机械压力机功能设计的若干计算
发布时间：2024-06-02 点击：132
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400～1000mm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
e4d600＋400
e4d800+500
公称力
kn 6000 10000 内滑块外滑块
6000＋4000 内滑块外滑块
8000＋5000 压力行程
mm 13 13 136 136 最大可用
作功量 j 1.8×105 *3.7×105
3.8×105 2.6×105 *4×105
3.7×105 滑块行程
mm 600 1000 940 660 940 690 行程次数
min－1 13和20 10～16 10和15 10和15 气垫力
kn 1000 1500 1000 1500 主电机功
率 kw ac75／50 ac132 ac90／60 ac132／88
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，?么就按规定的值计算。 1 压力机作功量的计算 e=ph＋pbhb＋pds/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=0.013～0.015m,或由用户所需规定)； pb——外滑块的公称力，n； hb——外滑块的压力行程，m(一般取hb=0.006m，或由用户所需规定)； pd——气垫力，n； kd——气垫能力系数(一般取kd＝6)； s——滑块行程(双动为内滑块行程)，m。 设计单动压力机时，按pb＝0、hb=0计算；不带气垫的压力机按pd＝p/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pd＝2000kn,行程次数10～18min－1。 得 e=8000×103×0.013＋2000×103×0.8/6=3.7×105 （j） 2 主电机功率ph的确定 (1)交流电动机： (2)直流电动机： 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 k＝2sk－s2k (5) 式中：gd2——飞轮转动惯量，kgm2(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，%； sk——速度变化率(电动机滑差率)，%。 单动压力机，取sk=10.5%～15%，k=0.199～0.278 双动压力机，取sk=15.5%～20%，k=0.286～0.36 sk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sk＝20.5%～30.5%，k=0.368～0.517 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10min－1时，飞轮转数n=155r/min，选sk=28.8%,k=0.492 由式(4)得出： gd2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。
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kn 6000 10000 内滑块外滑块
6000＋4000 内滑块外滑块
8000＋5000 压力行程
mm 13 13 136 136 最大可用
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3.8×105 2.6×105 *4×105
3.7×105 滑块行程
mm 600 1000 940 660 940 690 行程次数
min－1 13和20 10～16 10和15 10和15 气垫力
kn 1000 1500 1000 1500 主电机功
率 kw ac75／50 ac132 ac90／60 ac132／88
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，?么就按规定的值计算。 1 压力机作功量的计算 e=ph＋pbhb＋pds/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=0.013～0.015m,或由用户所需规定)； pb——外滑块的公称力，n； hb——外滑块的压力行程，m(一般取hb=0.006m，或由用户所需规定)； pd——气垫力，n； kd——气垫能力系数(一般取kd＝6)； s——滑块行程(双动为内滑块行程)，m。 设计单动压力机时，按pb＝0、hb=0计算；不带气垫的压力机按pd＝p/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pd＝2000kn,行程次数10～18min－1。 得 e=8000×103×0.013＋2000×103×0.8/6=3.7×105 （j） 2 主电机功率ph的确定 (1)交流电动机： (2)直流电动机： 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 k＝2sk－s2k (5) 式中：gd2——飞轮转动惯量，kgm2(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，%； sk——速度变化率(电动机滑差率)，%。 单动压力机，取sk=10.5%～15%，k=0.199～0.278 双动压力机，取sk=15.5%～20%，k=0.286～0.36 sk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sk＝20.5%～30.5%，k=0.368～0.517 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10min－1时，飞轮转数n=155r/min，选sk=28.8%,k=0.492 由式(4)得出： gd2值中包括离合器的从动件，见下图。
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