hidraulične prese__
DESCRIPTION
.......TRANSCRIPT
PAGE 44
HIDRAULINE PRESE
Hidrauline prese nalaze sve veu primjenu u obradi metala deformisanjem naroito kada treba postii veliku deformacionu silu. Princip rada zasniva se na Paskalovom zakonu o nestiljivosti tenosti i prenosa pritiska na sve strane podjednako. Postoji veliki broj razliitih HP ,npr. Za slobodno kovanje, kovanje u kalupima, za istiskivanje, za proizvodnju panela ili salonit ploa, za proizvodnju predmeta iz plastinih masa, za sinterovanje itd.
Za tehnologiju plastine obrade posebno je vano oblikovanje prostornih izradaka u hladnom i toplom stanju gdje HP imaju veliko znaenje. Hidrauline kovake prese (HKP) grade se u razliitim izvedbama to zavisi od postupka plastine obrade .
Ipak osnovna podjela je na prese za obradu metala i za obradu nemetala .
HP
-Kovake prese za kovanje u kalupima
-Prese za plastine mase
-Kov.prese za slobodno kovanje
-Prese za presovanje panel ploa
-Prese za istiskivanje
drveta
-Prese za obradu lima
-Prese za tabletiranje
-Prese za pakovanje
otpadnih materijala.
Osnovni princip rada
Osnovni element prese je radni cilindar ,gdje se ostvaruje pritisak presovanjem . Radni cilindar moe biti jedan ili vie to zavisi od vrste prese i postupka presovanja. U cilindru se nalaze pokretni elementi (pluneri) koji su slini klipovima s razlikom da na pluner sila djeluje s jedne strane, a na klip sa obje strane. Pritisak u radnom cilindru moe da dostigne 2000 [N / cm3].
Kod HP pored radnog cilindra postoji pomoni cilindar gdje se proizvodi odreena koliina tenosti pod odgovarajuim pritiskom.
2
3P2P1
h1
4
1
F1
P1=P2
5
p1=4F1 /
6
- prenosni odnos umnoavanja sile u odnosu na dovedenu silu.
Postoje tri osnovna tipa radnih cilindara, i to:
cilindri jednostranog djelovanja,
cilindri diferencijalnog djelovanja i
radni cilindri dvostrukog dejstva , gdje tenost dolazi i s jedne i s druge strane cilindra.
b) diferencijalni
a) jednostrani
c) dvojnog dejstva
POGON HIDRAULINIH PRESA
Hidrauline prese koriste razne vidove pogona za izvravanje razliitih tehnolokih operacija.
Stepen savrenstva jedne hidrauline prese zavisi od vrste pogona, pri emu mogu biti postignuti razliiti efekti, kao to su: proizvodnost prese, snienje potrebne snage instalirane pumpe, snienje potronje elektrine energije, itd.
Parametri hidraulinog pogona zavise od tehnolokog postupka deformisanja te karaktera promjene deformacione sile.
Postoji est grupa tipova promjene sile u funkciji hoda alata.
I grupa II grupa
F F
F max. F max.
F max h1 = 0,7 0,8 dF/dh = const.
( = 70 - 80% ( = 60 - 70%
h1 h h
a) proces istiskivanja b) sabijanje - presovanje
IV grupa
hr = h1
F F
dF/dh(const.
F max. ( = 40 - 70 % F max
( = 10 - 25 %
h1-hr h h
d) izvlaenje lima c) toplo kovanje - tabletiranje
V grupa
F
dF/dh = 0
Fmax ( = 25 - 60 %
hr h
h1
e) prosijecanje, probijanje
Prema vrsti pogona HP mogu biti:
pumpno-akumulatorski pogon, gdje je pogon prese izveden preko akumulatora koji puni pumpa pogonjena od elektromotora,
pumpni (bezakumulatorski) pogon
pumpno-bezakumulatorski pogon sa zamajcem
-elektro-hidraulini pogon
Tenost pod pritiskom moe se dovesti direktno iz pumpe s tim to u tom sluaju svi cjevovodi imaju max. pritisak i max. optereenje.
prema
presi
Q
Direktni pogon
pomou pumpe
t
Q
t
tenost
klip
d2 d1 pora(zrak)
Direktni pogon ( multiplikatorski )
Q
prema presi
Akumulatorski pogon
4
boce
65
12
3
7
11
8
9
10
1.Razvodnik
2.Regulator otvaranja ventila i rada prese
3.cjevovod
4.radni cilindar
5.klip
6.traverza (pritiskiva)
7.klipovi za podizanje
8.cilindar za povrat pritiskivaa u gornji poloaj
9. i 10.cjevovod
11.pumpa
12.akumulator tenosti.
Koliina tenosti koju daje pumpa za pogon prese odnosno za punjenje akumulatora:
Popreni presjek klipa :
gdje je:z - broj cilindara pumpe (klipova)
s - hod klipa
n - broj okretaja vratila pumpe
nh - hidraulini stepen iskoritenja koji iznosi od nh=0,92 0,94Snaga potrebna za pogon pumpe:
gdje je :
Q - koliina tenosti,h -visina odnosno, pritisak tenosti iskazan u metrima,nm -mehaniki koeficijent iskoritenja iznosi : nm=0.82 0.85.
Akumulator
Akumulator prese moe biti izveden na vie naina. Bez obzira na konstrukciju glavni mu je zadatak da izjednaava neravnomjernost optereenja tj. potronju tenosti i omogui pogon vie presa pomou jedne centralne pumpe stanice.
Da li prese treba graditi sa ili bez akumulatora zavisi od vie faktora. Akumulator se uvijek koristi kod presa ,ima vie radnih cilindara i kada pogoni vie presa. Bez akumulatora grade se manje i srednje prese. Ako je pumpa direktno prikljuena na presu, kapacitet pumpe mora odgovarati max. potronji prese. Pumpni pogon je ekonominiji u kovanicama za raznovrsniju proizvodnju jer se tu stalno razvijaju deformacione sile.
P
P
P V
V
V
zrak
Teinski
Oprunibez razdvajanja sa klipom
tenosti i zraka
Hidraulina presa sa multiplikatorom
Kod ove prese pritisak tenosti u radnom cilindru ne ostvari se pomou pumpe ve sa specijalnim aparatom koji se zove multiplikator. Multiplikator je pogonjen parom, zrakom ili elektrinim putem. Pogon pomou pare postie pritisak prese 4060 [MN / m2 ] , to omoguuje da izmeu klipa i multiplikatora postoji cjevovod i razvodnici koji usmjeravaju odreenu koliinu tenosti i pod odreenim pritiskom. Multiplikator prese slui jedino da ostvari radni hod prese dok povratni hod se ostvaruje pomou povratnih cilindara kao i kod isto hidrauline prese.
p2
p2
Kako je : , slijedi da je :
Sreivanjem prethodnog izraza dobivamo da je :
- koeficijent multiplikacije
Poto u procesu rada dolazi do gubitka pa je koeficijent multiplikacije (stvarni) :
- mehaniki stepen korisnog dejstva koji iznosi: =0.95 , a moe se prikazati:
Prese sa multiplikatorom namijenjene su za pogon veih kovakih maina jer mogu proizvesti velike sile kovanja.
Meutim ,osnovni je nedostatak mali stepen iskoritenja ako je pogon pomou pare pa se ee koriste multiplikatori sa elektrinim pogonom. Zbog toga esto se koriste elektro-hidrauline prese.
Ove prese su direktno prikljuene na pumpu sa posebnim elektro-hidraulinim pogonskim aparatom. Pritisak tenosti se prilagoava stvarnom otporu deformaciji za razliku od isto hidraulikih presa , gdje se pritisak podesi prema najveem pritisku prese.
Na ovaj nain upotrebom elektro-hidraulinih presa znatno se smanjuju gubici energije.
Nosea struktura prese
F
za Z = 4
za Z = 2
e - ekscentricitet
Optimizacija radnog cilindra prese
Optimalni izbor elemenata svake maine sve se vie postavlja kao glavni zahtjev tehno ekonomske prednosti nove maine u odnosu na ve postojeu .
Konstruktor kod sloenih maina mora rijeiti niz tehniko tehnolokih problema , kao to su vijek trajanja maine , koliina dovedene energije , stepen iskoritenja energije , stepen automatizacije , koliinu utroenog materijala itd.
Utroeni materijal sve vie odreuje optimalnost maine , njezinu krutost i cijenu kotanja.
U fazi razrade konstrukcije , jedan od najvanijih zadataka je izbor materijala i odreivanje dozvoljenog napona koji e najbolje pokazati kako je iskoritena konstrukcija i ugraeni materijal . Kod hidraulinih presa izvodi se optimizacija teine cilindra , jer s unutranje strane vladaju visoki pritisci , a u stijenki cilindra visoki naponi .
Prema intenzitetu napona postoje 3 dijela cilindra i to :
oslonac cilindra A
cilindrini dio B
dno cilindra C
Normalni naponi u stijenki cilindra optereenog ravnomjerno unutranjim i vanjskim pritiskom odreuju se pomou jednaina :
Napon u aksijalnim pravcu moe se iskazati preko aksijalne sile F koja optereuje cilindar na zatezanje ili pritisak :
Slika : Zone cilindra prese
Ako je cilindar zatvoren sa obadvije strane tada je :
- vanjski pritisak,
- unutranji pritisak,
- glavni normalni naponi u radijalnom cirkularnom i aksijalnom pravcu,
- vanjski , unutranji i poluprenik u bilo kojoj toki stjenke cilindra.
Cilindri hidraulinih presa u veini sluajeva izvode se u vidu monoblokova , tako da su optereeni jedino unutranjim pritiskom : i
Po energetskoj teoriji ekvivalentni napon za glavne napone je :
gdje je :
Ako u prethodne jednaine uvrstimo r = r1, a zatim tako odreene napone uvrstimo u jednakost dobivamo :
Za granini sluaj da je : dobiva se:
Proraun optimalnog prenika cilindra
Osnovni zadatak je da se odredi optimalni odnos izmeu dozvoljenog napona i unutranjeg pritiska p , pri kojem e vanjski prenik cilindra imati najmanju vrijednost.
Zamjenom dobiva se :
Za odgovarajui kvalitet materijala cilindra i definisanu silu prese moe se u prethodni izraz uvesti konstanta C , tako da je :
Po E. I. Bogdanovu :
- racionalni pritisak Hidrauline prese za ugaono savijanje lima
Hidrauline prese za ugaono savijanje slue za oblikovanje elemenata od lima postupkom savijanja. Ovim postupkom se dobiju profilni nosai raznih geometrijskih oblika.
Osnovne su operacije rada:
Slobodno savijanje
Utiskivanje alata u materijal pri emu nastaje plastina deformacija sa malim elastinim povratom materijala nakon oblikovanja.
Oblikovanje u alatima sa poliuretanima kada se oblikuju laki metali i tanki elini limovi.
Na ovim presama mogue je takoer prosijecanje i probijanje .Kao i druge hidrauline prese i ova presa ima radni i povratni hod.
Glavni dijelovi hidrauline prese su:
Tijelo prese
Nosa gornjeg alata
Nosa donjeg alata
Radni cilindri
Hidraulina instalacija
Gornji i donji alat
Graninici
Elektroniko upravljanje.
Hidrauline prese za kruto savijanje se najee izvode sa dva radna cilindra.
Najee se radi bombiranje gornjeg alata
Reim rada HP se izvodi u alatima (gornji i donji) odreenog geometrijskog oblika i sa odreenom kinematikom kretanja. Brzina alata zavisi od hoda alata i brzine punjenja hidraulinog cilindra. Ove prese su fleksibilne jer se omoguuje izrada irokog asortimana razliitih profila. Kod izmjene proizvodnog programa izvodi se podeavanje gornjeg i donjeg alata, podeavanje pritiska, podeavanje graninika puta alata .
Dijagram brzine je prikazan na slici.
V1-brzina sputanja
V2-radna brzina
Radni hod
V3-brzina podizanja
V1
V2 je mala
V2
hhod
V3
povratni hod
Slika :Dijagram brzine kretanja nosaa gornjeg alata
Hidrauline prese najee se izvode sa 2 radna cilindra. Silu oblikovanja daje nosa gornjeg alata koji je vrsto vezan sa klipnjaama radnih cilindara. Potreban pritisak se regulie u radnim cilindrima automatski pomou ventila i radne jedinice. Izraunati pritisak se poveava za 10% radi kompenzacije razlika koje nastaju u kvaliteti lima kako je prikazano na slici:
Sl. Sila i radni pritisak oblikovanja
MAINE ZA KOVANJE
Maine za kovanje slue za prostornu plastinu obradu koja se izvodi kovanjem u kalupima ili slobodnim kovanjem brzinama do 10(m/s).
Prema nainu postizanja ubrzanja alata, ekii mogu biti:
ekii gdje se ubrzanje postie slobodnim padom s odreene visine H
ekii dvojnog dejstva ,gdje se ubrzanje postie dodatnim pritiskom s gornje strane klipa. Kod ekia prostog djelovanja masa sa odreene visine tako da je , ili dvojnog dejstva gdje se dodatnim pritiskom postie ubrzanje.
Prema vrsti kretanja ekii mogu biti udarnog dejstva gdje postoji m1v1>0 i m2v2=0.
m1 - padajua masa i m2 - nakovanj (donji alat)
Da bi dobili odgovarajui efekat kovanja mora biti:
m2=(1030)m1
ekii protuudarnog dejstva ,takoer imaju m1v1 > 0 i m2v2 > 0 , tako da je m1=m2 i v1=v2.
Prema nainu pokretanja gornjeg alata ekii mogu biti :
mehaniki ,
zrani ,
hidraulini ,
para - vazduni itd.
Osnovni princip rada ekia
Osnovni princip rada zasniva se na koritenju kinetike energije jedne relativno male pokretne mase ekia m1.
Kod ekia prostog dejstva akumulirana energija u trenutku udara :
gdje je:
m-padajua masa,
vu-brzina pri udaru ekia, odnosno prvi kontakt alata i obradka .
Kod ekia dvojnog dejstva pri padu pokretnih elemenata sa iste visine kao i kod ekia prostog dejstva, brzina u trenutku dodira obraivanog predmeta je:
vd brzina dvojnog dejstva
Brzina prostornog dejstva je :
H visina padanja mase m
Kod ekia dvojnog dejstva gdje je energija udara vea, budui je brzina udara dvojnog dejstva vea od ekia slobodnog pada .
Energija dvojnog dejstva je:
To znai ,da eki dvojnog dejstva pri istoj masi udara i visini padanja ima 2,25 veu energiju udara nego eki prostog dejstva. Ipak u praksi to nije tako jer zbog manje visine padanja i energija je neto manja. Manje visine ekia dvojnog dejstva su rezultat uteda u gradnji manje visine graevinskog objekta kovanice. Ta je visina za oko 20% manja u odnosu pri udaru:
ili brzina dvojnog dejstva iskazana preko visine pad:
Brzina pokretnih elemenata ima ogranienja , kao to ima ogranienja i veliina padajue mase m1 .
Brzina pokretnih elemenata u trenutku udara:
kod ekia prostog dejstva : vu=4.5 6.5 (m/s),
kod ekia dvojnog dejstva: vd=6.5 9 (max.10) (m/s).
Uslijed manjeg hoda i vee brzine broj udara u minuti kod ekia dvojnog dejstva je vei , nego kod ekia prostog dejstva .
Interesantno je da e rezultat kovanja biti razliit za istu energiju udara Eu ,zavisno od porijekla te energije tj. dali je energija postignuta na raun mase ili brzine. Pri istoj energiji udara eki sa veom masom prokovat e metal na veu dubinu. Ovo se moe objasniti razliitim vremenima djelovanja udara.
Ako uzmemo eki mase m1 i brzine v1,a drugi eki mase m2 i brzine v2,sa odnosima padajuih masa m1 > m2 i brzinama udara v1 < v2 , pri emu su energije udara meusobno jednake ,odnosno konstantne:
Neka pri kovanju svaki od obraivanih predmeta ima silu suprotstavljanja ,otpor materijala ka promjeni oblika R1 , odnosno R2. Radi uproenja usvojimo da R1 ima konstantnu vrijednost, tako da je ubrzanje prvog ekia mase m1 :
Na osnovu dejstva pokretnih masa prvog ekia moe se odrediti vrijeme kontakta , odnosno vrijeme plastine deformacije :
Analogno navedenom moe se postaviti isto takav odnos za eki mase m2 :
odnosno vrijeme kontakta alata i obradka :
Kako je brzina drugog ekia vea ( v2 > v1 ) , to je zbog ovravanja materijala i otpor materijala ka promjeni oblika ( R2 > R1 ).
Odnos vremena kontakta usporeivanih ekia:
Iz uslova ravnotee energija
EMBED Equation.3 moemo pisati :
Ako vrijednost za v1 i v2 uvrstimo za izraz odnosa vremena :
Prikazani izraz pokazuje da je t1 > t2 jer je R2 > R1 , i m1 > m2 .
Prema tome vei efekt kovanja je kod ekia vee mase (m1) jer je vrijeme kontakta alata i obradka vee. To znai , eki sa veom brzinom i manjom masom i ako ima istu energiju udara nee imati isti efekat kovanja. Ovo zbog toga to eki karakterie ne energija udara, ve teina elemenata koji padaju.
Izuzetak predstavljaju impulsi i brzohodni ekii iji je glavni pokazatelj energija udara.
Energija udara se sva ne zamjenjuje u koristan deformacioni rad ( Wd ) ve se jedan dio troi na odskakanje gornjeg alata, od osnove ekia ( Ws ) i jedan dio energije se izgubi u obliku vibracija i amortizuje osnove ekia (Wp ) .
Wu = Wd + Ws + Wp
Ovo pokazuje da se efekat plastine deformacije ne moe u potpunosti nadoknaditi poveanjem brzine ,tj. poveanjem brzine ne moe se nadoknaditi smanjenje mase.
Za pravilno kovanje mora biti odgovarajui optimalni odnos i brzine i mase. Normalna brzina udara vnor = 5 7 ( m / s ) ,a optimalni odnos masa:
m2 = ( 12 20) m1Kod presa dovoljno je kod izbora prese navesti silu prese. Meutim kod ekia potrebno je navesti udarnu energiju jednog udarca mase m1 (Nm) i masu pokretnih elemenata m1 , te brzinu padanja v1 .
Stepen iskoritenja energije udara
Kod svake alatne maine efikasnost maine se dijeli pored ostalog i kroz stepen iskoritenja, energije. Stepen korisnosti ne ukazuje samo na ekonomsku stranu ,ve i na kvalitetna rjeenja tehnikih problema pri konstrukciji maine.
Kod kovakih maina iskoritenje energije udara je osnova izbora vrste maina pri projektovanju procesa kovanja.
Kovake maine spadaju u grupu maina , gdje se proces deformacije zavrava ,kada se utroi raspoloena kinetika energija pokretnih elemenata.
Kod kovanja proces oblikovanja se moe izvriti putem vie uzastopnih udaraca ako energija
jednog udarca nije dovoljna. Pored ovih maina postoje i maine vezane za deformacionu silu kao to su hidraulike prese kod kojih se postupak deformacije zavrava ,kada se izjednai deformaciona sila procesa i nominalna sila maine.
Takoer postoje maine vezane za hod krivajnog mehanizma kod kojih je postupak deformisanja zavren kad alat izvri hod odreen kinematikom prese.
Prema tome osnovna karakteristika kovakih ekia je raspoloiva energija udara prije poetka deformacije.
EMBED Equation.3
Energija akumulirana nakon izvrenog udara u malju ekia je:
a u osnovi ekia:
Na osnovi ovih dviju jednakosti i moe se postaviti da je :
Dakle, energija udara ,jednim djelom se koristi u korisne svrhe za vrenje deformacionog rada (Ed) , a drugim djelom se gubi u vidu energija odskakanja.
Da bi odredili koliko se Eu pretvara u Ed potrebno je poznavati E1 , E2 , gdje koristimo sudar masa ekia.
Sudar masa ekia
odnosno:
ili
gdje je :
vektor impuls sile.
Za konaan vremenski interval:
Ako razvijemo gornju jednainu dobijemo koordinate koliine kretanja:
Za kretanje u pravcu ose y :
Slika : Sudar masa ekia
U momentu sudara (t = 0) , brzine masa m1 i m2 su v1 i v2 , nakon zavretka kompresije ( t = t1 ) brzine su im iste W , a na kraju restitucije ( t = t2 ) brzine su u1 i u2 .
Koliina kretanja za period kompresije (2) :
za masu m1 je :
za masu m2 je :
Sabiranjem jednakosti za I1 i I2 dobije se zajednika brzina masa:
Ako primijenimo isti postupak za period restitucije kada elastino deformisane mase nastoje da zauzmu prvobitni poloaj bie za masu m1 :
i za masu m2 imamo :
odnosno:
S obzirom da sudar masa ekia nije potpuno elastian ,ve nepotpuno elastian ,to se odnos impulsa u oba perioda udara moe iskazati koeficijentom sudara :
Koeficijent K ne zavisi od oblika i veliine masa ve samo od elastinih osobina materijala.
Koeficijent K se eksperimentalno odreuje mjerenjem visine padanja kuglice H i odskakanja h :
Za potpuno elastine materijale K=1 ,za staklo , za drvo , za elik u vruem stanju K 0,25 0,35 , za potpuno plastine materijale K=0 .
Kod mehanikih ekia sa neprekidnom osnovom ekia (v2 = 0 ) ,pa je :
Gubici uslijed potresa osnove ekia i odskoka malja
Zamjenom vrijednosti za u1 i u2 dobijemo obrasce za izgubljenu energiju:
Odnos izgubljene energije i osnove ekia je :
Koeficijent K1 je odnos izgubljene energije odskakanja padajue mase m1 i energije udara , a K2 je odnos izgubljene energije mase osnove ekia m2 i energije udara.
Prema slijedeoj jednakosti koliina korisne energije ili energije koja se utroi za izvoenje deformacionog rada je :
Izmjenom izraza za energiju deformacije i energiju odskakanja moe se dobiti izraz za izraunavanje utroene energije u koristan rad :
Dakle , stvarna energija koja se iskoristi zavisi o odnosu masa ekia (m1 i m2) , brzine padanja v1 i koeficijenta K .Za idealno elastino tijelo koeficijent K=1,pa je energija deformacije Ed=0 , to znai da nema plastinog oblikovanja niti deformacionog rada.Za idealno plastino tijelo K=0 , pa je energija deformacije :
Prema tome ukupni stepen iskoritenja kod kovakih maina moe se odrediti kao odnos :
Da ta jednakost pokazuje da stepen iskoritenja mijenja vrijednost u funkciji materijala pripremka i odnosa padajue mase osnove ekia.
Tako npr. ako je odnos masa , i za slabo plastian materijal K=0.9 ,koeficijent iskoritenja .
Za isti odnos masa ,ali za plastian materijal K=0.3 (kovanje elika u vruem stanju).
Vrijeme radnog i povratnog hoda
Ukupno vrijeme povratnog hoda je :
gdje je :
t1 vrijeme potrebno za podizanje konstantne brzine vk t2 - vrijeme za koje je brzina konstantna
t3 - vrijeme za koje masa m1 jo ne die prema gore i ako je prestalo djelovanje sile za podizanje pokretnih elemenata ( vrijeme koenja ).
Fu sila ubrzanja
F - sila podizanja pokretnih masa
G masa m1 .
Iz prethodnih jednaina odreujemo:
brzinu :
vrijeme :
visinu podizanja pokretnih elemenata:
Kada se postigne visina h1 , brzina v postaje konstantna , tj. v = vk = const. , a sila ubrzanja Fu = 0 , tako da je put :
Poslije prestanka djelovanja sile F nastaje period smanjenja ubrzanja , od brzine vk do nule , pa je put :
odnosno vrijeme :
Ukupna sila dizanja pokretnih elemenata je :
, kako je slijedi da je :
Ukupno vrijeme je :
, odnosno
Vrijeme padanja pokretnih masa sa visine h je :
,pa je:
ukupno vrijeme ciklusa :
ili
broj udaraca u minuti :
MAINE ZA VALJANJE
Maine za valjanje spadaju u grupu deformacionih maina kontinuiranog rada jer se ostvaruje stalan kontakt izmeu alata i obradka. Maine za valjanje su raznovrsne po vrsti pogona koji moe biti grupni i individualni ,konstrukcije mogu imati 2 ili vie valjaka , po broju obradnih jedinica (jedna ili vie redno postavljenih).
Sve maine za valjanje rade na principu smanjenja poprenog presjeka i poveanja duine. Pored maina za valjanje u kontinuirane sisteme za plastinu obradu spadaju:
maine za profilno oblikovanje valjanih traka,
maine za ravnanje,
maine za uzduno razrezivanje
maine za izvlaenje
maine za rotaciono istiskivanje cijevi.
Prema tehnologiji valjanja maine mogu biti:
za toplo valjanje,
za hladno valjanje profila i traka,
za kovako valjanje i za specijalne postupke valjanja (radijalno valjanje, valjanje navoja, cijevi itd.).
Prema brzini valjake maine mogu biti:
za valjanje kvadratnih profila
valjanje lima
valjanje traka , ice
kontinuirano valjanje lima
kontinuirano valjanje ice
hladno valjanje tanki traka
Osnovni elementi maina za valjanje
Svaka maina za valjanje ima slijedee osnovne elemente :
pogonski sistem ( elektromotor za pogon valjaka )
prenosni mehanizam (zupaniki ili kardanski prijenos )
nosea struktura (tijelo valjake maine )
mehanizam za podeavanje razmaka valjaka
radni i potporni valjci
senzori za osiguranje od preoptereenja
ureaji za hlaenje
ureaji za podmazivanje
upravljaka jedinica .
Radni valjak
Osnovni radni element u obrade valjanjem je radni valjak koji moe imati razliit geometrijski oblik zavisno od vrste valjanja i profila valjanog obratka . Krutost valjka u procesu valjanja mora biti to manja . Valjak se proraunava na savijanje i torziju.
Kritini presjek 1 1 :
Valjake maine sa vie prolaza
Maine za valjanje mogu biti sa jednom obradnom jedinicom i sa vie obradnih jedinica. Jedna obradna jedinica je za valjanje prostih
(jednostavnih) oblika ,dok je vie stepena za valjanje sloenih i za vee stepene
deformacija . Kod ovih valjakih maina osnovni uslov je da protok materijala mora biti konstantan , kako ne bi dolo do gomilanja materijala izmeu obradnih jedinica.
Iz prethodne slike moemo zakljuiti da je :
Ako izvrimo zamjenu sa formulom za povrinu presjeka :
Znamo da je izraz za deformaciju :
Iz izraza slijedi da je :
Sreivanjem izraza dobivamo da je :
odnosno :
Iz prethodne jednakosti mogue je izraunati broj obradnih jedinica :
U procesu valjanja dolazi do preticanja materijala pa je kod izraunavanja konstante valjake maine potrebno uzeti u obzir preticanje materijala.
Odnos izmeu brzine valjaka i brzine protoka materijala je:
[m/s]
obodna brzina valjka
brzina protoka materijala.
Preticanje s moe se odrediti eksperimentalno i analitiki. Konstanta deformacione maine za valjanje je :
gdje je:
i-broj obradne jedinice.
Pa je konstanta deformacione maine :
gdje je:
Si = 0.01 0.08
Di - prenik valjka
ni - broj obrtaja valjka
U procesu rada podeavanje valjaka moe biti runo ,automatsko pomou elektromotora i punog prenosnika i adaptivno gdje postoji povratna veza koja svaku promjenu debljine materijala registruje i prenosi u upravljaku jedinicu, kako bi se osiguralo automatsko podeavanje otvora valjaka.
Nosea struktura
l1
l1/2
I1
M2 F/2
M2M1 l2 I2 F/2 I3
Maina za valjanje ima noseu strukturu gdje se postavljaju radni valjci,
leajevi za oslanjanje te ureaji za podeavanje razmaka valjaka. Nosea struktura je u obliku okvira koji moe biti otvoreni i zatvoreni.
Zatvoreni okvir ima veu krutost. Okvir mora biti takvog oblika i dimenzija da sprijei pojavu elastinih deformacija.
Nosea struktura je optereena na savijanje, zakretanje i pritisak ,odnosno istezanje ,to zavisi od pojedinih dijelova okvira. Vertikalni stupovi imaju moment inercije I2,a horizontalni I1 i I3.
Maine za rotaciono izvlaenje
Ove maine slue za izradu osno simetrinih izradaka na bazi oblikovanja izradka u procesu krunog kretanja . Ove maine mogu biti za rotaciono izvlaenje lima i za rotaciono istiskivanje osno- simetrinih izradaka .
Osnovni elementi maine su nosea struktura , glavno radno vreteno , prenosni mehanizam, pogonski sistem sa elektromotorom , suport sa 1 3 radijalno postavljena alata .
Istiskivanje moe biti :
istosmjerno
protu smjerno
Na slijedeoj slici pritisni valjci (1 i 2) su u ovom sluaju postavljeni jedan naspram drugog u odnosu na oblikujui trn i aksijalno su pomjereni za veliinu (e).
Pri tome svaki pritisni valjak ostvaruje odreeni stepen redukcije debljine zida.
v
v
Maine za profilno oblikovanje
Ove maine slue za oblikovanje profila iz limene trake odreene irine B gdje se postepeno oblikuje profil, obino bez promjene debljine i trake.
Broj obradnih jedinica moe biti od 115 gdje je broj zavisan od sloenosti poprenog presjeka profila. Kako je s = const.
To je uslov protoka materijala:
Q0=Q1==Qn
gdje je:
n-broj obradnih jedinica.
a)B=L
s0
.
b)
s0 c)
s0
Fleksibilne maine za deformisanje
Prva fleksibilnost je uvedena u mainama za struganje gdje su primijenjene manje proizvodne serije
Razvojem tehnologije pokazala se potreba uvoenja fleksibilnosti i kod maina za deformisanje koje su inae po konstr. namijenjene za velike serije.
Meutim zahtjevi trita su prisilili proizvoae deform. maina da uvedu FOS-e.
Kod ovih maina fleksibilnost se postie zamjenom cijelih obradnih modula u kojima je osnovni element alat. Prva fleksibilnost je uvedena kod maina za savijanje ,revolver presa, koje imaju vie izmjenjivih alata. Najtee je bilo ostvariti fleksibilnost kod maina za valjanje jer su ove maine imale krutu ,a ne fleksibilnu automatizaciju.Kod maina za valjanje fleksibilnost se postie fleksibilnim kretanjima alata po odgovarajuoj putanji ili izmjenom obradnih modula.
Obrada nemetala
Obrada metala
v1
d1
d2
v2
d1
d2
EM
PU
A
PR
A
PR
EM
Pu
EM
Z
Pu
Pr
PU
Ur
Pr
EM
Prema presi
Q
t
t
3
1
a
c
d
b
Prema rezervoaru
Podizanje ventila
d
b
c
a
EMBED Equation.3
Rad hidrauline prese (princip rada)
povratni hod
predpritiskivanje
pritiskivanje
mirovanje
sa membranom
d
d
p2=40006000 [N/cm2]
F
p1=80120[N/cm2]
Z=1
Z=2
HC
F
F
Z=4
H. C.
Stubovi
P
d Z
s
d
Brzina
m1 v1
m2 v2
gasni
hidraulini
mehaniki
pneumatski
parovazduni
Oblikovanje lima
Kovanje u alatu
Slobodno kovanje
EKII
7
8
m1
radni cilindar
klip
zaptiva
klipnjaa
malj
gornji alat
obradak
donji alat
amortizer
temelj ekia
razvodnik
m1
v1
u1
m2
v2 = 0
u2
v1 - brzina malja prije udara
u2 - brzina odskakanja malja nakon udara
m2 - masa osnove ekia
PERIOD RESTITUCIJE
- I2
u1
t = t1
PERIOD KOMPRESIJE
- I1
v1
t = 0
1
m1
EMBED Equation.3
Y = F
Y = F
m2
EMBED Equation.3
W
t = t2
v 1 > v2
u2
I2
v2
I1
W
2
h
Fu
h3
v
F = G
Fu = 0
Fu =F G F = 0
vk
F
h2
G
Dijagram h = f (t)
Dijagram v = f (t )
t
h1
t3
t2
t1
t3
t2
t1
t
0
Duo - povratni
Duo - nepovratni
Trio
Poduporni valjak
R1
Kvarto
Radni valjci
Lanthov trio
R2
2
3
Nastat e kada namotaljka ima veliku snagu
3
1
Namotaljka
Sa 12 valjaka
Sa est valjaka
Univerzalni sistemi
Grupni
Individualni
EM
EM
1 2 3
Izrada kuglica za leajeve
1 2 i n
An
hn
vn
Ai
hi
vi
A0
h0
v0
A2
h2
v2
A1
h1
v1
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Oblici nosaa
Vm
3
Vv
2 1
n
1
2
e
n
EMBED Equation.3
_1146686933.unknown
_1146756572.unknown
_1146763904.unknown
_1146767848.unknown
_1146832525.unknown
_1146834234.unknown
_1146834719.unknown
_1146835267.unknown
_1146835568.unknown
_1146838171.unknown
_1146838485.unknown
_1146842957.unknown
_1146838359.unknown
_1146835637.unknown
_1146835439.unknown
_1146835480.unknown
_1146835353.unknown
_1146835138.unknown
_1146835240.unknown
_1146834809.unknown
_1146834504.unknown
_1146834573.unknown
_1146834620.unknown
_1146834541.unknown
_1146834373.unknown
_1146834418.unknown
_1146834304.unknown
_1146833480.unknown
_1146834122.unknown
_1146834191.unknown
_1146834028.unknown
_1146832891.unknown
_1146832892.unknown
_1146832552.unknown
_1146832890.unknown
_1146768836.unknown
_1146769276.unknown
_1146769635.unknown
_1146832487.unknown
_1146769349.unknown
_1146769130.unknown
_1146769141.unknown
_1146768882.unknown
_1146768237.unknown
_1146768521.unknown
_1146768594.unknown
_1146768378.unknown
_1146767951.unknown
_1146767985.unknown
_1146767881.unknown
_1146764845.unknown
_1146765179.unknown
_1146767706.unknown
_1146767809.unknown
_1146766101.unknown
_1146765060.unknown
_1146765122.unknown
_1146764926.unknown
_1146764280.unknown
_1146764685.unknown
_1146764805.unknown
_1146764495.unknown
_1146764059.unknown
_1146764208.unknown
_1146764004.unknown
_1146761132.unknown
_1146763038.unknown
_1146763499.unknown
_1146763744.unknown
_1146763859.unknown
_1146763564.unknown
_1146763260.unknown
_1146763330.unknown
_1146763199.unknown
_1146762580.unknown
_1146762835.unknown
_1146762905.unknown
_1146762749.unknown
_1146762374.unknown
_1146762505.unknown
_1146762219.unknown
_1146759362.unknown
_1146759764.unknown
_1146759804.unknown
_1146760166.unknown
_1146760915.unknown
_1146759782.unknown
_1146759657.unknown
_1146759674.unknown
_1146759625.unknown
_1146759027.unknown
_1146759262.unknown
_1146759325.unknown
_1146759209.unknown
_1146758700.unknown
_1146758796.unknown
_1146758670.unknown
_1146758171.unknown
_1146758244.unknown
_1146750811.unknown
_1146754479.unknown
_1146755689.unknown
_1146756129.unknown
_1146756387.unknown
_1146756478.unknown
_1146756355.unknown
_1146755866.unknown
_1146755951.unknown
_1146755746.unknown
_1146755092.unknown
_1146755216.unknown
_1146755522.unknown
_1146755131.unknown
_1146754934.unknown
_1146754973.unknown
_1146754560.unknown
_1146752516.unknown
_1146754030.unknown
_1146754083.unknown
_1146754085.unknown
_1146754076.unknown
_1146753946.unknown
_1146753991.unknown
_1146754017.unknown
_1146753990.unknown
_1146753918.unknown
_1146751424.unknown
_1146751624.unknown
_1146751625.unknown
_1146751579.unknown
_1146751592.unknown
_1146751456.unknown
_1146750927.unknown
_1146751230.unknown
_1146750846.unknown
_1146747935.unknown
_1146750373.unknown
_1146750671.unknown
_1146750726.unknown
_1146750765.unknown
_1146750684.unknown
_1146750430.unknown
_1146750514.unknown
_1146750400.unknown
_1146748280.unknown
_1146748585.unknown
_1146750240.unknown
_1146748416.unknown
_1146748041.unknown
_1146748083.unknown
_1146747969.unknown
_1146687662.unknown
_1146747546.unknown
_1146747770.unknown
_1146747864.unknown
_1146747670.unknown
_1146687812.unknown
_1146687855.unknown
_1146687795.unknown
_1146687190.unknown
_1146687515.unknown
_1146687622.unknown
_1146687358.unknown
_1146687067.unknown
_1146687165.unknown
_1146686998.unknown
_1146677463.unknown
_1146685832.unknown
_1146686186.unknown
_1146686507.unknown
_1146686586.unknown
_1146686669.unknown
_1146686540.unknown
_1146686336.unknown
_1146686467.unknown
_1146686232.unknown
_1146686007.unknown
_1146686109.unknown
_1146686134.unknown
_1146686078.unknown
_1146685879.unknown
_1146685972.unknown
_1146685995.unknown
_1146685957.unknown
_1146685932.unknown
_1146685853.unknown
_1146681057.unknown
_1146681386.unknown
_1146681505.unknown
_1146681549.unknown
_1146681485.unknown
_1146681193.unknown
_1146681320.unknown
_1146681152.unknown
_1146681173.unknown
_1146678783.unknown
_1146678871.unknown
_1146680531.unknown
_1146680575.unknown
_1146678978.unknown
_1146678810.unknown
_1146677649.unknown
_1146677733.unknown
_1146677606.unknown
_1146671522.unknown
_1146674641.unknown
_1146675153.unknown
_1146675298.unknown
_1146677361.unknown
_1146675154.unknown
_1146674831.unknown
_1146674968.unknown
_1146674667.unknown
_1146672700.unknown
_1146674559.unknown
_1146674602.unknown
_1146672828.unknown
_1146672540.unknown
_1146672583.unknown
_1146671660.unknown
_1146671776.unknown
_1146654490.unknown
_1146657754.unknown
_1146671322.unknown
_1146671349.unknown
_1146671474.unknown
_1146671335.unknown
_1146671294.unknown
_1146654851.unknown
_1146654971.unknown
_1146654698.unknown
_1146654108.unknown
_1146654238.unknown
_1146654454.unknown
_1146654162.unknown
_1146653907.unknown
_1146654075.unknown
_1146653838.unknown
_1131569054.unknown