Жесткость кривошипного пресса

Под действием нагрузок детали машин претерпевают упругое изменение размеров и формы. В кривошипных прессах в период рабочего хода под нагрузкой оказываются детали главного исполнительного механизма и станины. В зависимости от характера приложенной нагрузки эти детали испытывают различную деформацию: растяжение, сжатие, изгиб, контактное смятие. Так, кривошипный вал изгибается, стойки станины растягиваются, шатун сжимается, плита стола прогибается и т. д. Все эти деформации суммируются в направлении движения ползуна, искажая характер его движения и изменяя взаимное расположение рабочих частей штампа, полученное при наладке. После окончания рабочего хода, когда нагрузка падает до нуля, упругая деформация деталей пресса исчезает, их размеры и форма восстанавливаются.

Свойство пресса упруго изменять свои размеры под действием нагрузки в период рабочего хода называют упругой податливостью. В технической литературе чаще используют другой термин - жесткость, понимая под этим способность пресса сопротивляться упругому деформированию под нагрузкой. Эту способность характеризуют коэффициентом жесткости, или жесткостью:

  - суммарная упругая деформация, равная увеличению расстояния между рабочими частями штампа, мм.

Величину, обратную коэффициенту жесткости, называют коэффициентом податливости, или податливостью:

Наиболее точное представление об упругой деформации пресса дает экспериментальный график жесткости (рис. 3.7), устанавливающий зависимость между суммарной упругой деформацией и силой на ползуне пресса. Видно, что начальный участок графика имеет нелинейный характер. В самом начале нагружения это объясняется выборкой зазоров в сочленениях главного исполнительного механизма, а затем - нелинейной упругой деформацией стыков. Сила, соответствующая нелинейной деформации, обычно не превышает 25 ...30 % от номинальной.

постоянна, а следовательно,

В линеаризованной форме график жесткости используют в энергетических расчетах (§4.3), поскольку его нелинейная часть не оказывает заметного влияния на точность этих расчетов.

Значения коэффициента податливости, необходимые для построения линеаризованных графиков жесткости, выбирают на основе практических данных. Так, в открытых кривошипных прессах, предназначенных для листовой штамповки, коэффициент податливости может достигать 1,0...2,0 мм на 1 МН нагрузки, а в закрытых двухстоечных кривошипных прессах для листовой штамповки -

недопустимы в связи с потерями энергии и необходимостью обеспечить достаточную точность размеров штампуемой поковки, поэтому у них П = 0,10...0,35 мм на 1 МН нагрузки.

Чтобы избежать отрицательных последствий (понижение точности штамповки, уменьшение стойкости деталей пресса и инструмента, увеличение затрат энергии), конструкторы стремятся повысить жесткость современных кривошипных прессов. Для этого они применяют новые кинематические схемы с увеличенной жесткостью главного исполнительного механизма, используя, например, кривошипно-эксцентриковый механизм в КГШП или кривошипно-круговой механизм в вырубных прессах.