Анализ перекосов траверсы вырубных прессов при ассиметричном нагружении

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва

Анализ перекосов траверсы вырубных прессов при ассиметричном нагружении

Гараз Татьяна Викторовна, старший преподаватель,

Максимов Александр Васильевич, кандидат технических наук, профессор,

Сумзина Лариса Владимировна,

Comparison of the parameters of loading the press at asymmetric position cutter shows significant differences with its bias on the desktop. Conditions of distribution of pressure in highways of hydro system by means of the gages which are built in a design of a press are defined. Representations of the statistical data and construction of the histogram of distribution of pressure visually interprets received experimental results of researches.

Key words: hydraulic loading, bias, news, traverse

Сравнение параметров нагружения пресса при несимметричном положении резака показывает существенные различия при его смещении на рабочем столе. Определены условия распределения давления в магистралях гидросистемы с помощью датчиков, встраиваемых в конструкцию пресса. Представления статистических данных и построение гистограммы распределения давлений наглядно интерпретирует получаемые экспериментальные результаты исследований. Разработана методика исследования перекосов траверсы пресса при различных положениях резака на вырубной плите. Показана эффективность оценки эксплуатационных характеристик пресса через снижение перекосов траверсы. Проведен анализ условий возникновения перекосов и выбраны характерные признаки, позволяющие установить их связь с работой пресса. Выявлено влияние износа направляющих пресса на перекос траверсы и получены показатели виброакустического сигнала, позволяющие контролировать работоспособность пресса. Установлена взаимосвязь параметров вырубной плиты, износа резака и качества вырубания заготовок.

Ключевые слова: гидросистема, нагружение, перекос, пресс, траверса

пресс резак износ траверса

Основная часть

Для бытового обслуживания характерно функционирование большого числа мелких предприятий, занимающихся изготовлением обуви или кожгалантерейной продукции. Характерным для подобных предприятий является наличие слабой ремонтной базы, высокий процент старого оборудования и трудность с пополнением новым парком машин из-за высокой стоимости оборудования. Относительно невысокий экономический потенциал делает нецелесообразным создание большого запаса комплектов рабочего инструмента и технологической оснастки. В процессе работы вырубного пресса одним из важных моментов повышения его эксплуатационных характеристик является обеспечение параллельности траверсы и станины. Возникающий перекос траверсы обусловлен конструктивными особенностями пресса, работой гидросистемы, износом направляющих и несимметричностью приложения нагрузок.

На основании статистических материалов производственных испытаний пресса получены результаты, позволяющие констатировать, что его работоспособность и качество вырубаемых материалов могут в значительной степени определяются условия перекоса траверсы в момент контакта с вырубной плитой.

Как показывают производственные наблюдения на предприятиях сферы быта, значительное число отказов прессов связано с условиями их технологического нагружения. Вырубание деталей происходит большей частью при асимметричном нагружении рабочих органов пресса. Вырубаемый материал раскладывается по всей площади рабочего стола (вырубной плиты) и постепенно раскраивается на отдельные детали за счет соответствующего перемещения резака. Одной из причин, вызывающих снижение технического уровня траверсных прессов, следует считать перекос траверсы в процессе вырубания деталей, что вызывает либо недорубание деталей, либо повышенное внедрение резака в плиту, резко интенсифицирующее ее износ [1].

Проведено изучение этой проблемы с точки зрения жесткости механической системы и функционирования элементов гидросистемы. В отличие от пневматического привода, в гидравлическом установление рабочих давлений принято считать мгновенным, поэтому модель гидравлического привода поступательного действия может быть получена из условий динамики работы без учета сжимаемости и деформации рабочего агента. В такой постановке задача рассматривается далее в исследовании перекоса траверсы при использовании гидропривода пресса.

Экспериментальные исследования показали, что перекос траверсы пресса ПВГ 18- 1600, обусловленный несимметричным приложением нагрузки, податливостью гидросистемы, наличием в рабочей жидкости нерастворенного воздуха, утечек масла в скалке и дозаторе, может быть снижен на 30%. Показатели надежности, полученные на основе подконтрольной эксплуатации прессов ПВГ 18-1600, в среднем для одного пресса составляют: наработка на отказ - 343,5 часа; среднее время восстановления - 1,08 часа, коэффициент готовности производства -0,998. Оценка количественных показателей надежности свидетельствует о значительном резерве по повышению надежности пресса.

Снижение перекоса достигается, в частности, путем использования полимерных вырубных плит, когда при внедрении резака в материал плиты резко снижается нагружение элементов гидросистемы пресса. При этом давление в магистрали насос - дозатор остается относительно стабильным при любом положении резака.

В процессе выполнения эксперимента технологическое нагружение пресса осуществлялось путем разрубания жестких кож. Резак помещался в 5 ландшафтных точках вырубаемого материала при равномерном смещении его от оси симметрии. При этом фиксировались следующие параметры:

1) давление в магистрали «насос - дозатор»;

2) давление в верхней и нижней полости дозатора;

3) перекос траверсы при ее рабочем ходе;

4) момент касания траверсой резака.

Общая картина нагружения пресса приведена на рис. 1. На шкале абсцисс приведены значения точек, в которых устанавливается резак на рабочем столе, начиная с крайне левого до крайне правого положения, где нулевое значение соответствует среднему положению по оси симметрии пресса.

Рис. 1 Результаты эксперимента по определению перекоса траверсы (в мм)

Как показывают графики (рис. 1) изменение положение резака от крайне левого до крайне правого на рабочем столе существенно изменяет значения всех параметров рабочего процесса. Причем конструктивные характеристики гидросистемы пресса (разная длина левой и правой магистралей, отличия в емкостях из которых происходит подача масла в гидроцилиндры и т.д.) приводят к тому, что даже при центральном положении резака этот перекос имеет место. Изучение работы группы прессов показало влияние индивидуальных особенностей каждого пресса на значения каждого измеряемого параметра. При этом большое значение имеет износ пресса и его настройка.

На рисунке 2 приводятся значения перекоса траверсы при разных положениях резака в сравнении с давлением в одном из гидроцилиндров.

Рис. 2 Перекос траверсы - 1 (в мм) и изменение давления в правом гидроцилиндре -2 (МПа) при разных положениях резака

Перекос траверсы может быть аппроксимирован полиномиальной функцией второй или третьей степени, как это показано на графиках, хотя различия при этом совершенно незначительны.

Причем нулевого перекоса траверса при таких перемещениях резака не достигает и это удалось в данном эксперименте только путем постепенного перемещения резака в диапазоне 250…300 мм слева от оси симметрии пресса.

Хотя для практики этот вывод не имеет существенного значения, потому что вырубание материала рекомендуется производить по всей площади рабочего стола. Этим обеспечивается равномерный износ вырубной плиты и более высокий выход готовых изделий при работе с натуральными материалами для которых характерна сложная конфигурация.

Если сравнивать результаты табл. 1, в которой приведены значения испытаний с полиэтиленовыми вырубными плитами, то можно видеть, что введение полимерных вырубных плит по сравнению с металлическими обеспечивают лучшие условия работы вырубного пресса, хотя и свойства самого полимера также изменяет нагрузки пресса.

Таблица 1 Перекос траверсы при использовании полиэтиленовых вырубных плит

Примечание: расположение резака слева/справа

При использовании различных полимеров может изменяться перекос траверсы, но общая тенденция в изменении параметров процесса сохраняется. Таким образом, проведенные исследования позволили установить основные тенденции совершенствования вырубных прессов, широко применяемых на предприятиях по выпуску галантереи, обуви и швейных изделий.

Выводы

Проведена оценка альтернативных технических решений с помощью иерархических структур [2]. Актуальность задачи обусловлена тем, что условия применимости тех или иных методов многокритериальных оценок в целях поиска наилучшей альтернативы, вследствие их эвристического характера, не могут быть четко сформулированы, и выбор между ними должен определяться в рамках метатеорий, в том числе с точки зрения теории полезности.

Литература

1. Иванов В.А., Шуметов В.Г., Босько Л.В., Шенбель И.А. Анализ применения различных полимерных плит при вырубании деталей обуви // Кожевенно-обувная промышленность. 1987. № 7. С. 44-45.

2. Теория и практика принятия решений в экономике и управлении экспертными методами / В.А. Иванов, В.Г. Шуметов, Ф.Г. Милых и др. М.: МГУДТ, 2003.

Размещено на Allbest.ru