Широкобоков Віталій Володимирович. Розробка планетарного головного виконавчого механізму механічного преса : Дис... канд. наук: 05.03.05 - 2009.
Анотація до роботи:
Широкобоков В.В. Розробка планетарного головного виконавчого механізму механічного преса. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.05 – процеси та машини обробки металів тиском. Донбаська
державна машинобудівна академія, м. Краматорськ 2008.
Дисертація присвячена розробці планетарного головного виконавчого механізму механічного преса для операцій листового штампування, переважно витягування. Проведено аналіз основних схем головних виконавчих механізмів. Розроблені аналітичні залежності для розрахунку кінематичних, кінетостатичних та силових характеристик планетарної схеми головного виконавчого механізму. Розроблена та виготовлена модель механічного преса з планетарним головним виконавчим механізмом зусиллям 6,3 кН з частотою ходів 120 х/хв. і величиною ходу 240 мм. Експериментально підтверджені кінематичні, статичні та енергетичні характеристики планетарного головного виконавчого механізму. Перевірено нормальність розподілу вимірювальних величин, визначені межі похибок експериментальних результатів, перевірено відтворюваність результатів вимірювань. Адекватність теоретичних визначень експериментальним даним підтверджена критерієм Фішера.
У дисертаційній роботі виконані нові науково-технічні розробки з метою підвищення техніко-економічних показників преса в цілому, процесів штампування, та ковальсько-штампувального обладнання.
З аналізу літературних джерел встановлено, що поздовжня жорсткість шатуна в балансі деформацій може досягати 6-8% від сумарної деформація преса. Відсутність шатуна в пресі позитивно позначиться на зниженні металоємності та габаритах машини при одночасному збільшенні жорсткості преса і зниженні центра тяжіння всього преса. Одним із заходів по підвищенню ефективності пресів є використання сателітних кривих у кінематиці головних виконавчих механізмів.
На основі теоретичних досліджень обґрунтована можливість використання планетарного механізму в якості головного виконавчого механізму преса, що призводить до зниження висоти і зменшення металоємності всього кривошипного преса.
Встановлені аналітичні залежності для кінематичного аналізу преса з планетарним головним виконавчим механізмом на основі яких встановлена можливість зниження висоти на 25-45% і зменшення металоємності всього преса на 30-45% (в порівнянні з традиційною конструкцією).
Встановлено аналітичну залежність приведеного плеча сил тертя від кута оберту головного валу та сил, які діють на повзун під час робочого ходу, що дає можливість зменшення втрат на тертя в пропонованому пресі на 40%, що в свою чергу приводить до зменшення рушійного моменту на 35-40% та роботи робочого ходу на 25-27% і збільшення ККД преса за період робочого ходу на 15-20%.
Розроблено та виготовлено дослідний механічний прес з планетарним головним виконавчим механізмом зусиллям 6,3 кН з частотою ходів 120 х/хв., величиною ходу 240 мм з радіусом водила 60 мм, що дало можливість збільшити величину ходу преса вдвічі (в порівнянні з традиційним), зменшити циклові втрати за рахунок відсутності шатуна в 1,2 рази, зменшити вагу і висоту в 1,3 рази.
Достовірність отриманих теоретичних результатів підтверджено експериментально. Відтворюваність експериментів підтверджена критеріями Кохрена : для операції витягування . Адекватність математичного опису експериментальним даним підтверджена критеріями Фішера, межі похибок, розраховані за дисперсіями адекватності, знаходяться в межах: для операції витягування .
Розроблені практичні рекомендації по застосуванню планетарного головного виконавчого механізму в пресах, переважно для витягувальних, в тому числі подвійної дії, та пресів-автоматів для висаджування цвяхів.
Результати роботи у вигляді методики розрахунку та конструкторської документації до пресів зусиллям 400кН і ходом 240мм прийняті до використання на ТОВ «ЗНПП «МК МАКС» (м. Запоріжжя), та до преса зусиллям 630кН і ходом 100мм - на ТОВ «ГЛОРІЯ» (м. Запоріжжя).
Розроблені в роботі методики розрахунків застосовуються в навчальному процесі при підготовці студентів спеціальності 8.05.05.02. «Обладнання для обробки металів тиском» Запорізького національного технічного університету.
Публікації автора:
Явтушенко А.В. Планетарные механизмы в приводе кривошипных прессов/ А.В. Явтушенко, В.В. Широкобоков, А.В. Глебенко // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні – Краматорськ 2004, Тем. збірник. наук. пр. ДДМА, – С. 19-24.
Обдул В.Д. Використання диференціально-зубчатого механізму в приводі кривошипних пресів/ В.Д. Обдул, Д.В. Обдул, В.В Широкобоков // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні – Запоріжжя 2006, Науковий журнал ЗНТУ, – С.104-106.
Обдул В.Д. Безшатунний головний виконавчий механізм кривошипного преса/ В.Д. Обдул, Д.В. Обдул, В.В Широкобоков // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні – Краматорськ 2007, Тем. збірник. наук. пр. ДДМА, – С. 290-293.
Обдул В.Д. Кривошипно-шатунний механізм в якому відношення радіуса кривошипа до длини шатуна дорівнює одиниці/ В.Д. Обдул, Д.В. Обдул, В.В Широкобоков // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні – Запоріжжя 2007, Науковий журнал ЗНТУ, – С.140-142.
