1、机械压力机功能设计的若干计算原作者:齐齐哈尔自动锻压机械研究所 任雅珍 程显辉 昝清珍 出处:【论文摘要】介绍大型机械压力机功能设计中的作功量、主电机功率和飞轮传动惯量的确 定,并在 研究应用小松技术的基础上,总结出简便的公式来完成这一较为复杂的运算,省时省力,可 靠实用。大型闭式单、双动机械压力机的作功量是设计中一项不可忽视的重要参数,这个参数是几个方面作功量的总和,同时又与主电机、飞轮之间存在一定的关系,运算很复杂。本文在研究小松技术的基础上,将压力机设计中的作功量、主电机功率和飞轮转动惯量的确定,采用一种简便的公式来完成这一较为复杂的运算。本公式对于公称力 2000kN 以上、滑块行程4
2、001000mm 的闭式四点单动、双动或多连杆机械压力机均可应用。通过对不同类型的小松压力机有关参数如公称力、滑块行程、压力行程、气垫力和主电机功率等参数的分析计算,与繁琐公式计算比较基本相同或相近,所以本公式省时省力,可靠实用。举例如下表(均是引进小松产品)。 参 数 E4S600 E4S1000 E4D600400 E4D800+500公称力kN 6000 10000内滑块外滑块60004000内滑块外滑块80005000压力行程mm 13 13 13 6 13 6最大可用作功量 J 1.8105*3.71053.8105 2.6105 *41053.7105滑块行程mm 600 1000
3、 940 660 940 690行程次数min1 13 和 20 1016 10 和 15 10 和 15气垫力kN 1000 1500 1000 1500主电机功率 kW AC7550 AC132 AC9060 AC13288注:*为繁琐公式计算结果,其他项计算基本相同或相近。 在压力机设计中,一般都是根据用户的要求进行设计。对于作功量参数,有的用户直接做了规定,那么就按规定的值计算。1 压力机作功量的计算E=PhP BhBP DS/KD (1)式中:E压力机需产生的最大作功量,J;P公称力(双动为内滑块公称力),N;h压力行程(双动为内滑块压力行程),m(一般取 h=0.0130.015m
4、,或由用户所需规定);P B外滑块的公称力,N;h B外滑块的压力行程,m(一般取 hB=0.006m,或由用户所需规定);P D气垫力,N;K D气垫能力系数(一般取 KD6);S滑块行程(双动为内滑块行程),m。设计单动压力机时,按 PB0、h B=0 计算;不带气垫的压力机按 PDP/6 计算;落料、修边、锻造用压力机可以按 PD=0 计算。以我厂设计生产的 8000kN 闭式四点单动多连杆机械压力机为例,公称力 P=8000kN,压力行程 h=13mm,滑块行程 S=800mm,气垫力 PD2000kN,行程次数 1018min 1 。得 E=800010 30.013200010 3
5、0.8/6=3.7105 (J)2 主电机功率 PH的确定(1)交流电动机:(2)(2)直流电动机:(3)8000kN 压力机采用的是直流调速电机,故得:查电机样本,选主电机功率为 158kW。3 飞轮转动惯量 GD2的确定(4)K2S kS 2k (5)式中:GD 2飞轮转动惯量,kgm 2(包括离合器从动件,一般取 GD2的 15%左右);N飞轮转数,r/min;K飞轮的能量释放率,%;S k速度变化率(电动机滑差率),%。单动压力机,取 Sk=10.5%15%,K=0.1990.278双动压力机,取 Sk=15.5%20%,K=0.2860.36S k超过 20%时,压力机周期时间延长,采用直流调速电动机或绕线式电动机,取Sk20.5%30.5%,K=0.3680.517用变速电机驱动飞轮时,如果要求低速、高速都作相同的作功量,则需加大低速时的速度变化率,同时减少每分钟工作行程次数。8000kN 压力机采用的是直流调速电机,滑差率高,满足低速时作功量的飞轮转动惯量计算如下:低速时行程次数 10min1 时,飞轮转数 N=155r/min,选 Sk=28.8%,K=0.492由式(4)得出:GD 2值中包括离合器的从动件,见下图。根据用户要求,该压力机在连线上位于首台,且气垫力大,所以导致各项计算数值也大。经与小松压力机和济南二厂生产的同类型产品相比,相应参数基本相同或相近。