По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.7–52 DOI:10.33920/pro-2-2107-05

Подбор оптимального гидравлического привода для пресса

Анцифиров А.А., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана (филиал в Калуге), 248023, Калуга, ул. Гагарина, д. 3, е-mail: aaleksei@inbox.ru
Кривошеин В.А., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана (филиал в Калуге), 248023, Калуга, ул. Гагарина, д. 3, е-mail: krivosheinvitaly@gmail.com

Приведенное в статье исследование посвящено подбору электродвигателя привода гидравлического пресса номинальной силой 5МН. В статье приводятся основные характеристики, описание работы пресса при помощи средств механизации технологического процесса обработки давлением. При использовании программного пакета Deform-3D проведено моделирование процесса штамповки крестовины карданного вала ЗИЛ-130. На основе представленной гидравлической схемы пресса сформирована его топологическая модель в программном пакете ПА-9. Полученная в ходе результатов моделирования технологического процесса штамповки сила деформирования использовалась в топологической модели пресса. При помощи табличной циклограммы приводится последовательность срабатывания конечных включателей и гидравлических распределителей во время технологического процесса штамповки. В статье были разобраны два варианта работы двигателей. По итогам проведенных исследований следует остановиться на втором варианте двигателя мощностью 55 кВт, эксплуатация которого обеспечит требуемые характеристики гидропривода пресса, что в свою очередь позволит осуществлять технологические операции штамповки. Средства моделирования позволяют дать оценочные сведения при подборе необходимых средств, обеспечивающих оптимальные характеристики приводов гидравлических прессов. В статье рассматривался вариант варьирования электродвигателей, отличающихся друг от друга номинальными характеристиками, при постоянных характеристиках насоса. Для более точных оценочных сведений по энергосбережению в процессе эксплуатации гидропривода при моделировании необходимо варьировать характеристики насоса, при этом оптимальным вариантом будет формирование матрицы планирования эксперимента при комбинировании характеристик электродвигателя и гидравлического насоса. Такой подход в итоге позволяет сформировать функцию, по которой можно подбирать гидропривод из существующих марок электродвигателей и гидронасосов для прессов соответствующего ряда номинальной силы.

Литература:

1. Складчиков, Е.Н., Артюховская, Т.Ю. Моделирование кузнечно-штамповочного оборудования средствами программного комплекса анализа динамических систем ПА9: Методические указания / Под ред А.С. Езжева. — Москва: МГТУ, 2013. — 96 с.

2. Бочаров, Ю.А. Кузнечно-штамповочное оборудование: учебник для студ. высш. учеб. заведений. — Москва: Издательский центр «Академия», 2008. — 480 с.

3. Живов, Л. И., Овчинников, А. Г., Складчиков, Е.Н. Кузнечно-штамповочное оборудование: учебник для вузов / Под ред. Л.И. Живова. — Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. — 560 с.

4. Паршин, B. C, Карамышев, А.П., Некрасов, И.И., Пугин, А.И., Федулов, А.А. Учебное пособие. — Екатеринбург: УрФУ, 2010. — 266 с.

5. Ковка и штамповка. Справочник в 4т., Т2. Горячая штамповка / Под ред. Е.И. Семенова. — Машиностроение, 1986.

6. Ковка и штамповка. Справочник в 4т. Т. 1. Материалы и нагрев /Под ред. Е.И. Семенова. — Машиностроение. 1985.

7. Пневматические и гидравлические приводы и системы. Часть 2. Гидравлические приводы и системы. Основы. Учебное пособие / А.С. Наземцев, Д.Е. Рыбальченко. — Москва: ФОРУМ, 2007. — 304 с.

8. Насосы поршневые. URL http://omcnab.ru/product/2826/ (дата обращения 25.09.2017)

1. Skladchikov E. N., Artyuhovskaya T.Y. Modelirovanie kuznechno-shtampovochnogo oborudovaniya sredstvami programmnogo kompleksa analiza dinamicheskih sistem PA9: Metodicheskie ukazaniya / Pod red Ezzheva A.S. — M.: MGTU, 2013. — 96s.

2. Bocharov Y.A. Kuznechno-shtampovochnoe oborudovanie: uchebnik dlya stud. vyssh. ucheb. zavedenij. — M.: Izdatel»skij centr «Akademiya», 2008. — 480 s.

3. Zhivov L.I., Ovchinnikov A.G., Skladchikov E.N. Kuznechno-shtampovochnoe oborudovanie: uchebnik dlya vuzov / Pod red. L.I. ZHivova M.: MGTU im. N.E. Baumana, 2006. — 560 s.

4. Parshin B. C, Karamyshev A.P., Nekrasov I. I., Pugin A. I., Fedulov A.A. Uchebnoe posobie. — Ekaterinburg: UrFU, 2010. — 266 s.

5. Kovka i shtampovka. Spravochnik v 4 t., T2. Goryachaya shtampovka /Pod red. E.I. Semenova. Mashinostroenie 1986g.

6. Kovka i shtampovka. Spravochnik v 4 t., T1. Materialy i nagrev /Pod red. E.I. Semenova. Mashinostroenie 1985g.

7. Pnevmaticheskie i gidravlicheskie privody i sistemy. CHast» 2. Gidravlicheskie privody i sistemy. Osnovy. Uchebnoe posobie / A.S. Nazemcev, D. E. Rybal»chenko. — M.: FORUM, 2007–304 s.

8. Nasosy porshnevye. URL http://omcnab.ru/product/2826/ (data obrashcheniya 25.09.2017).

Современный подход к разработке нового кузнечно-прессового оборудования, а также модернизации уже существующих машин обработки металлов давлением предполагает использование результатов исследований, проводимых путем моделирования работы математической модели пресса. Благодаря подобным исследованиям можно провести оценку энергетических затрат на выполнение предполагаемых технологических операций обработки давлением при нагрузках пресса, близких к номинальным, позволяет осуществить подбор оптимального привода кузнечно-прессового оборудования и в конечном итоге оценить экономический эффект от его применения на реальном прессе.

Для гидравлических прессов одним из актуальных направлений исследований является подбор мощности электродвигателя гидропривода. Достигнуть поставленной цели при решении подобных задач можно при помощи современных программных комплексов, таких как ПА-9 [1]. С помощью этого комплекса можно провести исследование работы гидропривода пресса для заданного технологического процесса штамповки с использованием типовых элементов, из которых для моделирования формируется сам пресс.

Гидравлический пресс [2, 3] номинальной силой 5МН, на примере которого осуществляется подбор гидропривода в программном комплексе ПА-9, представлен на рис. 1, основные характеристики пресса приведены в ниже:

Подвижная поперечина и вспомогательные средства механизации технологического процесса штамповки управляются от одного гидропривода.

Технологический процесс на рассматриваемом гидравлическом прессе для горячей и холодной штамповки деталей, как в открытых, так и закрытых штампах, осуществляется путем перемещения заготовки средствами автоматизации в штамп и дальнейшим срабатыванием четырех вспомогательных гидравлических цилиндров. Два вспомогательных гидроцилиндра смыкают, а другие два заклинивают полуматрицы. Затем происходит ход вниз подвижной поперечины, после чего поперечина возвращается в исходное положение и происходит обратный цикл расклинивания с размыканием полуматриц. Отштампованный полуфабрикат извлекается средствами автоматизации и перемещается в бункер.

Для Цитирования:
Анцифиров, Кривошеин, Подбор оптимального гидравлического привода для пресса. Главный механик. 2021;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: