Матрица просечки металла

Выполнена в виде плиты переменной ширины с  фасонными гранями ножей. Размещается  в верхней плите. Ножи имеют наклонную  переднюю грань (с отрицательным  передним углом α=30°). Длина ножей 79,5мм, материал У12, твердость после закалки 55-57HRC. Осевое смещение матрицы (на величину 80мм) выполняется поворотным 2-х плечным рычагом с соотношением плеч 2:1. поворот рычага производится от муфты продольного вала. Муфта имеет винтовую кольцевую канавку, контактирующую с конусами вилки 2-х плечевого рычага. При вращении муфты рычаг совершает колебательное движение вокруг своей оси.

Главный исполнительный механизм (ГИМ) с приводом 

Выполнен  в виде продольного 2-х опорного приводного вала с фрикционной муфтой – тормозом управления. Опорами служат 2-х рядные конические подшипники (№2097732: d=160мм, D=270мм, Т=150мм, С=806кН) установленные в разъемных стойках основания. Фрикционная муфта – тормоз устанавливается на выходном валу 2-х ступенчатого цилиндрического редуктора. В привод вала входит редуктор (Ц24-400Н U=50). Зубчатая муфта (М3 №3) и электродвигатель 4АР180М4У3 (N=30кВт, n=1480об/мин). Редуктор и электродвигатель крепятся на общей раме.

Валки задающие и тянущие

Выполнены по системе ДУО с приводом как  верхних, так и нижних валков. Задающие валки: 2-х опорные, тянущие: верхние – 2-х опорные, нижние – с консольными креплением, крепление валков коническими однорядными роликовыми подшипниками №7216 в разъемных стойках. Привод коническими и цилиндрическими зубчатыми передачами с дискретным вращением.

Задающие  валки:

Диаметры  бочек   ØDб=162мм;

Длина бочек           Lб= 600мм.

Тянущие валки:

Диаметры  бочек   ØDб=162мм;

Длина бочки верхнего валка      - 600мм;

Длина бочки нижнего валка      - 100мм.

Конструктивное  решение нижнего валка с двумя  автономными опорами и консольным креплением было вызвано необходимостью продольного перемещения изделия с поперечным сечением балки.

Привод  валков

Вращение  валков а, следовательно, подача заготовок  и выдача изделий производится в  момент разведения рабочего инструмента (подвижных плит), т.е. должно быть дискретным и управляемым. Кинематическая цепочка механизмов, обеспечивающих это вращение следующая: вспомагательный кривошипный механизм, реечная передача, обгонная роликовая муфта, конические передачи, промежуточные трансмиссионные валы, цилиндрические передачи. Кривошипом служит торцевая полумуфта с регулируемым в радиальном направлении камнем (ходовым винтом Tr 30х5). Камень имеет ось, на которой крепится шатун. Шатун шарнирно соединен с рейкой – ползуном. Ползун размещается в направляющих типа «ласточкин хвост», рейка входит в зацепление с шестерней (m=4; Z=52). Шестерня жестко связана с наружной обоймой роликовой обгонной муфты. Внутренняя обойма муфты крепится на вертикальном валу. На этом же валу закреплена коническая шестерня, контактирующая с коническими шестернями (U=0,85) трансмиссионных передач. Вращение по одной цепочке передается тянущим валкам, по другой – задающим валкам. Передаточные отношения зубчатых конических и цилиндрических зацеплений равно единицы.

Работа  механизмов машины

Все механизмы  связаны жесткой кинематической цепочкой, т.е. их привод общий от электродвигателя. Работу машины необходимо рассмотреть  по отдельным операциям: 1) просечки металла; 2) вытяжки ячеек; 3) подачи заготовки  на шаг изделия (t=106мм). Просечка металла производится при подъеме нижней подвижной плиты с заготовкой. Происходит нижний рез металла между режущими кромками ножей матрицы и плиты. Рез прерывный на длине 79,5мм (3/4 t). Металл просечной полочки смещается вниз на толщину листа (заготовки). Далее нижняя плита опускается на величину 1,2S (S – толщина листа), за счет жестких съемников опускается и лист. Ножи матрицы выводятся из зоны контакта с заготовкой, матрица выводится из зоны просечки металла (смещается по оси машины на 80мм). Опускается верхняя плита с пуансонами, происходит вытяжка просечных элементов. Ножи нижней плиты играют роль упорных площадок. Верхняя плита с пуансонами поднимается, опускается нижняя плита. Задающими и тянущими валками заготовка (изделие) смещается по оси машины на шаг просечки (t=106мм). 

3.2. Расчеты  на прочность узлов машин

3.2.1. Машина продольной  просечки и вытяжки  металла с гидроприводом

Траверса  подвижная 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Положение центра тяжести:

Момент инерции сечения 1-1:

Момент сопротивления сечения изгибу:

;

Напряжение изгиба:

Критерий оценки:

Коэффициент статической  безопасности

Материал: сталь 35

Расчетное сечение 2-2 
 
 
 
 
 
 
 

Положение центра тяжести:

Момент инерции сечения 2-2:

Момент сопротивления сечения изгибу:

;

Напряжение изгиба:

Критерий оценки:

Коэффициент статической  безопасности

Материал: сталь 35

Опорная плита 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Расчетное сечение 1-1:

Положение центра тяжести:

Момент инерции сечения 1-1:

Момент сопротивления сечения изгибу:

;

Напряжение изгиба:

Критерий оценки:

Коэффициент статической  безопасности

Материал: сталь 35

Плита пуансонов

Момент сопротивления сечения изгибу:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Напряжение изгиба:

Критерий оценки:

Коэффициент статической  безопасности

Материал: сталь 35

Колено  – рычажный механизм

Ø80мм – диаметр  оси

Р=3МН

Проверим оси  колено – рычажного механизма  на срез:

Материал: Сталь 45

    Прочность оси обеспечена

Проведем расчет на сжатие рычагов:

Усилие на рычаг  ≈ Р/4=0,75МН

Сечение рычагов: 
 
 
 
 

Напряжение сжатия:

Материал: Сталь 45

Коэффициент статической  безопасности

Валки подачи металла

Усилие перемещения  листа:

, где    

                

             

А. Валок верхний 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчетное сечение  – сечение 1-1

 
 
 
 
 
 

Расчетное сечение: 
 
 
 
 
 
 
 
 

Момент сопротивления сечения изгибу:

Момент сопротивления  кручению:

Напряжение изгиба:

Напряжение кручения:

Концентратор  напряжения в сечении – галтель:

Сталь 45:

Коэффициент запаса по нормальным напряжениям:

Коэффициент запаса по касательным напряжениям:

- предел выносливости по нормальным напряжениям

- предел выносливости по касательным напряжениям

Общий коэффициент запаса прочности:

  Прочность сечения обеспечена

Б. Нижний консольный вал 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Проверка:

Проверка:

Расчетное сечение 2-2: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Момент сопротивления сечения изгибу:

Момент сопротивления  кручению:

Напряжение изгиба:

Напряжение кручения:

Концентратор  напряжения в сечении – галтель:

Сталь 45:

Коэффициент запаса по нормальным напряжениям:

Коэффициент запаса по касательным напряжениям: