|
|
|||
|
Сопротивление деформации конечное |
ssk |
50 |
МПа |
|
Сопротивление деформации среднее |
sср |
50 |
МПа |
|
Коэффициент трения на контейнере |
yк |
0.25 |
|
|
Коэффициент трения на матрице |
yм |
0.25 |
|
|
Коэффициент трения на пояске |
yп |
0.25 |
|
|
Результаты расчета |
|
|
|
|
Коэффициент вытяжки |
l |
24.096 |
|
|
Логарифмическая деформация |
i |
3.182 |
|
|
Степень деформации |
e |
0.958 |
|
|
Длина слитка после распрессовки |
Lср |
423.565 |
мм |
|
Длина поверхности трения |
L |
380.264 |
мм |
|
Доля усилия на деформацию |
Rм |
4620.264 |
кН |
|
Доля усилия на трение о контейнер |
Tкр |
507.72 |
кН |
|
Доля усилия на трение о матрицу |
Tм |
663.663 |
кН |
|
Доля усилия на трение о поясок |
Tп |
47.312 |
кН |
|
Усилие прессования |
P |
5838.959 |
кН |
|
Напряжение прессования |
p |
257.245 |
МПа |
Следовательно, данный процесс можно осуществить на прессе усилием 24.517 МН. Проект пресса и руководство разработаны Коломенским СКБТСГ [5]. Пресс предназначен для прессования прямым методом прутков и профилей из алюминиевых сплавов. Завод-изготовитель – Коломенский ордена Трудового Красного Знамени завод тяжелого станкостроения. Тип пресса – прутковопрофильный горизонтальный гидравлический. Модель пресса – ПА8744. Габариты пресса в м (длинаxширинаxвысота) – 19.500x9.800x5.120. Вес пресса в кг – 277000. Общий вид пресса – чертеж ПА8744.00.001.
Органы управления:
- главный пульт управления (ПА8744.121);
- пульт управления (ПА8744.122).
Техническая характеристика пресса приведена в табл. 14.
Таблица 14
Техническая характеристика пресса
№№ п/п
Наименование параметра
Величина
Прессующая группа
1
Номинальное усилие пресса, МН
24.517
2
Номинальное усилие главного цилиндра, МН
23.536
3
Номинальное усилие двух форсирующих цилиндров, МН
0.981
4
Номинальное усилие холостого хода, МН
1.716
5
Номинальное усилие двух возвратных цилиндров, МН
1.618
6
Максимальный ход, м
2.110
7
Скорость рабочего хода с автоматическим регулированием, м/с
(0.2-20)×10-3
8
Точность регулирования, %
±5
9
Скорость холостого хода, м/с
До 0.350
10
Скорость обратного хода, м/с
До 0.350
Контейнер
11
Длина втулки, м
0.950
12
Номинальное усилие двух цилиндров контейнеродержателя:
Прижим, МН
2.393
Отрыв, МН
3.923
13
Максимальный ход, м
0.550
14
Скорость перемещения, м/с
0.150
15
Скорость подвода/отвода, м/с
До 0.200
16
Рабочий ход, м
0.540
17
Полный ход, м
1.350
18
Диаметры входов контейнера, м
0.200, 0.225, 0.2
Наибольшее допускаемое удельное давление, м/МПа
0.200/784.5; 0.225/617.8
19
Наибольшая длина слитка, м
0.800
20
Температура нагрева, К
До 723
21
Максимальный вес контейнера, кг
6000
Ножницы отделения изделия
22
Номинальное усилие, МН
1.128
23
Номинальное усилие при возврате, МН
0.392
24
Максимальный ход, м
0.960
25
Скорость рабочего хода, м/с
0.150
26
Скорость обратного хода, м/с
До 0.400
27
Ход ножей, м
1.050
Ножницы отделения прессшайбы
28
Номинальное усилие, МН
0.343
29
Максимальный ход, м
0,350
30
Скорость рабочего хода, м/с
0.100
31
Скорость обратного хода, м/с
0.100
Податчик слитков
32
Скорость перемещения:
В пресс, м/с
До 0.700
Из пресса, м/с
До 0.700
33
Ход, м
2.050
Приемник прессостатка с прессшайбой
34
Скорость перемещения:
В пресс, м/с
До 0.700
Из пресса, м/с
До 0.700
35
Ход, м
2.050
Приемный стол изделий
36
Длина стола, м
-
37
Ширина стола, м
0.370
38
Скорость перемещения стола (регулирования), м/с
0.083-1.417
39
Длина изделия, м
-
Привод пресса
40
Насосно-аккумуляторный для основных силовых цилиндров на эмульсии с давлением, МПа
31.381
41
Насосно-индивидуальный на масле для вспомогательных цилиндров и управления с давлением, МПа
4.903
42
Бак наполнения с давлением, МПа
0.785-0.981
43
Установленная мощность, кВт
233
Вес пресса, кг
457 000
В том числе:
44
Вес собственно пресса, кг
275 000
45
Вес узлов механизации подачи слитка и разделки прессостатка, кг
38 000
46
Вес узлов механизации выходной стороны пресса, кг
13 500
47
Вес гидрооборудования с трубопроводом, кг
45 000
48
Вес двух комплектов инструмента, принадлежностей, запасных частей, кг
28 500
49
Вес электрооборудования, кг
11 000
50
Вес перекрытий и закладных частей, кг
46 000
Габариты пресса
51
Длина установки с перекрытием, м
35.780
52
Ширина установки с перекрытием, м
10.610
53
Высота над уровнем пола, м
5.150
54
Наибольшая глубина подвала, м
4.500
Примечания: 1. Номинальное усилие пресса при использовании контейнера диаметром 170 мм должно быть снижено до 19.613 МН путем соответствующего снижения давления рабочей жидкости от НАС в магистрали главного цилиндра.
2. Значения параметров, приведенных с п.18 по п.31, взяты с чертежа П8744МА.00.001.
3.5. Расчет производительности основного оборудования, его количество. Построение графика загрузки оборудования
Машинное время будет равно
tм = 9.015 м/0.047 м/с = 191.809 с.
Вспомогательное время определим как максимальное среди значений времени для осуществления вспомогательных операций.
Время быстрого обратного хода прессующей траверсы
t1 = 2.460 м/0.350 м/с = 7.029 c. [7] (13)
Время, затрачиваемое на подачу слитка и прессшайбы из пресса или в пресс
t2 = 1.420 м/0.500 м/с = 2.84 с. [7] (14)
Время работы ножниц отделения прессшайбы
t3 = 0.350 м/0.100 м/с = 3.5 с. [7] (15)
Время, затрачиваемое на заталкивание или возврат заталкивателя прессшайбы
t4 = 0.610 м/0.100 м/с = 6.1 с. [7] (16)
Время, затрачиваемое на передачу прессшайбы
t5 = 1.570 м/0.300 м/с = 5.233 с. [7] (17)
Время, затрачиваемое приемником прессостатка с прессшайбой
t6 = 2.030 м/0.500 м/с = 4.06 с. [7] (18)
Время, уходящее на передачу слитков
t7 = 0.550 м/0.100 м/с = 5.5. с. [7] (19)
Время, требующееся на заталкивание прессостатка с прессшайбой
t8 = 1.070 м/0.250 м/с = 4.28 с. [7] (20)
Время, затрачиваемое на заталкивание слитка
t9 = 0.990 м/0.150 м/с = 6.6 с.
Следовательно, tв = t1 = 7.029 с.
Теперь можно определить время, затрачиваемое на производство одного изделия
tизд = (tм + tв )×(1 + a/100), [7] (21)
где a – коэффициент потерь рабочего времени.
Примем a = 10%.
tизд = (191.809 с + 7.029 с)×(1 + 10/100) = 218.722 с.
Производительность пресса в тоннах будет равна
Hв = 3600/ tизд . [7] (22)
Hв = 3600/218.722 = 16.459 т/ч.
Эффективный фонд времени работы пресса равен
Фэф = (((Дк – чнед×Дв) – Дп)×чраб)×(1 – b/100), [7] (23)
где Дк – количество дней в году, выраженное в часах;
чнед – количество недель;
Дв – количество выходнных дней в году, выраженное в часах;
чраб – количество рабочих в сутки;
b – коэффициент потерь рабочего времени пресса на текущий капитальный ремонт, равный 20-30%.
Принимаем b = 20%.
Фэф = (((365 – 52×2) – 10)×3×8)×(1 – 20/100) = 4819.2 ч.
Мощность пресса определяется по
формуле: [7] (24)
N = P/tизд
N = 5838.959кН/218.722с = 26.696В
Требуемое количество прессов определяется по формуле
Ар = Q/(Фэф×Hв), [7] (25)
где Q – выпуск продукции, т.
Ар = 3500 т/(4819.2 ч ×0.376 т/ч.) = 1,9.
Следовательно, для выполнения данной производственной программы достаточно двух прессов.
Коэффициент загрузки пресса будет равен
Кз = Ар/Апр×100%, [7] (26)
где Апр – принятое количество прессов.
Кз = 1.9/2×100% = 95 %.,
График загрузки пресса приведен в следующем пункте (рис. 4).
3.6. Определение мощности усилия, количества вспомогательного оборудования
Коэффициент загрузки нагревательной печи принимаем Кз = 100%.
Выбор правильной машины осуществляется на основании формулы
P = k×sв ×Fи , [7] (27)
где k = 1.1 – 1.2 – коэффициент, учитывающий влияние различных факторов на процесс растяжения;
sв – предел прочности, МПа.
Принимаем k = 1.1. Для сплава АМг6 sв = 315 МПа.
P = 1.1×315 МПа ×314 мм2 = 108870.3 Н.
Следовательно, правку растяжением можно осуществлять на растяжной машине с номинальным усилием 0.294 МН.
Определяем машинное и вспомогательное время для правильной машины
tм = 2.600 м/0.095 м/с = 27.368 с, [7] (28)
tв = 2.600 м/0.190 м/с = 13.684 с. [7] (29)
Теперь можно определить время, затрачиваемое на производство одного изделия
tизд = (tм + tв )×(1 + a/100), [7] (30)
tизд = (27.368 с + 13.684 с)×(1 + 10/100) = 45.157 с.
Тогда производительность правильной машины будет равна
Hв = 3600/ tизд . [7] (31)
Hв = 3600/45.157 = 79.722 т/ч.
Эффективный фонд времени работы правильной машины равен
Фэф = (((Дк – чнед×Дв) – Дп)×чраб)×(1 – b/100), [7] (32)
Фэф = (((365 – 52×2) – 10)×2×8)×(1 – 20/100) = 3212.8 ч.
Мощность правильной машины определяется по формуле:
N = P/tизд
N=108870.3кН/45.157с=2410.9кВт
Требуемое количество правильных машин определяется по формуле
Ар = Q/(Фэф×Hв), [7] (33)
Ар = 3500 т/(3212.8 ч ×79.722 т/ч) = 1.4.
Следовательно, для выполнения данной производственной программы достаточно двух правильных машин.
Коэффициент загрузки правильной машины будет равен
Кз = Ар/Апр×100%, [7] (34)
Кз = 1.4/2×100% = 70%.
Далее приведены графики загрузки, пресса, печи и правильной машины (рис. 4).
Графики загрузки
Рис. 4
Литература
1. Л.М. Грабарник, А.А Нагайцев Прессование цветных металлов и сплавов. 2-е изд., дополн. и перераб. - М.: Металлургия, 1991, 342с.
2. В.И. Елагин и др. Справочник по алюминиевым сплавам. - М.: ВИЛС, 1978. 132 с.
3. Ю.Н Логинов., С.П Буркин Технология прессования и листовой прокатки специальных сплавов в решениях задач. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 118 с.
4. П.И. Полухин, Г.Я. Гун, А.М. Галкин Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1976. 488 с.
5. Пресс прутковопрофильный горизонтальный гидравлический усилием 2500 тс модели ПА8744. Руководство к прессу в 2*-х т. т.1.
6. А.М. Галкин, В.А. Винцевич Проектирование цехов обработки цветных металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1980. 256 с.
7. В.М. Куимов Организация и управление производством: Методические указания. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002. 21с.
8. Технологическая инструкция прутково-профильного производства. 35с.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.