Cálculo da potência do acionamento da mesa móvel da máquina hidráulica

  A prensa hidráulica é um equipamento comum usado na produção industrial. Na grande linha de produção de estampagem de prensa hidráulica, o tamanho e o peso do molde são grandes e geralmente é necessário que seja montado por meio de acionamento. omáquina hidráulica adota a estrutura de bancada móvel, e a bancada de trabalho móvel pode ser removida do lado de fora da fuselagem para fácil substituição e instalação do molde.

  Actualmente, a mesa de trabalho hidráulica das prensas hidráulicas no país e no estrangeiro utiliza principalmente o redutor para conduzir o rolo para realizar o movimento da mesa móvel. O peso da caminhada, o tamanho do rolo, a taxa de redução, etc.a mesa móvel está diretamente relacionada à seleção do poder motriz da mesa móvel.

  A escolha correta do poder de condução é especialmente importante para o projeto da mesa móvel da máquina hidráulica. Se a seleção for muito grande, causará desperdício de energia, aumento no custo de fabricação e espaço de instalação insuficiente. E sea seleção é muito pequena, o torque do inversor é insuficiente, a mesa móvel não pode ser acionada e o motor de acionamento está superaquecido.

  Com base na pesquisa de tecnologias relacionadas e no exemplo de um projeto de bancada móvel, este artigo discute o método de cálculo do poder de acionamento da mesa móvel da máquina hidráulica.

  1. Parâmetros da bancada móvel

  Velocidade de caminhada: V≈60mm / s;

  Peso de trabalho móvel mais carga: W = 7 × 105N.

  Um suporte de quatro rodas, tração nas duas rodas e um diagrama esquemático do mecanismo de acionamento da bancada móvel são mostrados na Figura 1.

Figura 1 Mecanismo de acionamento da bancada móvel

  1. Mesa móvel 2. Rolo 3. Engrenagem grande 4. Pinhão 5. Acoplamento universal 6. Eixo 7. Redutor

  2. Determinar o diâmetro e a largura do rolo

  O diâmetro do rolo está diretamente relacionado à velocidade de movimento e torque de fricção da mesa móvel. O diâmetro e a largura do rolo também afetam a tensão de contato entre o rolo e o trilho. O estresse de contato entreo rolo e o trilho devem ser menores que a tensão de contato permitida do material, caso contrário, o trilho pode ser deformado por depressão. A deformação da depressão do trilho também aumenta a resistência do movimento da mesa móvel,resultando em potência de condução insuficiente. O diâmetro e a largura do rolete podem ser verificados de acordo com a fórmula de estresse de contato da Hertz.

  F ——— rolamento de rolos cilíndricos simples, F = W / 4 (N);

  E - módulo Elástico, MPa;

  B —— largura do rolo, mm;

  R - raio do rolo, mm;

  σHP ——— Esforço de contato permissível [1], MPa, material do rolete é de 45 aço, têm dureza de 215 ~ 225HB, σHP = 440 ~ 470MPa.

  De acordo com o espaço de projeto da bancada móvel, o raio do rolo R = 225 mm e largura B = 110 mm são inicialmente selecionados, e a tensão de contato pode ser obtida de acordo com a fórmula (1):

Pode ser visto que a tensão máxima de contato excede a tensão de contato permitida, e o raio e a largura do rolo precisam ser ajustados, mas a tensão de contato permitida também pode ser aumentada ajustando-se a dureza dorolo e a faixa de trilho.

  Trilhos do trilho são geralmente feitos de 45 chapas de aço, 45 aço temperado, dureza pode atingir 42 ~ 45HRC, a tensão de contato permitida pode ser aumentada em cerca de 1,5 vezes, cerca de 700MPa, para atender as condições de força de contato, para os trilhos eos rolos precisam de tratamento de endurecimento superficial.

  O valor limite de tensão de contato admissível σHlim do aço temperado pode ser calculado da seguinte forma:

  45HRC≈60HV (HV - dureza Vickers)

  Portanto, 45 quenching de aço, seu limite de tensão de contato permitido pode atingir:

  Portanto, os exemplos aqui descritos não ajustam o raio e a largura do rolo, mas o inlay do trilho e o rolo são submetidos a um tratamento térmico de têmpera para aumentar o valor de tensão de contato permissível.

  3. Selecione a relação de transmissão total

  O motor de acionamento do redutor geralmente usa um motor assíncrono de quatro estágios com uma velocidade de n≈1420r / min.

  Velocidade da roda:

  A relação de engrenagem total pode ser obtida de (3):

  Assim:

  De acordo com a relação de transmissão total i = i1 × i2, a relação de transmissão i1 e a relação de par de engrenagens i2 são distribuídas. A escolha do i2 é limitada pelo espaço do projeto, e a calibração do módulo de engrenagens e da resistência também é necessária. esteartigo não será discutido em detalhes aqui.

  4. Calcule a resistência ao rolamento do rolo

  (1) Resistência ao caminhar no plano Wr (N)

  K - o coeficiente de atrito do rolamento de rolos, tomar 0,01;

  d - o raio do anel externo do rolamento, d = 17,5 cm;

  R - raio do rolo, cm;

  fs - O coeficiente de atrito entre o rolo e o trilho é tomado como 0,1.

  Substituir dados:

  (2) Resistência ao deslizamento em declive Fr (N) causada por flexão de trilho durante a caminhada

  θ1 ——— o ângulo de deflexão gerado pelo trilho, θ1 = atan 2δ1 / L, onde

  δ1 = 0,2 mm, L = 1000 mm;

  θ2 ——— A precisão da montagem e fabricação do trilho, a precisão e a curvatura da montagem do trilho devem estar dentro de 2mm / 1000mm, θ2 = atan 2/1000.

  Substituindo dados:

  (3) Resistência de inércia Fa (N) da mesa móvel de 0 → V em 2s

  Pela segunda lei de Newton:

  a ——— a aceleração da mesa móvel de movimento estacionário para movimento uniforme, m · s-2;

  t ——— Tempo de inicialização da estação de trabalho móvel, s;

  g ——— Aceleração da gravidade, g = 9,8m · s-2.

  Substituindo dados:

  (4) A força necessária para superar a amolgadela do trilho quando a bancada móvel está andando Fs (N)

  fs ——— O comprimento da superfície côncava do trilho de guia, cm; o significado de outras grandezas físicas e o sistema de unidades são os mesmos da fórmula (5).

  A fórmula para o raio de contato da Hertz:

  —B ——— a soma das larguras dos quatro rolos, mm;

E ——— Módulo elástico, E = 2,0 × 10 (5 MPa).

  Substituindo dados:

  Assim:

  5. Bancada de trabalho móvel

  Potência necessária para andar (kw):

  Potência necessária na inicialização (kw)

  F1 - o maior de Wr e Fs;

  η ——— eficiência mecânica, tire 0,85;

  K ——— Fator de segurança, tire 1,25.

  Substituir dados:

  Portanto, a potência da bancada móvel na inicialização é muito maior do que durante a viagem normal, e a potência necessária para a bancada móvel se mover a uma velocidade constante é reduzida, o que é o mesmo que a situação real.

  6. Quanto mais obstáculo o poder da bancada móvel

  O cálculo da potência motriz da mesa móvel de máquina hidráulica também precisa considerar o desnível dos trilhos, o desnível dos trilhos e o desnível dos trilhos móveis.

  Como mostrado na Figura 2 abaixo, movendo o rolo da mesa sobre o obstáculo, o torque da unidade do rolo precisa superar o momento entre o rolo e o obstáculo causado pelo peso da mesa móvel e do molde:

Imagem 2 Bancada de trabalho móvel sobre obstáculos

  Da relação entre as figuras acima:

  h ——— é a dimensão da altura do obstáculo, mm.

  A relação entre a potência do motor da mesa móvel e o torque do rolo é:

  n —— Velocidade do motor de velocidade n = 1420r / min, i relação de transmissão total. Das equações (12), (13), (14):

  Pegue a altura do obstáculo h = 0.3mm e substitua os dados:

  7. Selecione a potência do motor da unidade de desaceleração

  De acordo com a discussão acima, o poder da mesa móvel sobre o obstáculo é o maior. Portanto, ao selecionar a potência da mesa móvel para acionar o motor, ela deve ser baseada nesta potência, combinada com a amostra deo redutor, você pode escolher um motor de quatro estágios com uma potência de condução de 3kw.

  8. Conclusão

  (1) A seleção do tamanho do rolete da mesa móvel precisa ser verificada de acordo com a tensão de contato Hertz da roda da mesa móvel e do trilho, e a tensão de contato não deve exceder a tensão de contato permitida. De acordo coma fórmula de estresse de contato da Hertz, quanto maior o diâmetro e a largura do rolo da mesa móvel, menor a tensão de contato. No entanto, devido às limitações do espaço de design e à necessidade de racionalidade de projeto, o diâmetro e a larguraOs roletes da mesa móvel e os insertos do trilho podem ser tratados termicamente para aumentar seus valores de tensão de contato permitidos.

  (2) A bancada móvel é submetida a várias resistências durante o trabalho, e a potência de corrida e potência de partida são obtidas de acordo com a resistência e a velocidade de movimento da mesa móvel. O poder de partida do celularworkbench é maior que a potência de execução, o que é consistente com a situação real.

  (3) Durante o trabalho da bancada móvel, devido aos obstáculos nos trilhos, a força da bancada móvel sobre os obstáculos tem a maior relação com a altura dos obstáculos. De acordo com a prática de designexperiência de nossa empresa, a altura dos obstáculos é geralmente 0,3 milímetros. Esse poder é maior que o poder de viagem e potência de partida da bancada móvel. Portanto, o valor da energia da unidade redutora da bancada móvel édeve ser baseada neste valor e é apropriadamente aumentada de acordo com as especificações do motor.

(4) A prática de projeto e o uso do local do usuário indicam que o método de cálculo de energia da mesa móvel da máquina hidráulica discutido neste documento é adequado.