Calcul de la puissance d'entraînement de la table mobile de la machine hydraulique

  La presse hydraulique est un équipement commun utilisé dans la production industrielle. Dans la chaîne de production de grandes presses hydrauliques, la taille et le poids du moule sont importants et il est généralement nécessaire de les monter par entraînement. leLa machine hydraulique adopte la structure d'établi mobile. L'établi mobile peut être retiré de l'extérieur du fuselage pour faciliter le remplacement et l'installation du moule.

  Actuellement, la table de travail hydraulique des presses hydrauliques nationales et internationales utilise principalement le réducteur pour entraîner le rouleau afin de réaliser le mouvement de la table mobile. Le poids de marche, la taille des rouleaux, le rapport de réduction, etc. duLes tables mobiles sont directement liées au choix de la puissance motrice de la table mobile.

  Le choix correct de la puissance motrice est particulièrement important pour la conception de la table mobile de machine hydraulique. Si la sélection est trop grande, cela entraînera un gaspillage d'énergie, une augmentation des coûts de fabrication et un espace d'installation insuffisant. Sila sélection est trop petite, le couple d'entraînement est insuffisant, la table mobile ne peut pas être entraînée et le moteur d'entraînement est en surchauffe.

  Fondé sur la recherche de technologies connexes et sur l'exemple d'une conception d'établi mobile, cet article traite de la méthode de calcul de la puissance motrice de la table mobile de la machine hydraulique.

  1. Paramètres de l'atelier mobile

  Vitesse de marche: V≈60mm / s;

  Poids de travail mobile plus charge: W = 7 × 105N.

  La figure 1 montre un support à quatre roues, une transmission à deux roues et un schéma du mécanisme d’entraînement mobile.

Photo 1 Mécanisme d'entraînement d'établi mobile

  1. Table mobile 2. Rouleau 3. Grand engrenage 4. Pignon 5. Accouplement universel 6. Arbre 7. Réducteur

  2. Déterminer le diamètre et la largeur du rouleau

  Le diamètre du rouleau est directement lié à la vitesse de déplacement et au couple de friction de la table mobile. Le diamètre et la largeur du rouleau affectent également la contrainte de contact entre le rouleau et le rail. La contrainte de contact entrele rouleau et le rail doivent être inférieurs à la contrainte de contact admissible du matériau, sinon le rail pourrait se déformer par dépression. La déformation en dépression du rail augmente également la résistance au mouvement de la table mobile,entraînant une puissance motrice insuffisante. Le diamètre et la largeur du rouleau peuvent être contrôlés selon la formule de contrainte de contact Hertz.

  F ——— roulement à rouleaux cylindriques simples, F = W / 4 (N);

  E ——— module d'élasticité, MPa;

  B——— largeur du rouleau, mm;

  R——— rayon du rouleau, mm;

  σHP ——— Contrainte de contact admissible [1], MPa, le matériau du rouleau est de l'acier 45, dureté de trempe 215 ~ 225HB, σHP = 440 ~ 470MPa.

  En fonction de l'espace de conception de la table de travail mobile, le rayon du rouleau R = 225 mm et la largeur B = 110 mm sont initialement sélectionnés et la contrainte de contact peut être obtenue selon la formule (1):

  On peut voir que la contrainte de contact maximale dépasse la contrainte de contact admissible et que le rayon et la largeur du rouleau doivent être ajustés, mais la contrainte de contact admissible peut également être augmentée en ajustant la dureté du rouleau.rouleau et la bande de rail.

  Les rails sont généralement constitués de 45 tôles d’acier, dont 45 d’acier trempé, la dureté peut atteindre 42 ~ 45HRC, la contrainte de contact admissible peut être augmentée d’environ 1,5 fois, environ 700 MPa, afin de répondre aux conditions de résistanceles rouleaux ont besoin d'un traitement de durcissement superficiel.

  La valeur limite admissible de contrainte de contact σHlim de l'acier trempé peut être calculée comme suit:

  45HRC≈60HV (dureté HV - Vickers)

  Par conséquent, en acier trempé sur 45 degrés, sa limite de contrainte de contact admissible peut atteindre:

  Par conséquent, les exemples décrits ici ne règlent pas le rayon et la largeur du rouleau, mais l'inlay de rail et le rouleau sont soumis à un traitement thermique de trempe pour augmenter la valeur de contrainte de contact admissible.

  3. Sélectionnez le rapport de transmission total

  Le moteur d'entraînement du réducteur utilise généralement un moteur asynchrone à quatre étages avec une vitesse de n1420r / min.

  Vitesse de la roue:

  Le rapport de transmission total peut être obtenu de (3):

  Alors:

  Selon le rapport de transmission total i = i1 × i2, le rapport de transmission i1 et le rapport de paire d'engrenages i2 sont répartis. Le choix de l'i2 est limité par l'espace de conception et l'étalonnage du module d'engrenage et de la résistance est également requis. Cearticle ne sera pas discuté en détail ici.

  4. Calculez la résistance du rouleau

  (1) Résistance de marche avion Wr (N)

  K ——— le coefficient de frottement du roulement à rouleaux, prenez 0,01;

  d ——— le rayon de la bague extérieure du roulement, d = 17,5 cm;

  R ——— rayon du rouleau, cm;

  fs - Le coefficient de frottement entre le rouleau et le rail est pris égal à 0,1.

  Données de substitution:

  (2) Résistance en pente Fr (N) causée par la flexion du rail pendant la marche

  θ1 ——— l'angle de déviation généré par le rail, θ1 = atan 2δ1 / L, où

  δ1 = 0,2 mm, L = 1000 mm;

  θ2 ——— La précision de montage et de fabrication sur rail, la précision de montage sur rail et la flexion doivent être comprises entre 2mm et 1000 mm, θ2 = atan 2/1000.

  Données de substitution:

  (3) Résistance à l’inertie Fa (N) de la table mobile de 0 → V en 2s

  Par la seconde loi de Newton:

  a ——— l'accélération de la table mobile d'un mouvement stationnaire à un mouvement uniforme, m · s-2;

  t ——— Heure de démarrage de l'atelier mobile, s;

  g ——— accélération de la gravité, g = 9,8 m · s-2.

  Données de substitution:

  (4) Force nécessaire pour surmonter la bosselure du rail lorsque l’établi mobile est en marche Fs (N)

  fs ——— Longueur de la surface concave du rail de guidage, cm; la signification des autres grandeurs physiques et le système d'unités sont les mêmes que ceux de la formule (5).

  La formule pour le rayon de contact de Hertz:

  ΣB ——— la somme des largeurs des quatre rouleaux, mm;

  E ——— module d'élasticité, E = 2,0 × 10 (5 MPa).

  Données de substitution:

  Alors:

  5. Puissance de marche de l’établi mobile

  Puissance requise pour marcher (kw):

  Puissance requise au démarrage (kw)

  F1 ——— le plus grand de Wr et de Fs;

  η ——— Efficacité mécanique, prenez 0,85;

  K ——— Facteur de sécurité, prenez 1,25.

Données de substitution:

  Par conséquent, la puissance de l’établi mobile au démarrage est beaucoup plus élevée que lors d’un déplacement normal, et la puissance nécessaire pour que l’établisse- ment mobile se déplace à une vitesse constante est réduite, ce qui correspond à la situation réelle.

  6. Plus l'obstacle est la puissance de l'établi mobile

  Le calcul de la puissance d’entraînement de la table mobile de la machine hydraulique doit également tenir compte de l’inégalité des rails, de l’inégalité des rails et de l’inégalité des rails.

  Comme le montre l'image 2 ci-dessous, lorsque le rouleau de la table se déplace sur l'obstacle, le couple d'entraînement du rouleau doit surmonter le moment entre le rouleau et l'obstacle causé par le poids de la table mobile et du moule:

Photo 2 établi mobile au-dessus des obstacles

  De la relation entre les chiffres ci-dessus:

  h ——— est la cote de hauteur d'obstacle, mm.

  La relation entre la puissance du moteur d’entraînement de la table mobile et le couple du rouleau est la suivante:

  n —— Vitesse du moteur n = 1420r / min, i rapport de transmission total. À partir des équations (12), (13), (14):

  Prenez la hauteur de l'obstacle h = 0.3mm et remplacez les données:

  7. Sélectionnez la puissance du moteur de décélération

  Selon la discussion ci-dessus, la puissance de la table en mouvement sur l'obstacle est la plus grande. Par conséquent, lors du choix de la puissance de la table mobile pour entraîner le moteur, il convient de se baser sur cette puissance, combinée à l'exemple dele réducteur, vous pouvez choisir un moteur à quatre étages avec une puissance motrice de 3kw.

  8. Conclusion

  (1) Le choix de la taille des rouleaux de la table mobile doit être vérifié en fonction de la contrainte de contact en hertz de la roue de la table mobile et du rail, et la contrainte de contact ne doit pas dépasser la contrainte de contact admissible. SelonDans la formule de contrainte de contact Hertz, plus le diamètre et la largeur du rouleau de la table mobile sont grands, plus la contrainte de contact est faible. Cependant, en raison des limitations d'espace de conception et de la nécessité de rationalité de la conception, le diamètre et la largeurdes rouleaux ne sont pas trop grands, et les rouleaux de la table mobile et les inserts de rail peuvent être soumis à un traitement thermique pour augmenter leurs valeurs admissibles de contrainte de contact.

  (2) Le poste de travail mobile est soumis à diverses résistances pendant le travail, et la puissance de fonctionnement et la puissance de démarrage sont obtenues en fonction de la résistance et de la vitesse de déplacement de la table mobile. La puissance de départ du mobileWorkbench est supérieur à la puissance courante, ce qui correspond à la situation actuelle.

  (3) Pendant le travail de l’établi mobile, en raison des obstacles sur les rails, la puissance de l’établi mobile au-dessus des obstacles a le plus grand lien avec la hauteur des obstacles. Selon la pratique de conceptionSelon l'expérience de notre société, la hauteur des obstacles est généralement de 0,3 mm. Cette puissance est supérieure à la puissance de déplacement et à la puissance de démarrage de l’établi mobile. Par conséquent, la valeur de la puissance d’entraînement du réducteur de l’atelier mobile estdoit être basé sur cette valeur et est augmenté de manière appropriée conformément aux spécifications du moteur.

(4) Les pratiques de conception et l'utilisation du site utilisateur indiquent que la méthode de calcul de la puissance de la table mobile de machine hydraulique décrite dans le présent document convient.