Pogonski mehanizam krivajnih presa sastoji se od krutog krivajno-polužnog sistema koji u potpunosti određuje kinematiku, statiku i dinamiku mašine

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Pogonski mehanizam krivajnih presa sastoji se od krutog krivajno-polužnog sistema koji u potpunosti određuje kinematiku, statiku i dinamiku mašine"

Νικολίτα Βλαχόπουλος
6 χρόνια πριν
Προβολές:

2 Pogonski mehanizam krivajnih presa sastoji se od krutog krivajno-polužnog sistema koji u potpunosti određuje kinematiku, statiku i dinamiku mašine Kod prostog krivajnog mehanizma dijagram brzine pritiskivača ima oblik sinusoide i odgovarajući je za jednostavnije operacije deformisanja (odsecanje, probijanje, prosecanje, savijanje i sl.). Za glavno i pomoćna dejstva krivajnih presa koriste se krivajno-polužni, bregasti i specijalni pogonski sistemi.

3 Prema Banketovu, pogonski mehanizmi krivajnih presa dele se u četiri kategorije: univerzalni mehanizmi (prost krivajni mehanizam); mehanizmi za velike sile i male brzine (krivajno-laktasti); mehanizmi sa regulisanom brzinom pritiskivača (složeni mehanizmi) i mehanizmi za dugačke zastoje (mehanizmi sa bregastom pločom).

4 Slika 8.1 Pogonski mehanizmi krivajnih presa, Lange [1]

5 Prema Langeu, mehaničke prese sa ograničenim hodom dele se na: 1. prese sa krivajnim pogonskim mehanizmom; 2. prese sa pogonom pomoću bregaste ploče. Detaljna podela pogonskih mehanizama prema Langeu: 1. proste krivajne mehanizme; 2. krivajno-laktaste mehanizme (višepolužni i višezglobni); 3. višekrivajne mehanizme.

6 Najčešće korišćeni pogonski mehanizmi prema Spuru: 1. Prost krivajni mehanizam 2. Prošireni i modifikovani krivajni mehanizam 3. Mehanizam sa bregastom pločom

7 Slika 8.2 Uobičajeni mehanizmi pogona krivajnih presa [7] a) prost krivajni mehanizam, b) krivajno-laktasti mehanizam, c) krivajni mehanizam sa klinom, d) multilink krivajni mehanizam, e) vučno-krivajni mehanizam, f) dvokrivajni mehanizam sa zajedničkim pogonom, g) bregasti mehanizam

8 Specijalni pogonski mehanizmi su razvijeni jer klasični mehanizmi ne mogu da zadovolje sve zahteve u pogledu tehnoloških karakteristika određenih metoda deformisanja Osnovna karakteristika novih pogonskih sistema jeste njihova fleksibilnost u pogledu dijagrama brzine pritiskivača i visoka energetska efikasnost.

9 Slika 8.3 Varijante pogona free motion presa Komatsu [62] Slika 8.4 Dijagram hoda pritiskivača prese sa servo pogonom Komatsu [62]

10 Slika 8.5 Servo pogon, Müller Weingarten

11 a) b) Slika 8.6 Dijagram hodа servo prese Müller Weingarten [58] a) izvođenje kompletnog dvojnog hoda, b) izvođenje dela dvojnog hoda

12 a) b) Slika 8.7 Pogonski sistem sa dodatnim elektromotorom (eng. second drive) [31] a) kinematska šema, b) izgled mehanizma, 1 glavni motor, 2 kaišni prenosnik, 3 dodatni motor, 4 epiciklični prenosnik, 5 krivajno vratilo

13 Slika 8.8 Dijagram hoda pogona second drive, IWU-Chemnitz [31]

14 Slika 8.9 Krivajni mehanizam sa neokruglim zupčanicima [12]

15 Slika 8.10 Primena novog krivajnog mehanizma [12]

16 Slika 8.11 Mehanička presa sa hibridnim pogonskim sistemom, Schuler [10] 1 spojnica i kočnica, 2 ekscentarsko vratilo, 3 uređaj za podešavanje veličine hoda, 4 pogon dodavača, 5 balansni cilindar, 6 hidraulični cilindar, 7 ploča stola, 8 uređaj za zamenu ploče stola, 9 hidraulični jastuk, 10 apsorber vibracija, 11 odvod otpada, 12 senzori hoda pritiskivača, 13 hidraulično gonjeni pritiskivač, 14 mehanički gonjeni pritiskivač, 15 akumulator vazduha, 16 hidraulični akumulator

17 Prednosti pogona su: optimalno podešavanje brzine pritiskivača zahtevima procesa; mogućnost oblikovanja delova veće visine; mogućnost izvođenja operacije utiskivanja sa nepokretnim alatom pod opterećenjem; povećani broj hodova prese u jedinici vremena, na primer, pri dubokom izvlačenju, moguće je ostvariti 16 hodova bez hibridnog pogona, odnosno, 28 sa hibridnim pogonom.

18 Kinematske karakteristike krivajnih presa zavise od vrste ugrađenog pogonskog mehanizma Kinematika krivajnog mehanizma određena je zavisnošću veličine hoda od ugla krivaje na osnovu koje se dobijaju dijagrami brzine i ubrzanja pritiskivača

19 Hod tačke B: S R L Rcosα Lcos β R1 cosα L1 cos β Rsinα Lcos β 2 2 cos β 1 λ sin α λ S R 1 cos α 1 cos 2α 4 a) Slika 8.12 Prost krivajni mehanizam a) centralni 2 R S 1 λ λ S / R 2 R S R L S cos α 2 λ R S R 2R R L S ds λ v Rω sinα sin2α dt Brzina pritiskivača: Ubrzanje pritiskivača: dv a Rω 2 cos α λcos 2α dt

20 Hod tačke B: 2 λ k λ S R 1 cos α 1 cos 2α kλsin α 4 2λ1 Ubrzanje pritiskivača: 2 a Rω cos α λcos 2α kλsin α b) Slika 8.12 Prost krivajni mehanizam b) dezaksijalni

Hod pritiskivača: 1 S M cos βmin cos β cosγmin cosγ λ1 M M BC N BD λ1 N sinγ λ 1 sin β 2 2 1 2 2 cos γ 1 λ sin β 1 λ sin β 1 2 1 Slika 8.

21 Hod pritiskivača: 1 S M cos βmin cos β cosγmin cosγ λ1 M M BC N BD λ1 N sinγ λ 1 sin β cos γ 1 λ sin β 1 λ sin β Slika 8.14 Krivajno-latkasti mehanizam [19] λ1 S M cos βmin cos β cos2βmin cos2β 4 Ugao β: cos ββ min 2 M S M N S 2 2MMNS Brzina pritiskivača: Ugaona brzina člana M: λ1 R sin α α0 φ2 v ω1m sin β sin2β ω1 ω 2 M sin β φ φ o 2 0 R sin α αo L AC M φ2 180 arctg arccos R cos α α c 2AC L o 2 2 2

22 Hod pritiskivaca: λ S M cos β cos β cos2β cos2β 4 1 max Uglovi: 2 2 M c L R a β1,2 arccos arctg 2M c b 2 a) Slika 8.15 Podvarijante krivajnolatkastog mehanizma [19] a) šarnir B ne prelazi vertikalnu osu 180 L R c M b α1,2 arccos arctg L R c a 2 2 2

23 Kretanje pritiskivača u dve etape: Prva etapa: λ S M 1 cos β 1 cos 2β 4 ' 1 max Druga etapa: λ S M 1 cos β 1 cos 2β 4 " 1 max b) Slika 8.15 Podvarijante krivajnolatkastog mehanizma [19] b) šarnir B prelazi vertikalnu osu

24 Slika 8.16 Kinematske karakteristike krivajnolaktastog mehanizma

25 Slika 8.17 Dvokrivajno-polužni mehanizam [19] Slika 8.18 Kinematske veličine dvokrivajnog mehanizma [19]

26 Za pravilno dimenzionisanje elemenata krivajnih presa potrebno je poznavati opterećenja koja nastaju u radu mašine Opterećenje elemenata prese je posledica procesa deformisanja, inercije pokretnih elemenata, gravitacije i sila trenja Sile gravitacije i sile inercije u pogonskom mehanizmu krivajnih presa mogu se zanemariti jer su daleko manje od sila koje su posledica procesa deformisanja

27 Proračun prostog krivajnog mehanizma izvodi se u dve varijante: idealni mehanizam - mehanizam bez sila trenja; realni mehanizam, kada se u obzir uzimaju i sile trenja

28 F Sila u krivajnoj polugi F ABi ABi Fi cos β F i λ sin α F ni F tgβ sin β λsinα cos β 1 λ 2 sin 2 α cos β 1 Normalna sila i F ni F λsinα i λ sin α a) b) Slika 8.19 Opterećenje idealnog krivajnog mehanizma [19, 26] a) sile u idealnom mehanizmu, b) trugao sila F F ABi i F F sin α Mti dα Fi ds ds d λ Mti Fi Fi R 1 cos α 1 cos 2α dα dα 4 λ Mti FR i sin α sin 2α 2 λ mi R sin α sin 2α 2 M Obrtni momenat: Idealni krak sile: Sila na pritiskivaču: F m ti i i ni i Mti Mti Fi m λ i R sinα sin2α 2

29 Zbog delovanja trenja u rukavcima A i B, sila FAB zauzima pravac određen uglom γ: sinγ μ r A r L B a) Slika 8.20 Opterećenje realnog krivajnog mehanizma [19, 26] a) sile u realnom mehanizmu

30 b) Slika 8.20 Opterećenje realnog krivajnog mehanizma [19, 26] b) dijagram sila FAB cos β +γ + φ = F cosφ Sila u vođocama pritiskivača: Fn tg βγ F μf tg β γ Fn F 1 tg β γ 1 n Obrtni momenat na krivajnom vratilu: cos φ FAB F arctg cos β γ φ 1 M ds F ds μ F r dβ μ F r dα dβ μ F r dα t AB B AB A OI OI μf r dα μ F ds OII OII 1 n ds M F μ F r 1 λcos α r λcos α r t A B O dα Krak trenja: m μ r 1 λ r λ r μ A B O Sila na pritiskivaču kod realnog mehanizma iunosi: Mt Mt F mi m λ μ R sinα sin2α μ r A 1 λ r B λ r O 2

31 Slika 8.21 Sila na pritiskivaču prostog krivajnog mehanizma 1 idealni mehanizam, 2 realni mehanizam Slika 8.22 Dijagram sile krivajnog mehanizma pri =0,1 i pri različitim vrednostima nominalnog ugla krivaje [1]

32 Veličina nominalnog ugla n zavisi od vrste i namene krivajne prese. Prema Langeu [1], nominalni ugao ima sledeće vrednosti: prese univerzalne namene 30 0 prese za probijanje i prosecanje 20 0 ; kovačke prese 10 0 ; prese za duboko izvlačenje 75 0 ; prese za istiskivanje 45 0.

33 Analiza zakočenja stanja krivajne prese je bazirana na balansu energije elastičnih sila i sila trenja: F ds F mμdα Granični ugao oblasti zakočenja: α z m μ R1 λ

34 Slika 8.23 Sile na laktastom mehanizmu Obrtni moment na krivajnom vratilu: M F m m F m t AB i μ AB k Krak krivajnog mehanizma: λ m R sin α sin 2α μ 1 λcos α r λr cos α r k 2 A B O λ M F R sin α sin 2α μ 1 λcos α r λr cos α r t AB 2 A B O B Mt Ft BC Ukupan obrtni moment na krivajnom vratilu: Sila u tački B FB FAB cos βk Ft cos β Tangencijalna sila: d λ Mt 2F sin β μ R sin α sin 2α μ 1 λcos α ra λrb cos α ro BC 2 a, B λ1 mk BC sin β sin 2β μ 1 λ1 rb λ1 rd rc 2

35 F Sila na pritiskivaču: Mt d λ sin β μ R sin α sin 2α μ 1 λcos α ra λrb cos α ro BC 2 Slika 8.24 Dijagram sile krivajno-laktaste prese [1] Komponente sile u polugama krivajno-laktastog mehanizma, prema Banketovu, se određuju sledećim izrazima: F F S r 2F 2μ l l λ S 1 S r A rb S r 1 sin α λ sin α μ 2μ 2 R 2 R R l l AB 2 BC F BD 1 S ra rb F1 λsin α μ 2 R R S r 1 S ra rb 1 λ 2μ sin α μ l l 2 R R F S S 2r 1 μ 1 2l l l

Σχετικά έγγραφα

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II Zadatak: Klipni mehanizam se sastoji iz krivaje (ekscentarske poluge) OA dužine R, klipne poluge AB dužine =3R i klipa kompresora B (ukrsne glave). Krivaja