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Berechnung der Antriebsleistung der hydraulischen Maschine

Anzahl Durchsuchen:23     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2018-11-02      Herkunft:Powered erkundigen

  Die hydraulische Presse ist eine in der industriellen Produktion gebräuchliche Ausrüstung. In der großen hydraulischen Pressenstempelproduktionslinie sind Größe und Gewicht der Form groß, und es ist im Allgemeinen erforderlich, dass sie durch Fahren montiert werden. DasDie hydraulische Maschine übernimmt die Struktur der mobilen Werkbank, und die mobile Werkbank kann von der Rumpfaußenseite entfernt werden, um die Form einfach austauschen und installieren zu können.

  Gegenwärtig wird der hydraulische Arbeitstisch für hydraulische Pressen im In- und Ausland meistens zum Reduzieren der Walze verwendet, um die Bewegung des Bewegungstisches zu realisieren. Das Laufgewicht, die Rollengröße, das Untersetzungsverhältnis usw. desDer bewegliche Tisch steht in direktem Zusammenhang mit der Auswahl der Antriebsleistung des beweglichen Tisches.

  Die richtige Wahl der Antriebsleistung ist besonders wichtig für die Konstruktion von hydraulischen Maschinenbewegungsliegen. Wenn die Auswahl zu groß ist, führt dies zu Stromverlust, erhöht die Herstellungskosten und zu wenig Installationsraum. ObDie Auswahl ist zu klein, das Antriebsmoment ist unzureichend, der bewegliche Tisch kann nicht angetrieben werden und der Antriebsmotor ist überhitzt.

  Basierend auf der Erforschung verwandter Technologien und dem Beispiel eines mobilen Workbench-Entwurfs wird in diesem Artikel das Berechnungsverfahren für die Antriebskraft des hydraulischen Maschinen-Bewegungstisches diskutiert.

  1. Mobile Workbench-Parameter

  Gehgeschwindigkeit: V ~ 60 mm / s;

  Mobiles Arbeitsgewicht plus Last: W = 7 × 105N.

  Eine Vierradstütze, ein Zweiradantrieb und eine schematische Darstellung des mobilen Werkbankantriebs sind in Abbildung 1 dargestellt.

Berechnung (1)

Bild 1 Mobiler Werkbankantrieb

1. Bewegungstisch 2. Rolle 3. Großes Zahnrad 4. Ritzel 5. Universalkupplung 6. Welle 7. Reduzierstück

  2. Bestimmen Sie den Durchmesser und die Breite der Walze

  Der Durchmesser der Walze steht in direktem Zusammenhang mit der Bewegungsgeschwindigkeit und dem Reibungsmoment des Bewegungstisches. Der Durchmesser und die Breite der Walze beeinflussen auch die Kontaktspannung zwischen der Walze und der Schiene. Die Kontaktspannung zwischenDie Rolle und die Schiene müssen geringer sein als die zulässige Kontaktspannung des Materials, andernfalls kann die Schiene durch Depression verformt werden. Die Deformation der Schiene erhöht auch den Bewegungswiderstand des Bewegungstisches.was zu einer unzureichenden Antriebskraft führt. Der Durchmesser und die Breite der Walze können gemäß der Hertz-Kontaktspannungsformel überprüft werden.

Berechnung (2)

  F - Einzelzylinderlager, F = W / 4 (N);

  E - Elastizitätsmodul, MPa;

  B - Rollenbreite, mm;

  R - Rollenradius, mm;

  σHP ——— Zulässige Kontaktspannung [1], MPa, Rollenmaterial ist 45 Stahl, Abschreckhärte 215 ~ 225HB, σHP = 440 ~ 470 MPa.

  Entsprechend dem Auslegungsraum der mobilen Werkbank werden zunächst der Rollenradius R = 225 mm und die Breite B = 110 mm ausgewählt, und die Kontaktspannung kann gemäß Formel (1) erhalten werden:

Berechnung (3)

  Es ist ersichtlich, dass die maximale Kontaktspannung die zulässige Kontaktspannung übersteigt, und der Radius und die Breite der Walze müssen angepasst werden, die zulässige Kontaktspannung kann jedoch auch durch Einstellen der Härte erhöht werdenRolle und die Schienenleiste.

  Schienen Schienen bestehen im Allgemeinen aus 45 Stahlplatten, 45 Stahl abgeschreckt, die Härte kann 42 bis 45 HRC erreichen, die zulässige Kontaktspannung kann um das 1,5-fache erhöht werden, etwa 700 MPa, um die Kontaktfestigkeit zu erfüllen, so die Schienen undWalzen benötigen eine Oberflächenhärtung.

  Der zulässige Kontaktspannungsgrenzwert σHlim des gehärteten Stahls kann wie folgt berechnet werden:

Berechnung (4)

  45HRC≈60HV (HV - Vickershärte)

  Daher kann das Abschrecken von Stahl 45 seine zulässige Kontaktspannungsgrenze erreichen:

Berechnung (5)

  Daher stellen die hier beschriebenen Beispiele nicht den Radius und die Breite der Walze ein, sondern die Schieneneinlage und die Walze werden einer Abschreckwärmebehandlung unterzogen, um den zulässigen Kontaktspannungswert zu erhöhen.

  3. Wählen Sie die Gesamtübersetzung aus

  Der Reduzierantriebsmotor verwendet im Allgemeinen einen vierstufigen Asynchronmotor mit einer Drehzahl von 1420r / min.

  Geschwindigkeit des Rades:

Berechnung (6)

  Die Gesamtübersetzung kann aus (3) erhalten werden:

Berechnung (7)

  So:

Berechnung (8)

  Gemäß dem Gesamtübersetzungsverhältnis i = i1 × i2 sind das Übersetzungsverhältnis i1 und das Zahnradpaarverhältnis i2 verteilt. Die Wahl von i2 ist durch den Bauraum begrenzt und die Kalibrierung des Zahnradmoduls und der Getriebestärke ist ebenfalls erforderlich. DieseDer Artikel wird hier nicht näher erläutert.

  4. Berechnen Sie den Rollenlaufwiderstand

  (1) Flacher Gehwiderstand Wr (N)

Berechnung (9)

  K - der Reibungskoeffizient des Wälzlagers beträgt 0,01;

  d - der äußere Ringradius des Lagers, d = 17,5 cm;

R - Rollenradius, cm;

  fs - Der Reibungskoeffizient zwischen der Rolle und der Schiene wird mit 0,1 angenommen.

  Ersatzdaten:

Berechnung (10)

  (2) Steigungslaufwiderstand Fr (N), der durch die Biegung der Schiene während des Gehens verursacht wird

Berechnung (11)

  θ1 - der Durchbiegungswinkel, der von der Schiene erzeugt wird, θ1 = bei 2δ1 / L, wobei

  1 = 0,2 mm, L = 1000 mm;

  θ2 ——— Die Genauigkeit der Schienenmontage und -fertigung, der Genauigkeit und des Biegens der Schienenmontage sollte innerhalb von 2 mm / 1000 mm liegen, θ2 = 2/1000.

  Daten ersetzen:

Berechnung (12)

  (3) Trägheitswiderstand Fa (N) des Bewegungstisches von 0 → V in 2s

Durch Newtons zweites Gesetz:

Berechnung (13)

  a - die Beschleunigung des Bewegungstisches von einer stationären zu einer gleichförmigen Bewegung, m · s-2;

  t ——— Startzeit der mobilen Workbench, s;

  g ——— Schwerkraftbeschleunigung, g = 9,8 m · s-2.

  Daten ersetzen:

Berechnung (14)

  (4) Die Kraft, die erforderlich ist, um die Beule der Schiene zu überwinden, wenn die mobile Werkbank läuft. Fs (N)

Berechnung (15)

  fs - Die Länge der konkaven Oberfläche der Führungsschiene in cm; Die Bedeutung der anderen physikalischen Größen und des Einheitensystems entsprechen denen der Formel (5).

  Die Formel für den Kontaktradius von Hertz:

Berechnung (16)

  B - die Summe der Breiten der vier Walzen, mm;

  E - Elastizitätsmodul, E = 2,0 × 10 (5 MPa).

  Daten ersetzen:

Berechnung (17)

  So:

Berechnung (18)

  5. Bewegliche Workbench-Laufleistung

  Erforderliche Kraft (kw):

Berechnung (19)

  Stromverbrauch beim Start (kw)

Berechnung (20)

  F1 - der größere von Wr und Fs;

  η ——— Mechanischer Wirkungsgrad: 0,85;

  K ——— Sicherheitsfaktor, nimm 1.25.

  Ersatzdaten:

Berechnung (21)

  Daher ist die Leistung der mobilen Workbench beim Start viel höher als bei normaler Fahrt, und die Leistung, die erforderlich ist, damit sich die mobile Workbench mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, wird reduziert, was der tatsächlichen Situation entspricht.

  6. Je mehr Hindernisse die Leistung der mobilen Werkbank ausmacht

  Bei der Berechnung der Antriebsleistung des hydraulischen Maschinentisches müssen auch die Unebenheiten der Schienen, die Unebenheiten der Schienen und die Unebenheiten der sich bewegenden Schienen berücksichtigt werden.

  Wenn Sie die Tischrolle über das Hindernis bewegen, muss das Drehmoment des Rollenantriebs überwunden werden, um das Moment zwischen der Rolle und dem Hindernis zu überwinden, das durch das Gewicht des Bewegungstisches und des Werkzeugs verursacht wird.

Berechnung (22)

Berechnung (23)

Bild 2 Mobile Werkbank über Hindernisse

  Aus der Beziehung zwischen den obigen Figuren:

Berechnung (24)

  h - ist die Höhe des Hindernisses in mm.

  Die Beziehung zwischen der Antriebsmotorleistung des beweglichen Tisches und dem Rollendrehmoment ist:

Berechnung (25)

  n - Drehzahl Motordrehzahl n = 1420 U / min, i Gesamtübersetzung. Aus den Gleichungen (12), (13), (14):

Berechnung (26)

  Nehmen Sie die Höhe des Hindernisses h = 0,3 mm und ersetzen Sie die Daten:

Berechnung (27)

  7. Wählen Sie die Motorleistung des Verzögerungsantriebs

  Gemäß der obigen Diskussion ist die Kraft des sich bewegenden Tisches über dem Hindernis am größten. Wenn Sie also die Leistung des mobilen Tisches zum Antreiben des Motors auswählen, sollte er auf dieser Leistung basieren, kombiniert mit der Probe vonBeim Untersetzungsgetriebe können Sie einen vierstufigen Motor mit einer Antriebsleistung von 3 kW wählen.

  8. Schlussfolgerung

  (1) Die Auswahl der Rollengröße des beweglichen Tisches muss entsprechend der Hertz-Kontaktspannung des beweglichen Tischrades und der Schiene überprüft werden, und die Kontaktspannung darf die zulässige Kontaktspannung nicht überschreiten. Gemäßder Hertz-Kontaktspannungsformel gilt: Je größer der Durchmesser und die Breite der beweglichen Tischwalze sind, desto geringer ist die Kontaktspannung. Aufgrund der Einschränkungen des Bauraums und der Notwendigkeit der Rationalität des Designs sind jedoch Durchmesser und Breite erforderlichder Rollen sind nicht zu groß, und die beweglichen Tischrollen und Schieneneinsätze können wärmebehandelt werden, um ihre zulässigen Kontaktspannungswerte zu erhöhen.

  (2) Die mobile Werkbank ist während der Arbeit verschiedenen Widerständen ausgesetzt, und die Laufleistung und Startleistung werden entsprechend dem Widerstand und der Bewegungsgeschwindigkeit des Bewegungstisches erhalten. Die Startkraft des HandysDie Workbench ist größer als die Laufleistung, was der tatsächlichen Situation entspricht.

  (3) Während der Arbeit der mobilen Werkbank hat die Kraft der sich über die Hindernisse bewegenden Werkbank aufgrund der Hindernisse auf den Schienen die größte Beziehung zur Höhe der Hindernisse. Entsprechend der EntwurfspraxisErfahrung unserer Firma, ist die Höhe der Hindernisse in der Regel 0,3 mm. Diese Leistung ist größer als die Fahr- und Startkraft der mobilen Werkbank. Daher ist der Wert der Antriebsleistung der mobilen Workbench-Reduzierung gleichmuss auf diesem Wert basieren und wird entsprechend den Motorspezifikationen entsprechend erhöht.

(4) Die Konstruktionspraxis und die Verwendung des Benutzers vor Ort zeigen an, dass das Verfahren zur Berechnung der Leistung des in dieser Arbeit behandelten hydraulischen Maschinenbewegungstisches geeignet ist.

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