Berekening van het aandrijfvermogen van de hydraulische machine

  De hydraulische pers is een veel gebruikte apparatuur voor industriële productie. In de grote productielijn voor het persen van hydraulische persen zijn de afmeting en het gewicht van de vorm groot en moet deze in het algemeen worden gemonteerd door te rijden. Dede hydraulische machine keurt de mobiele werkbankstructuur goed, en de mobiele werkbank kan van de buitenkant van de romp worden verwijderd voor gemakkelijke vervanging en installatie van de vorm.

  Momenteel gebruikt de hydraulische werktafel van hydraulische persen in binnen- en buitenland meestal het reductiedeel om de rol aan te drijven om de beweging van de bewegende tafel te realiseren. Het loopgewicht, de rolmaat, de verkleiningsratio, enz. Van debewegende tafel zijn direct gerelateerd aan de selectie van de aandrijfkracht van de bewegende tafel.

  De juiste keuze van de aandrijfkracht is vooral belangrijk voor het ontwerp van de hydraulische machinetransporttafel. Als de selectie te groot is, veroorzaakt dit energieverlies, verhoogt u productiekosten en onvoldoende installatieruimte. Alsde selectie is te klein, het aandrijfkoppel is onvoldoende, de bewegende tafel kan niet worden aangedreven en de aandrijfmotor is oververhit.

  Gebaseerd op het onderzoek van verwante technologieën en het voorbeeld van een ontwerp van een mobiele werkbank, bespreekt dit document de berekeningsmethode van de aandrijfkracht van de bewegende tafel van de hydraulische machine.

  1. Mobiele werkbankparameters

  Loopsnelheid: V≈60mm / s;

  Mobiel werkgewicht plus belasting: W = 7 × 105N.

  Een vierwielige steun, een tweewielaandrijving en een schematisch diagram van het aandrijfmechanisme van de mobiele werkbank worden getoond in afbeelding 1.

Afbeelding 1 Mobiel werkbankaandrijfmechanisme

  1. Bewegende tafel 2. Roller 3. Grote versnelling 4. Pinion 5. Universele koppeling 6. As 7. Reducer

  2. Bepaal de diameter en breedte van de wals

  De diameter van de wals hangt direct samen met de bewegingssnelheid en het wrijvingsmoment van de bewegende tafel. De diameter en breedte van de wals beïnvloeden ook de contactspanning tussen de wals en de rail. De contactspanning tussende rol en de rail moeten minder zijn dan de toelaatbare contactspanning van het materiaal, anders kan de rail vervormd worden door een indrukking. De vervorming van de raildepressie verhoogt ook de bewegingsweerstand van de bewegende tafel,resulterend in onvoldoende aandrijfkracht. De diameter en breedte van de wals kunnen worden gecontroleerd volgens de Hertz-contactspanningsformule.

  F --- enkele cilinderlager, F = W / 4 (N);

  E --- elasticiteitsmodulus, MPa;

  B --- rolbreedte, mm;

  R --- walsradius, mm;

  σHP --- Toelaatbare contactspanning [1], MPa, rolmateriaal is 45 staal, afschrikhardheid 215 ~ 225HB, σHP = 440 ~ 470MPa.

  Afhankelijk van de ontwerpruimte van de mobiele werkbank, worden in eerste instantie de rolradius R = 225 mm en breedte B = 110 mm geselecteerd en kan de contactspanning worden verkregen volgens formule (1):

  Er kan worden gezien dat de maximale contactspanning groter is dan de toelaatbare contactspanning, en dat de straal en breedte van de rol moeten worden aangepast, maar de toegestane contactspanning kan ook worden verhoogd door de hardheid van derol en de spoorstrook.

  Rail rails zijn over het algemeen gemaakt van 45 stalen platen, 45 staal geblust, hardheid kan bereiken 42 ~ 45HRC, de toegestane contactspanning kan worden verhoogd met ongeveer 1,5 keer, ongeveer 700MPa, om de contact sterkte voorwaarden, dus de rails enrollen hebben een oppervlakteverhardingsbehandeling nodig.

  De toelaatbare grenswaarde voor contactspanning σHlim van het geharde staal kan als volgt worden berekend:

  45HRC≈60HV (HV - Vickers-hardheid)

  Daarom kan 45, voor het blussen van staal, de toelaatbare limiet voor contactspanningen bereiken:

  Daarom passen de hierin beschreven voorbeelden niet de straal en breedte van de rol aan, maar worden de railinleg en de rol onderworpen aan een afschrikwarmtebehandeling om de toelaatbare contactspanningwaarde te vergroten.

  3. Selecteer de totale overbrengingsverhouding

De reductiemotor gebruikt over het algemeen een asynchrone viertrapsmotor met een snelheid van n≈1420r / min.

  Snelheid van het wiel:

  De totale overbrengingsverhouding kan worden verkregen uit (3):

  Zo:

  Afhankelijk van de totale overbrengingsverhouding i = i1 x i2, worden de overbrengingsverhouding i1 en de versnellingspaarverhouding i2 verdeeld. De keuze voor i2 wordt beperkt door de ontwerpruimte, en de kalibratie van de versnellingsmodulus en sterkte is ook vereist. Dezeartikel zal hier niet in detail worden besproken.

  4. Bereken de rolloopweerstand

  (1) Plane loopweerstand Wr (N)

  K --- de wrijvingscoëfficiënt van het rollager, neem 0,01;

  d --- de buitenste ringradius van het lager, d = 17,5 cm;

  R --- walsradius, cm;

  fs-De wrijvingscoëfficiënt tussen de roller en de rail wordt als 0,1 genomen.

  Vervangende gegevens:

  (2) Hellingsloopweerstand Fr (N) veroorzaakt door railbuigen tijdens het lopen

  θ1 --- de afbuigingshoek gegenereerd door de rail, θ1 = atan 2δ1 / L, waarbij

  δ1 = 0,2 mm, L = 1000 mm;

  θ2 --- De nauwkeurigheid van railmontage en fabricage, nauwkeurigheid van railmontage en buiging moet binnen 2 mm / 1000 mm zijn, θ2 = atan 2/1000.

  Gegevens substitueren:

  (3) Traagheidsweerstand Fa (N) van de bewegende tafel van 0 → V in 2s

  Volgens de tweede wet van Newton:

  a - de versnelling van de bewegende tafel van stationaire naar uniforme beweging, m · s-2;

  t --- opstarttijd van mobiele werkbank, s;

  g --- zwaartekrachtversnelling, g = 9,8 m · s-2.

  Gegevens substitueren:

  (4) De kracht die nodig is om de deuk van de rail te overwinnen wanneer de mobiele werkbank loopt Fs (N)

  fs --- De lengte van het concave oppervlak van de geleiderail, cm; de betekenis van andere fysieke grootheden en het eenheidsstelsel zijn dezelfde als die van formule (5).

  De formule voor de contactstraal door Hertz:

  ΣB --- de som van de breedten van de vier rollen, mm;

  E --- Elastische modulus, E = 2,0 x 10 (5 MPa).

  Gegevens substitueren:

  Zo:

  5. Mobiele werkbank loopkracht

  Voeding vereist om te lopen (kw):

  Voeding vereist bij opstarten (kw)

  F1 --- de grootste van Wr en Fs;

η --- Mechanische efficiëntie, neem 0.85;

  K --- Veiligheidsfactor, neem 1,25.

  Vervangende gegevens:

  Daarom is de kracht van de mobiele werkbank bij het opstarten veel groter dan tijdens de normale verplaatsing en wordt het vermogen dat nodig is om de mobiele werkbank met een constante snelheid te laten bewegen, verminderd, wat hetzelfde is als de werkelijke situatie.

  6. Hoe meer obstakel de kracht van de mobiele werkbank

  Bij de berekening van het aandrijfvermogen van de bewegende tafel van de hydraulische machine moet ook rekening worden gehouden met de ongelijkmatigheid van de rails, de ongelijkmatigheid van de rails en de oneffenheden van de bewegende rails.

  Zoals weergegeven in afbeelding 2 hieronder, waarbij de tafelrol over het obstakel wordt bewogen, moet het aandrijfkoppel van de roller het moment tussen de rol en het obstakel overwonnen door het gewicht van de bewegende tafel en de mal:

Afbeelding 2 Mobiele werkbank over obstakels

  Uit de relatie tussen de bovenstaande cijfers:

  h --- is de dimensie van de hindernishoogte, mm.

  De relatie tussen het vermogen van de mobiele tafelaandrijfmotor en het rolkoppel is:

  n - Snelheid motortoerental n = 1420r / min, i totale overbrengingsverhouding. Uit vergelijkingen (12), (13), (14):

  Neem de hoogte van het obstakel h = 0,3 mm en vervang de gegevens:

  7. Selecteer het vermogen van de motor van de vertragingsaandrijving

  Volgens de bovenstaande discussie is de kracht van de bewegende tafel over het obstakel de grootste. Daarom moet het, bij het selecteren van de kracht van de mobiele tafel om de motor aan te drijven, gebaseerd zijn op dit vermogen, gecombineerd met het monster vande reducer, je kunt kiezen voor een viertrapsmotor met een aandrijfkracht van 3 kW.

  8. Conclusie

  (1) De selectie van de rolmaat van de bewegende tafel moet worden gecontroleerd in overeenstemming met de Hertz-contactspanning van het bewegende tafelwiel en de rail, en de contactspanning mag de toelaatbare contactspanning niet overschrijden. Volgensde Hertz contactspanningformule, hoe groter de diameter en breedte van de bewegende tafelrol, hoe kleiner de contactspanning. Vanwege de beperkingen van de ontwerpruimte en de behoefte aan ontwerprationaliteit, de diameter en de breedtevan de rollen zijn niet te groot en de bewegende tafelrollen en railinzetstukken kunnen een warmtebehandeling ondergaan om hun toelaatbare contactspanningswaarden te vergroten.

  (2) De mobiele werkbank wordt tijdens het werk aan verschillende weerstanden onderworpen en het loopvermogen en het startvermogen worden verkregen volgens de weerstand en de bewegingssnelheid van de bewegende tafel. De startkracht van de mobielwerkbank is groter dan de loopkracht, wat overeenkomt met de werkelijke situatie.

  (3) Tijdens het werk van de mobiele werkbank heeft de kracht van de bewegende werkbank over de obstakels, vanwege de obstakels op de rails, de grootste relatie met de hoogte van de obstakels. Volgens de ontwerppraktijkervaring van ons bedrijf, de hoogte van de obstakels is over het algemeen 0,3 mm. Deze kracht is groter dan het reisvermogen en het startvermogen van de mobiele werkbank. Daarom is de waarde van het aandrijfvermogen van de mobiele werkbankreductor de waardemoet op deze waarde zijn gebaseerd en moet naar behoren worden verhoogd volgens de motorspecificaties.

(4) De ontwerppraktijk en het gebruik van de gebruikerssite geven aan dat de berekeningsmethode voor de energie van de hydraulische machinetransporttafel die in dit document wordt besproken, geschikt is.