilă încât roţile fixe să facă contact cu şinele.
Dispozitivul de prindere rapidă
în masă
Acest dispozitiv de prindere rapidă a mesei
mobile serveşte la fixarea rapidă şi sigură a mesei
mobile pe masa presei. Format dintr-un cilindru
hidraulic cu dublu efect şi un mecanism cu pârghii,
dispozitivul de strângere este pivotat la deblocare
pană când iese în afara mesei mobile.
Instalaţia pneumo-hidraulică
Instalaţia pneumo-hidraulică se compune
din:
- şase unităţi de prindere a mesei mobile;
- o transmisie pneumo-hidraulică.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 38
Cu transmisia pneumo-hidraulică se
execută comenzile: blocarea şi deblocarea mesei
mobile.
La comanda deblocarea mesei mobile
conducta de presiune este lipsită de presiune.
Rar cealaltă conductă este sub preiune.
La comanda blocarea dispozitivului de
fixare prima conductă face să fie pusă sub presiune.
Întrerupătorul de presiune realizează
starea de pregătire pentru funcţionarea maşînii când
presiunea de stingere este suficient de mare
(160kgf/cm2).
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 39
Fig.4
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 40
Norme de protecţie a muncii în cazul utilizării
presei de ambutisat cu excentric
Dispozitivele de protecţie au rolul de a
evita accidentele în timpul lucrului la prese.
Aceste sisteme sau dispozitive sunt realizate
mecanic, pneumatic, electric şi electronic. Sistemele
mecanice sunt realizate sub formă de grătare şisub
formă de mecanisme de îndepărtare. Grătarele
aurolul de a închide zona de lucru periculoasă şi prin
aceasta exclud introducerea mâinilor între matriţe
atunci când se produce închiderea lor.
Pentru protecţia utilizatorului presa este
dotată cu o serie de dispozitive care necesită
următoarele:
-cuplarea cu ambele mâini;
-siguranţe pentru curse individuale;
-siguranţe contra intervenţiilor ulterioare;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 41
-bariera de lumină pe bază de comandă
specială;
-ventile de siguranţă pentru comandă;
-frâna acţionată cu arc;
-blocarea berbecului;
-legătura cu pământul;
-tensiunea de comană de 110 V;
-supape de siguranţă la recipienţii de
presiune;
-coşuri de protecţie la scară;
-balustradă.
Se vor lua în considerare următoarele
norme de protecţie a muncii:
1.Presa poate fi deservită, având în vedere
gabaritul ei 7500mm (7.5m înălţime) 4600mm (4.6m
lăţime), poate fi deservită de 1-4 utilizatori. Dacă la
comanda maşinii participă mai mult de un utilizator
se va selecta pe panou numarul de operatiri.
Coborârea berbecului se va realiza numai atunci când
toti operatorii acţionează cu ambele mâini pe
butoanele respective.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 42
2.La introducerea manuală a semifabricatului
se va lucra în poziţia de comandă curse individuale.
3.Se intervine în spaţiul matriţei numai când
berbecul a fost fixat în poziţia maximă superioară.
4.La toate lucrările din spaţiul sculei blocajul
trebuie să fie asigurat, iar intre matriţa superioară şi
cea inferioară se vor introduce poansoanele de
siguranţă.
5.Se va umbla în spaţiul din jurul presei numai
când volantul este oprit.
6.Dulapul de comandă se deschide numai
când întrerupătorul general este decuplat.
7.Se verifică funcţionarea sigură a frânei
(uzura butucului de fricţiune şi elasticitatea arcului)
şi funcţionarea bună a siguranţelor pentru curse
individuale şi contra intervenţiilor ulterioare.
8.După urcarea scării la paşirea pe platforma
traversei se va agăţa imediat lanţul fixat pe scară.
9.La păşirea pe podestul din spate golul scării
de va închide cu clapeta de acoperire existenta pe
podest.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 43
La maxi prese este necesar să se prevadă mai
multe surse de lumină (celule fotoelectrice aşezate în
plan vertical pentru ca paravanul luminos să fie înalt.
Cu aceste celule fotoelectrice se pot prevenii
accidentele.
Este necesar de subliniat faptul că eforturile
care se depun pentru prevenirea accidentelor de
muncă în secţiile de presare la rece trebuie sa se
desfăşoarenu numaipalea perfecţionării
dispozitivelor de presare la rece, a preselor şi a
diverselor mecanisme ci şi pe calea ridicării continue
a calificării operatorilor.
Memeoriu justificativ de calcul
Notiuni generale pentru presele cu excentric
. Operaţia de ambutisare este operaţia prin
care se obţine, prin modificarea unui semifabricat de
formă plană, o presă de formă cavă. Ambutisarea se
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 44
utilizează şi în cazul măririi abâncimii unui
semifabricat cav.
Operaţia de ambutisare se poate face cu
subţierea pereţilor laterali sau fără subţierea pereţilor
laterali.
Lanţul cinematic principal este cel arătat în
fig.5 unde, pentru piesa de ambutisat cu mişcare
rectilinie, avem următoarele elemente
Fig.5
M- motor electric
Am- acumulator mecanic(volant)
I- întrerupător, mecanism de comandă cuplare
Rn- reductor sau variator de turaţii
Sf- frîna, mecanism de frânare
T- mecanism de transformare a mişcării
e- mecanism executor (berbec)
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 45
Lanţul cinematic principal cu mişcare
principală rectilinie antrenate mecanic este
reprezentat sub formă structurală în fig.6. Motorul M
fornizează mişcarea în lanţ. Motorul M de antrenare
asigură o mişcare de rotaţie no, după care capătă o
valoare dată, n, la ieşirea din reductor (sau variator)
trebuie transformată în mişcare rectilinie. De aceea în
lanţ sunt introduse mecanismul de transformare a
mişcării T, care în majoritatea construcţiilor
realizează şi inversarea sensului acestuia şi
mecanismul executor E. În acest scop sunt folosite
mecanismele manivela – culisor. Culisorul este
ultimul element al lanţului principal. De el se fixează
partea mobilă (activă) a sculei de presare.
În lanţul cinematic principal este inclus un
volant Am, care are rolul de a acumula energia
macanică, excedentară în perioadele de gol ale
funcţionării maşinii şi de a o ceda în perioadele de
sarcină. Mecanismul de frânare sf asigură oprirea şi
menţinerea ansamblului mişcării principale în poziţia
de repaus.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 46
Analiza cinematică a preselor cu excentric
Principala particularitate a preselor, mişcarea
de presare este obţinută cu ajutorul unui mecanism
bielă manivelă.
Mecanismul mişcarii principlale a preselor este
alcătuit dintr-un arbore cu excentric. În acest caz o
roată cu bucşă excentrică, reprezentând manivelele,
biela şi berbecul.
Se fac următoarele notaţii:
R – raza manivelei; L –
lungimea bielei.
e – excentricitatea , e=0
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 47
Fig.6
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 48
Mecanismul cu manivelă este reprezentat în
fig.6. Deci pentru o poziţie oarecare a manivelei,
cursa berbecului poate fi exprimată cu relaţia
(1)
În care: - este unghiul de poziţie al
manivelei;
- este unghiul de poziţie al bielei
Ca notaţiile anterioare şi următoarele
substituţii, relaţia (1) devine:
Deci
(2)
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 49
Din analiza relaţiei (2) rezultă că pentru un
mecanism la care culisorul nu are excentricitate
(e=0), deci berbecul se deplasează după axa ce trece
prin axa de rotaţie a manivelei, expresia cursei
devine:
(3)
Se constată că la o rotaţie a manivelei cu un
unghi se obţine cursa maximă a berbecului a
cărei expresie este.
(4)
Iar pentru mecanismele la care e=0, H=2R.
Din punct de vedere funcţional mecanismul
cu manivelă impune ca limită raportul valoarea
, în cadrul preselor mecanice domeniul de
utilizare fiind .
Viteza de deplasare a berbecului se
determină prin derivarea expresiei spaţiului (3) şi se
obţine pentru cazul excentricităţii nule
(5)
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 50
Pentru obţinerea acceleraţiei se va deriva
expresia obţinută pentru viteză în raport cu timpul
(6)
Având relaţiile (3), (5) şi (6) deci expresiile
spaţiului vitezei şi accelaraţiei se trasează grafic
valorile. Pentru a trasa graficele am recurs la o
metodă mult mai simplă, graficele pe calculator în
limbaj Fortran.
Semnificaţiile şi valorile din schema logică
din fig. 7 sunt următoarele:
r- raza manivelei, r=250mm
l- lungimea bielei, l=1900mm
n- numărul de curse duble /minut, n=20/min-1
λ- raportul r/l, λ=0.131578
ϕ- pasul de variaţie al unghiului [0.3600] [1.3610]
În funcţie de schema logică se face
programul pentru obţinerea graficelor.
În listing - spaţiul va fi notat cu s
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 51
- viteza va fi notată cu v
- accelaratia va fi notată cu A
Pentru trasarea graficului am avut nevoie de două
subrutine: una pentru aflarea valorilor maxime şi
minime şi una pentru trasarea punctelor
Schema logică pentru determinarea spaţiului,
vitezei şi acceleraţiei
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 52
fig.7.
Calculul forţelor din mecanismul bielă manivelă
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 53
Fig.8
În cazul real nu se neglijează frecările din
articulaţii. Pentru a determina solicitările reale din
bielă se reprezintă cercurile de frecare echivalente
celor două articulaţii. Razele vor fi
şi
- coeficient de frecare
RA- raza lagărului bielei la îmbinarea cu
manivela
RB- raza articulaţiei de legare la culisor
Fb- forţa care solicită axial biela va avea
expresia dată în formulă rezultată din poligonul
forţelor(fig.8.)
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 54
- unghiul pentru operaţia
de ambutisare
Dacă nu s-ar fi luat în considerare frecarea
În expresia anterioară datele sunt
următoarele:
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 55
mmRA 5,77
mmRB 445
- forţa care acţionează perpendicular pe
ghidajele presei se calculează cu expresia:
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 56
Dacă nu s-ar fi considerat frecarea
Diferenţele dintre forţele în care s-a luat în
considerare frecarea şi cele în care nu s-a luat în
considerare frecarea sunt destul de mari.
Calculul momentelor din mecanismul de
acţionare pleacă de la cele calculate mai sus.
Momentul de torsiune la care este solicitat arborele
principal va lua în considerare momentul dat de forţa
din bielă.
Acestui moment i se adaugă momentele de
frecare date de reacţiunile din lagăre.
şi sunt razele fusului
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 57
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 58
Condiţia de blocare:
În exploatarea preselor mecanice cu manivelă
există pericol de blocare a unor elemente.
Pentru a determina domeniile în care blocarea
ansamblului presei este posibilă se ia în considerare
echivalenţa dintre lucrul mecanic necesar deplasării
ansamblului şi lucrul mecanic al forţelor de frecare.
Pentru unghiuri mai mici şi
Deci
nefăcând
substituţiile de mai sus
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 59
unghiul de
înţepenire
Alegerea rapoartelor de transmisie
, ,
, dinţi, dinţi
, dinţi
, dinţi
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 60
Deci
Fig.9.
Calculul puterii motorului
Puterea motorului nominală se calculează cu
relaţia
Pn=kP
]
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 61
Unde k=1,15...1,30 şi depinde de presă, de
lucru mecanic.
Relaţiile sunt valabile pentru motoarele
asincrone la alunecarea nominală este mărită.
P- puterea medie a motorului se poate calcula
pornind de la lucru mecanic nominal Ln;
tc- timpul pe ciclu
grade utilizare a cursei preselor la
prese comandate manual
Pn=kP
Motor cu puterea de 75kW
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 62
Calculul volantului
La calculul volantului se va porni de la lucru
mecanic pe care trebuie să-l asigure din
(*)
Unde =turaţia medie a volantului
Aceasta se poate calcula cu relaţia
-turaţia volantului la începutul
operaţiei
-turaţia
volantului la sfârşitul operaţiei
- grad de neregularitate al volantului
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 63
, [din 8, pag 273] la
ambutisare adâncă
, cursa pe care se ambutisează
-unghiul de lucru al cursei
-unghiul cursei de gol
Înlocuind datele în formula (*) şi alegând
pentru volant un diametru de 1340mm va rezulta
kgG 1612
Formula (*) a pornit de la
Unde:
-viteza unghiulară medie a volantului
-momentul motor la începutul cursei de
lucru raportat la arborele principal
-momentul motor la sfârşitul cursei de
lucru raportat la arborele principal
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 64
-momentul de inerţie al sistemului volant
(ansamblul maselor în mişcare continuă de la
motorul electric la cuplaj)
După simplificările respective s-a ajuns la
formula de calcul
-momentul de inerţie al volantului
z-intervenit în formula de calcul a turaţiei la
sfârşitul operaţiei de lucru pe presă este indicele de
variaţie a vitezei. Valoarea sa z=0,13 este dată în [2,
pag 148].
Calculul transmisiei
Transmisia de la motorul principal de
acţionare la arborele volantului se va face prin curele
trapezoidale. Din [3, pag 316] am calculat:
1)Puterea de calcul Pc:
,
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 65
2)Raportul de transmitere
3)Profilul curelei
Tip (16x15)
4)Diametrul primitiv
(reiese din momentul de inerţie al
arborelui de ieşire de la motorul ASI)
5)Diametrul primitiv al roţii mari
, standardizat
6)Diametrul primitiv mediu
7)Distanţa dintre axe
I – preliminară
(mm), mm
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 66
8)Unghiul dintre ramurile curelei
9)Unghiul de înfăşurare la roata mică
10)Unghiul de înfăşurare la roata mare
11)Lungimea primitivă a curelei
,
mm
12)Distanţa dintre axe
1125A mm
13)Viteza periferică a curelei
, la curele trapezoidale înguste
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 67
m/s
m/s
14)Coeficientul de funcţionare cf
cf >1,6
15)Coeficientul de lungume cL
cL =0,99]
16)Coeficientul de înfăşurare
=0,94
17)Puterea nominală Po transmisă de curea
18)Numărul de curele preliminare
curele
19)Coeficientul numărului de curele
[13, tab 6]
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 68
curele
20) Frecvenţa încovoierilor curelei
, , numărul roţilor de transmisie
21)Forţa periferică transmisă
22)Forţa pe arbore necesară întinderii curelei la
montaj
23)Limitele de reglaj ale distanţei axiale
între % şi %
Deci 160 mm şi -80 mm
Roata de curea va avea dimensiunile canalelor
pentru curele trapezoidale conform STAS 1162-67.
Materialul roţilor turmat din fontă Fc25. Roţile se
vor executa respectând unele condiţii tehnice:
-colţurile exterioare ale fiecărui canal se
rotunjesc la R1;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 69
-teşiturile se execută la 1,5x45o;
-se va echilibra static;
-abaterile dimensionale ale piesei turnate
conform clasei a doua STAS 1582-74.Materialul
curelelor trapezoidale este din cauciuc cu inserţie
textilă.
Calculul cuplajului dinţat
Cuplajul dinţat este un cuplaj permanent
mobil, îmbină doi arbori rigizi, arborele volant faţă şi
arborele volant spate. Utilizarea acestor cuplaje
necesită o coaxialitate perfectă deoarece o abatere
foarte mică de la coaxialitate (unghiulară, radială)
produce tensiuni suplimentare importante în linia de
arbore şi reacţiuni periculoase în lagăre (contact pe
muchii).
Elementul principal al cuplajelor dinţate este
angrenajul realizat de butucii dinţaţi şi manşoanele
dinţate. Centrarea lor, precum şi eliminarea
deplasărilor radiale ale manşonului.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 70
Cuplajele dinţate admit în general abateri axiale
de (5-10mm) şi abateri unghiulare de până la un
grad.
Danturile sunt evolventice iar angrenajul se
realizează cu joc mărit între flancuri.
Calculul cuplajului se porneşte de la:
-coeficient de serviciu, din
=1,6
- momentul nominal [Nm] din tab 3.4
Turaţia maximă 2100 rot/min
Am ales ca 11- cuplaj dinţat varianta simplă
(simplu dinţat). Elementele sunt date în
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 71
în cazul acestor cuplaje dinţate se admit suprasarcini
egale cu maximul dublul valorii momentului nominal
dacă durata lor nu depăşeşte 15 secunde şi nu
însumează 2% din durata de funcţionare a cuplajului.
Notare: CD 11SHxEMI160/KI STAS 6589/2-
81
Calculul angrenajelor
În calcularea angrenajelor se realizează
următoarele etape:
1.Predimensionarea angrenajului;
2.Determinarea prin calcul a tuturor elementelor
geometrice ale roţilor dinţate şi angrenajului;
3.Verificarea la rezistenţă a roţilor dinţate şi la
limita termica a transmisiei.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 72
1.Predimensionarea – găsirea distanţei axiale pe
baza solicitării la presiune de contact
(1)
E=2,15x106 daN/cm2 pentru roţi de
oţel.
Materiale:
-pentru conducătoare, pinion 41MoCr11
-pentru roata condusă OL60
-pentru aceste materiale din tabelul AII-1 pag 526
se iau următoarele durităţi:
-pentru 41MoCr11, HB1 = 270-320
LOC60, HB2 = 200-300
Se alege HB1 =270 şi HB2 =225.
Se dau următoarele:
[kW][daNcm]
-adoptat iniţial, =1,3
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 73
-adoptat preliminar, =1,6
pentru dantura în V
Se recomandă valoarea unghiului .
, unde:
(pentru oţeluri cu )
- durata de funcţionare în ore
- rotaţia arborelui
,
pentru oţel
Având aceste date se înlocuieste în formula
1 şi se obţine:
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 74
din se recomandă pentru transmisia cu doua
angrenajecum e cazul presei de faţă ca distanţă axială
pentru funcţionare lentă şi z1= 12…17
dinţi.
După ce s-a ales distanţa axială şi modulul
standardizate se efectuează calculul geometric
2.Calculul geometric
1.Unghiul de înclinare de referinţă =250
2.Unghiul normal al profilului de referinţă
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 75
3.Coeficientul normal profilului capului de
referinţă
4.Coeficientul normal jocului de referinţă la fund
5.Modulul –normal
- frontal
6.Numărul de dinţi ai roţilor
dinţi
dinţi
dinţi
7.Unghiul frontal al profilului de referinţă
8.Distanţa dintre axele de referinţă
9.Unghiul de angrenare
Angrenaj zero deplasat
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 76
10.Înălţimea capului dinţilor
11.Înălţimea piciorului dintelui
mm
mm
12.Înălţimea dintelui
mm
13.Diametrul de divizare
mm
mm
14.Diametrul de bază
mm
mm
15.Diametrul de cap
mm
mm
16.Diametrul de rostogolire
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 77
Deoarece angrenajul este zero deplasat (nu s-a
făcut deplasare de profil) diametrul de rostogolire
coincide cu diametrul de divizare.
mm
mm
17.Grosimea dintelui pe cercul de divizare
mm
18.Pasul
mm
19.Gradul de acoperire
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 78
3.Calculul de verificare
Calculul de verificare se face la a)
compresiune si b) încovoiere
a) compresiune
;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 79
b) încovoiere
- coeficient în funcţie de numărul de dinţi
echivalent
dinţi
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 80
Treapta intermediară
dinţi
dinţi
dinţi
2.Calculul elementelor geometrice
13.Diametrul de divizare
mm
14.Diametrul de cap
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 81
mm
15.Diametrul de bază
mm
3.Calculul de verificare
Materialul acestei roţi OLC45
;
Verificare la încovoiere
;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 82
22 /5,5187
2
47505625cmdaNac
Distanţa axială
mm
mm
[kW]
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 83
- randament lagăr de rostogolire – rulmenţi
cu role cilindrice = 0,99
- randamentul angrenajului = 0,96
(angrenajul
este bine dimensionat)
Treapta a doua
Angrenajul din treapta a doua este angrenaj
cilindric cu dinţi drepţi.
Materialele:
-pentru pinion 50VCr11
HB=260-300
-pentru roţile cu excentric OLC60
HB=190
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 84
1.Calculul de predimensionare
dinţi
Se ia
10. Înălţimea capului dinţilor
11. Înălţimea piciorului dintelui
12. Înălţimea dintelui
13. Diametrul de divizare
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 85
14. Diametrul de bază
15. Diametrul de cap
16.Diametrul de rostogolire
Deoarece angrenajul este zero deplasat (nu s-a
făcut deplasare de profil) diametrul de rostogolire
coincide cu diametrul de divizare
17.Grosimea dintelui pe cercul de divizare
mm
18.Pasul
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 86
mm
19.Gradul de acoperire
3.Calculul de verificare
Calculul de verificare se face la a) compresiune
si b) încovoiere
a) compresiune
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 87
;
b) încovoiere
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 88
- coeficient în funcţie de numărul de dinţi
echivalent
dinţi
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 89
Treapta intermediară
dinţi
dinţi
dinţi
2.Calculul elementelor geometrice
13.Diametrul de divizare
mm
14.Diametrul de cap
mm
15.Diametrul de bază
mm
3.Calculul de verificare
Materialul acestei roţi OLC45
;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 90
Verificare la încovoiere
;
22 /5,5187
2
47505625cmdaNac
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 91
Distanţa axială
mm
mm
[kW]
- randament lagăr de rostogolire – rulmenţi cu role
cilindrice = 0,99
- randamentul angrenajului = 0,96
(angrenajul este bine dimensionat)
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 92
Treapta a doua
Angrenajul din treapta a doua este angrenaj
cilindric cu dinţi drepţi.
Materialele:
-pentru pinion 50VCr11
HB=260-300
-pentru roţile cu excentric OLC60
HB=190
1.Calculul de predimensionare
dinţi
Se ia
se ia valoarea cea mai mică dintre a celor
doua roţi.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 93
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 94
Este verificată distanţa axială
2. Calculul geometric
1.) Unghiul de referinţă
2.) Coeficientul profilului capului de referinţă
3.) Coeficientul jocului de referinţă la fund
4.) Modulul m normal
m=20 mm
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 95
5.) Numărul de dinţi al roţilor
6.)Unghiul frontal al profilului de referinţă
7.)Dinstanţa dintre axe
8.) Unghiul de angrenare
Nu sunt deplasări de profil
9.)Înălţimea capului dintelui
10.) Înălţimea piciorului dintelui
11.) Înălţimea dintelui n
12.) Diametrul de divizare
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 96
13.) Diametrul de cap
14.) Diametrul de bază
15.) Grosimea dintelui pe cercul de divizare
16.) Pasul dintelui
17.) Gradul de acoperire
18.) ;
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 97
3. Calculul de verificare
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 98
Angrenajul e verificat.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 99
Raportul de transmisie dintre roţile excentrice
este 1:1, sunt alcătuite din aceleaşi materiale şi au aceleaşi
caracteristici.
Lăţimea roţilor conduse cu excentrice este mai
mică decât lăţimea roţilor conducătoare .
Distanţa axială este 1780 mm . Distanţa de
1960mm provine din faptul că axele bielelor sunt
înclinate pentru o echilibrare şi o stabilitate perfectă .
CALCULUL BIELEI
Biela ca organ de legătură între culisor şi
arborele principal este solicitată de forţe de deformare şi
de forţe de frecare din ghidaje şi articulaţii.
(sarcina
preluată de o bielă în cazul unui mecanism cu patru biele).
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 100
Materialul bielei OT 60
Verificare:
Verificarea dimensiunilor bielei se face în
secţiunile periculoase.
Secţiunile pe care le-am considerat periculoase
sunt:
I-I, II-II, III-III
a) În secţiunea I-I
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 101
- forţa maximă care
încarcă presa care este egală cu 5MN
- momentul încovoietor
Secţiunile pentru verificarea I-I, II-II, III-III
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 102
1) În I-II, x=0
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 103
2) În secţiunea II-II
3.)În secţiunea III-III,
Deci biela este bine dimensionată
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 104
Fig.11
a.) secţiunea I-I
b.) secţiunea II-II
c.) secţiunea III-III
Verificarea la flambaj
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 105
-verificarea se face dacă
HbA
Din cele calculate mai sus ar rezulta că nu ar
trebui facută verificarea la flambaj.Pentru siguranţă se
calculează:
Calculul cuplajului intermitent
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 106
La majoritatea preselor se utilizează cuplaje cu
discuri de fricţiune.Avantajele constau în:
-funcţionarea liniştită
-transmiterea momentelor de valori
mari
-permite oprirea berbecului în orice
poziţie.
Acţionarea se face cu aer comprimat.
-coeficient 1.1…..1.3
c-raportul de transmisie între arborele principal şi
arborele pe care se montează cuplajul
-moment de pe arborele principal
-randamentul transmisiei între arborele principal
şi arborele cupuajului.
-forţa necesară pentru apăsarea discurilor
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 107
-coeficient de frecare
-0.35(pentru ferodou-oţel)
Verificarea la uzură şi încălzire
a.) la încălzire
-cuplări singulare
Metoda este mai greoaie deoarece se face calcul de
verificare la încălzire/solicitare pornind de la:
suprafeţe
Se adoptă 2 suprafeţe de frecare
Numărul de discuri
1-discul condus
2-discuri conducătoare
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 108
Calculul frânei
În calculul frânelor se ia în considerare echivalenţa
dintre lucrul mecanic de frânare şi energia cinetică a
maselor care trebuie frânate,astfel:
unde: momentul total al maselor frânate redus la
arborele pe care se afla frâna
-viteza unghiulară a arborelui de frânare
-unghiul corespunzător realizării frânării
-moment de frânare
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 109
-raportul de transmitere dintre arborele frânei
şi arborele principal
unde sunt razele exterioare respectiv interioare a
discurilor de fricţiune
Q-forţa necesară pentru realizarea momentului de
frecare
P-presiunea pe suprafeţele de frecare
numărul pe suprafeţele aflate în contact
P<1.13<
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 110
Presiunea pe suprafeţele de frecare este mai mică
decât presiunea admisibilă dată pentru acest tip de
frână.Deci dimensionarea este bună.
Calculul arborilor
Arborele principal (care este prezentat în figura 12)
Calculul reacţiunilor
-în plan orizontal
-în plan vertical
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 111
sarcinile şi momentele care solicită arborele în cele
două plane au valorile:
1.)Verificarea arborelui la solicitări variabile
Se face în secţiunile I şi II , unde avem o
concentraţie de tensiuni la saltul de diametre.
Momentul de încovoiere în această secţiune
a.)secţiunea II-II
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 112
-coeficient efectiv de concentrare=1.6
factor dimensional=0.9
-coeficient de calitate a suprafeţei=0.84
-rezistenţă la oboseală(ciclu simetric)=
limita de curgere
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 113
Coeficientul de siguranţă:
C=
c-coeficintul de siguranţă este
b.)secţiunea I-I
Pentru predimensionarea arborilor:
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 114
alegem:
alegem:
III=
alegem:
IV=
alegem:
formula generală de predimensionare:
unde: -momentul de torsiune în [daN/cm]
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 115
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 116
Fig.12
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 117
Calculul rulmenţiilor
I Calculez rulmenţii de pe arborele volantului
Fig.13
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 118
a.) din catalog rulment NU 328C3;
C=76500
b.)calculez în I
,
c.)
d.) ore
e.)
II.în lagărul II
a.)d=160 rulment NU 234C3 c=81500{daN]
b.)
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 119
c.)
f = 3.3
d.) ore
e.)
Calculul lagărului de alunecare
Se dă:d=250[mm]
L=380[mm]
-sarcina F=
-presiunea medie
n=20 rot/min
v-viteza periferică
-jocul relativ
-jocul diametral
-temperatura medie
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 120
-volumul fusului
- coeficientul de corecţie
-suprafaţa de schimb de căldură A
- puterea pierdută prin frecare la
- vâscozitatea la
- vâscozitatea uleiului la
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 121
- temperatura la
- factorul W sau vâscozitatea
- temperatura lagărului
- vâscozitatea la temperatura de funcţionare
- temperatura lagărului la
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 122
- turaţia de trecere
- raportul dintre
- cifra de încărcare
- puterea pierdută prin frecare
- coeficientul de frecare
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 123
CALCULUL PERNEI
HIDRAULICE
cursa s=500 mm
Diametrul supapei
, v=2m/s
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 124
- viteza de scurgere a uleiului
Volumul uleiului din rezervoarele pneumatice
Diametrul rezervorului :
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 125
Având date aceste informaţii rezultate, se trece la
construcţia pernei pneumohidraulice.
Funcţionarea dispozitivului se bazează pe faptul
că în cursa de deformare aerul din cilindrii dispozitivului
de evacuare este comprimat , iar forţa elastică rezultată
acţionează asupra presei şi o scoate din matriţa interioară
odată cu retragerea culisorului .
Folosind şi acţiune hidraulică sistemul este mult
mai complex şi mult mai productiv. Cu o forţă mică şi un
volum mic de ulei realizăm la extragere o forţă suficient
de mare pentru a scoate piesa din matriţă.
CALCULUL CILINDRILOR DE
ECHILIBRARE
Aceste dispozitive se prevăd la toate piesele la
care şi se bazează pe proprietăţile elastice ale
aerului .
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 126
Se utilizează de la 1…4 cilindrii pneumatici.
Lungimea cilindrilor
i=1 cilindru de echilibrare
Valoarea greutăţii echivalente
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 127
Diametrul cilindrului de echilibrare
Calculul batiului
Se determină momentele încovoietoare în
punctele caracteristice ale cadrului :
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 128
Traversa superioară:
Traversa inferioară:
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 129
Verificarea batiului:
pentru oţel
.)Verificarea mesi la încovoiere(traversa
inferioară)
b.)Verificarea traversei superioare la
încovoiere
c.)Verificarea montanţiilor la încovoiere:
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 130
fig.14
Calculul tiranţilor:
-forţa dată în temă
-forţa totală de strângere
Coloanele presei vor fi verificate la compresiune
-valoarea secţiunii reduse
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 131
unde sunt ariile secţiunilor corespunzătoare
diferitelor zone ale montanţilor
sunt înălţimile aferente secţiunilor luate în
considerare
=10 cm
=520 cm
coloanele fiind solicitate la întindere , deformaţia
corespunzătoare va putea fii determinată cu relaţia:
K=4
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 132
Deformaţia batiului sub acţiunea forţei de strângere
- deformaţia montantului
- deformaţia traversei superioare
se calculează cu formula
- secţiunea maximă din traversa superioară supusă
deformaţiei datorită prestrângerii
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 133
deformaţia traversei interioare
[cm]
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 134
-unghiul de rotire al
piuliţei
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 135
Fig.15
Tensiunile maxime din coloane în perioada de lucru a
presei se determină cu relaţia :
unde
K- numărul coloanelor
- diametrul coloanelor
CALCULUL GHIDAJELOR
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 136
MASA TOTALĂ A
PRESEI
Masa totală a presei de ambutisat se va
calcula :
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 137
Corpul nu este plin în totalitate.
Considerând aproximativ a opta parte din volum ca fiind
material plin(fontă şi oţel) cu densitatea dată mai sus vom
avea:
CALCULUL ECONOMIC
Presa de ambutisat cu excentric a fost necesară în
industria construcţiilor de maşini din mai multe motive:
- acţionarea prin patru biele permite evitarea blocării
culisorului în cazul încărcării excentrice.
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 138
- Permite de asemenea posibilitatea mişcării
solicitării ghidajelor
- Extragerea pieselor se face cu ajutorul pernei
pneumatice de masă
- Folosirea microacţionării în punerea precisă a mai
multor operaţii:
- oprirea culisoului în punctul mort inferior
- deplasarea lentă a culisoului pentru verificarea
trecerii libere a matriţei la cursa berbecului
- folosind matriţe adecvate , presa de ambutisat
poate de asemenea să fie folosită şi la unele
operaţii de îndoire, calibrare, imprimare în relief.
În cadrul construcţiei maxipreselor , cum este şi cea
de faţă , tendinţele ce se manifestă pentru prelucrarea prin
presare la rece sunt orientate în următoarele direcţii:
mărirea productivităţii , producerea consumului de
energie, micşorarea greutăţii , găsirea de soluţii proprii,
reducerea importurilor.
În calculul economic pe care l-am utilizat am urmărit
ca aceste subansamble sunt nestabile a se importa.
Pentru aceasta am utilizat
U.T.C.-N. PROIECT DE DIPLOMĂ pag. 139
Cursul de revenire brut se calculează ca raport între
preţul intern complet de export al produsului exprimat
în lei şi preţul extern obţinut pe produs
top related