ДВОХУДАРНОГО АВТОМАТА ТА ЙОГО НАЛАГОДЖЕННЯ

 

Мета роботи - вивчення конструкції та принципу дії холодновисаджувального автомата, здобуття навиків погодження роботи основних та допоміжних механізмів шляхом побудови циклограми; здобуття навиків налагодження штампувальних автоматів.

 

Загальні відомості.

 

Об’єктом вивчення є холодновисаджувальний двохударний однопозиційний автомат моделі 82-ВА.

Лабораторна робота складається з трьох розділів: вивчення конструкції і роботи автомату; побудова циклової діаграми та налагодження автомата і виконується бригадою в складі 6-7 чоловік на протязі 4 годин (включаючи обробку результатів дослідів та захист виконаної роботи) – 2 заняття по 2 години.

 

Холодновисаджувальний двохударний однопозиційний автомат з суцільною матрицею моделі 82-ВА при­значений для виробництва кріпильних виробів типу гвинтів, болтів, заклепок і т. і. Він може використовуватись також для висаджування стержньових деталей з самою різноманітною конфігурацією головки. Діаметр стерж­ньової частини деталей не перевищує 8 мм при максимальній довжині виробу 50 мм.

Основною складовою частиною автомата є базова машина (у даному випадку прес), яка містить виконавчий механізм робочих ходів - повзун, що приводиться в дію кривошипно-хитальним механізмом. Крім того, автомат оздоблено допоміжними цикловими механізмами - подачі матеріалу, відрізки мірної заготовки та її переносу на позицію висаджування, вертикального переміщення пуансонів, фіксації пуансонів на позиції, вида­лення відштампованих виробів з робочої зони.

Взаємодія основних та допоміжних механізмів пояснюється кінематичною схемою (рис. 3. 1.) . Елементи кінематичної схеми на малюнку не вказані й позначаються студентами в процесі підготовки до роботи.

У порядку підготовки до виконання лабораторної роботи необхідно вивчити конструкцію та принцип дії автомата [2], с. 419-423 , звернувши особливу увагу на питання, що відповідають індивідуальним завданням. В якості індивідуальних завдань можуть бути наступні:

конструкція та робота системи регулювання подачі заготовки;

конструкція та робота механізму просторового пов’язання переміщення повзуна для висаджування та ножа для відрізки і переносу заготовки;

конструкція та робота системи регулювання положення полозків пуансона;

конструкція та робота системи виштовхування готової деталі;

конструкція та принцип дії механізму автоматичного подавача;

система змащування автомата;

особливості конструкції станини автомата, зважаючи на його технологічне призначення;

можливі види браку та методи його усунення.

Нормальна робота автомата можлива тільки при умові узгодження в часі та просторі переміщень усіх робочих та допоміжних циклових механізмів. Таке узгодження забезпечується циклограмою, що розробляється на стадії проектування. Вона є основною для синтезу приводів всіх механізмів, а також для налагодження автомата, в тому числі і в процесі його експлуатації.

В автоматі, що розглядається, приводи всіх допоміжних механізмів зв’язані з кривошипним валом. Положення кожного з механізмів відповідає куту повороту вала. В такому випадку при побудові циклової діаграми замість часової координати користуються кутовою. По горизонталі відкладають кут повороту кривошипного вала, а по вертикалі - переміщення циклових виконавчих механізмів. Взаємне розташування та характер графіків переміщень кожного механізму логічно ув’язують з графіками інших, за рахунок чого і забезпечується узгоджена робота всього комплексу, незалежно від частоти обертання вала.

Оскільки циклограмою визначається взаємне положення окремих механізмів в кожний момент часу, то за знятою фактичною діаграмою можуть бути з’ясовані дефекти налагодження та шляхи їх усунення. Циклограма забезпечує можливість виявити недоліки окремих механізмів та ймовірні варіанти поліпшення структури приводних механізмів (профілю приводних кулачків, структури багатоланцюгових механізмів і т. ін). Саме ці висновки приймаються за основу технічного завдання на модернізацію автомата з метою підвищення продуктивності чи розширення його технологічних можливостей.

Знімається циклограма наступним чином.

Переконавшись, що живлення автомата (як місцеве, так і на електрощиті) відімкнене, повертаючи маховик вручну проти годинникової стрілки через кожні 10О (за позначками на його ободі), по відповідним покажчикам знімають дані про положення окремих цільових механізмів.

Переміщення повзуна в міліметрах визначають по лінійці, що встановлена на повзуні, та покажчику, встановленому на напрямній станини.

Кут повороту роликів автоматичної подачі відраховують по розмітці на верхньому притискному ролику та покажчику, закріпленому на корпусі механізму подачі. Помноживши значення кута в радіанах на радіус ролика , отримують подачу в міліметрах (можливим проковзуванням прутка чи проволоки нехтують).

Переміщення штока виштовхувача в міліметрах визначають по лінійці, закріпленій на штоку та відповідному покажчику, встановленому на станині.

 
 

Положення полозків пуансона визначають по лінійці на полозках та покажчику на корпусі повзуна. Аналогічно визначається положення фіксатора полозків пуансона.

 

Рис. 3 .1. Кінематична схема двохударного автомата з суцільною матрицею.

 

Отримані показання заносять в таблицю. По даним таблиці будують графіки переміщень всіх механізмів, починаючи з повзуна автомата. Графіки розташовують один під іншим при загальній кутовій координатній вісі. Сукупність отриманих графіків і є фактична лінійна циклограма.

 

На побудованій циклограмі виділяють фазові кути, що відповідають початку та завершенню переміщень окремих механізмів. Таким чином встановлюють фази руху (хід вперед, вистій, хід назад тощо). Отриману циклограму аналізують та порівнюють з необхідною, що визначається заданим технологічним процесом. Найчастіше виявляються відхилення положення ножа від заданого. Виявлені відхилення усуваються за допомогою наявних механізмів регулювання та налагодження.

Після виконання попередніх пунктів роботи автомат переналагоджується на технологічний процес, заданий викладачем. При цьому виконуються деякі розрахунки, пов’язані з визначенням положення упора. Положення упора встановлюється у відповідності з довжиною заготовки, яка відрізається від прутка (або проволоки). Довжина заготовки розраховується виходячи з рівності об’ємів готового виробу та стержневої заготовки.

Положенням виштовхувача задається довжина стержньової частини деталі. Отже виштовхувач виставляється так, щоб довжина частина заготовки, яка висаджується, відповідала розрахунковому значенню. Розрахунки, що виконуються, ескіз заготовки та готової деталі приводять у звіті.

Програма робіт та порядок виконання.

 

1. Вивчити конструкцію автомата, звернувши особливу увагу на питання індивідуального завдання.

2. Переконавшись в повній безпеці присутніх, з дозволу викладача ввімкнути автомат (у поштовховому режимі) та спостерігати за взаємодією його основних вузлів та окремих механізмів.

3. Виконати ескіз автомата в об’ємі, достатньому для вузлової специфікації. Позначити на ескізі всі ме­ханізми регулювання. Зробити ескіз вузла або системи за індивідуальним завданням. Скласти кінематичну схему та внести в неї необхідні для опису позначення.

4. Описати конструкцію автомата, звернувши особливу увагу на системи регулювання та підналагодження.

5. Описати роботу автомата, взаємодію циклових механізмів та способи регулювання переміщень механізмів та фаз циклограми. Описати роботу вузла за індивідуальним завданням.

6. Зняти необхідні показання для побудови дійсної циклової лінійної діаграми.

7. Заповнити вихідну таблицю даних (в довільній формі) та побудувати циклограму. Виділити фази роботи окремих механізмів та, проаналізувавши їх взаємодію, зробити висновки.

8. Виконати необхідні технологічні розрахунки та на їх підставі побудувати відповідну циклограму. Для цього:

- розрахувати подачу заготовки та визначити фазу подачі, виділивши її на циклограмі;

- встановити періоди роботи та тривалість вистою ножа в крайньому передньому та задньому положеннях, виходячи з ходу заштовхування та величини подачі , зробивши відповідні відмітки на циклограмі;

- визначити потрібний хід виштовхувача та нанести його на циклограму (період роботи виштовхувача встановлюється при складанні автомата і не регулюється);

- визначити періоди спрацьовування фіксатора та нанести їх на циклограму;

- визначити фазові кути та фазу переміщення полозків пуансона та нанести їх на циклограму.

Хід полозків регулюють упорами та зміною радіуса кривошипа. Період роботи механізму переміщення полозків встановлюється заводом-виробником і регулюванню не підлягає.

9. Налагодити автомат, виконуючи послідовно наступні пункти :

а) встановити та закріпити комплект інструментів - пуансон, матрицю, відрізну та напрямну втулки, відрізний ніж з захватом для переносу заготовки та падаючі ролики;

б) встановити потрібне значення відкритого штампового простору. Для цього, вимірюючи відстань між пуансоном та матрицею при крайньому задньому положенні повзуна, відповідним гвинтом переміщують клин, домагаючись потрібної відкритої висоти. Вона повинна бути більшою за довжину заготовки;

в) відрегулювати положення матриці в вертикальній площині за допомогою гвинта, на який вона опирається нижньою площиною. Вісь матриці повинна співпадати з віссю виборки ножа, утвореної ріжучою кромкою та утримуючою накладкою;

г) за допомогою спеціального гвинта виставити ніж так, щоб вісь його виборки співпадала віссю отвору матриці в горизонтальній площині. Цю операцію виконують при крайньому передньому положенні ножа;

д) повертаючи маховик вручну, встановити за допомогою регулюючого гвинта зазор між матрицею та пуансоном другого висаджування в межах 0,2...0,3 мм. Зафіксувати регулюючий гвинт в цьому положенні;

е) встановити полозки пуансона в потрібне положення за допомогою спеціальних гвинтів або зміною радіуса кривошипа приводного валика. Відрегулювати взаємне положення осей пуансонів та матриці в вертикальній площині;

ж) встановити упор в потрібному положенні (згідно з довжиною заготовки );

з) порівнюючи фактичну та розрахункову циклограми, встановити періоди роботи механізму, переміщення та тривалість вистою ножа в крайніх положеннях;

і) встановити подачу заготовки;

к) згідно з розрахунковою циклограмою встановити хід виштовхувача. Для цього відрізану вручну заготовку розрахованої довжини вставити в отвір матриці та подати до упора в виштовхувач. Потім регулюючим гвинтом встановити важіль виштовхувача в таке положення, коли заготовка виступає з матриці на величину під висаджування. Відрегулювати хід штока виштовхувача так, щоб він дещо перевищував довжину стержньової частини деталі.

На цьому попереднє налагодження автомата закінчують. Кінцеве підналагодження виконують в процесі висаджування випробної партії деталей.


 

Зміст звіту.

 

1. Мета роботи.

2. Необхідні теоретичні відомості.

3. Ескіз автомата з специфікацією по вузлам.

4. Ескіз вузла за індивідуальним завданням.

5. Опис конструкції та роботи автомата.

6. Опис конструкції та роботи вузла чи механізму за індивідуальним завданням. Пропозиції щодо покращення конструкції механізму, що вивчається.

7. Фактична циклограма роботи автомата (з пояснюючими надписами).

8. Технологічні розрахунки згідно з завданням.

9. Розрахункова циклограма для виконання заданого технологічного процесу.

10. Опис процесу налагодження автомата з зазначенням ( за приведеним ескізом в п. 3) регулюючих елементів.

11. Висновки, узагальнюючі результати виконаної роботи.

 

Контрольні запитання.

1. Призначення та область раціонального використання автомата.

2. Конструкція привода автоматичної подачі. Система регулювання її параметрів.

3. Конструкція привода полозків пуансона та система регулювання їх положення та величини переміщення.

4. Конструкція привода ножа та система регулювання його крайніх положень і величини переміщення.

5. Запобіжна система автомата за граничним крутним моментом.

6. Перерахувати склад комплекту інструмента. Система кріплення інструмента та регулювання його положення.

7. Яким чином здійснюється пов’язування в часі та просторі роботи циклових механізмів автомата?

8. В яких координатах будується циклограма й чому?

9. Порядок побудови фактичної циклограми.

10. Порядок побудови розрахункової циклограми за заданим технологічним процесом.

11. Порядок налагодження автомата.

12. Види браку з приводу неправильного налагодження та способи його усунення.

13. Конструкція механізму фіксації полозків.

14. Можливі фазові зсуви на циклограмі та способи їх усунення.

15. Як вивести автомат з заклиненого стану? В якому випадку може виникнути заклинювання?

16. Що є причиною відносного зміщення осей головки та стержньової частини деталі, що висаджується? Як усунути згадане зміщення?

17. Чому не можна вмикати привод автоматичної подачі (муфту) до вмикання приводного електродвигуна?

18. Які блокування необхідні чи можуть бути виконані, але не передбачені в конструкції автомата моделі 82-ВА?

19. Які регулювання необхідно виконати в тому випадку, коли захват відрізного ножа починає повертатися раніше, ніж заготовка заштовхується в отвір матриці?

 


 

Лабораторна робота №4.

 

КОМПЛЕКСНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ КРИВОШИПНОГО ПРЕСА

Мета роботи - експериментальне дослідження кінематичних, силових та енергетичних параметрів, а також напружень, що виникають в основних деталях преса при його роботі; засвоєння методики електричних вимірювань неелектричних величин; придбання навиків роботи з перетворювально-підсилювальною апаратурою та для реєстрації результатів вимірювання.

 

Загальні відомості.

 

Об’єктом вивчення є двостійковий відкритий однокривошипний нахиляємий прес загального призначення моделі К 2322.

Робота виконується бригадою в складі 6-7 чоловік на протязі 16 годин (включаючи обробку результатів дослідів та захист виконаної роботи) - 4 заняття по 4 години.

Робота містить наступі завдання:

вивчення засобів вимірювань, підсилюючої та реєструючої апаратури;

дослідження кінематики преса;

визначення жорсткості преса;

експериментальне визначення напружень в станині;

експериментальне дослідження енергетики преса.

 

До складу вимірювального комплексу входять наступні перетворювачі: датчик кута повороту кривошипного вала; відмітник часу; ходограф; датчик зусилля на повзуні преса; датчик лінійного розкриття станини преса; датчик напружень, виникаючих в станині під навантаженням; схема вимірювання та реєстрації струму приводного двигуна.

Принцип роботи датчика кута повороту ґрунтується на перериванні променя диском з щілинами або отворами, що обертається, розташованим між джерелом світла та чутливим елементом. В конкретному пристрої за чутливий елемент править фоторезистор ФСА-Г2, сигнал якого поступає на шлейф осцилографа через спеціальний напівпровідниковий підсилювач.

На пресі встановлені два аналогічних реєстратора кутів повороту. Перший зв’язаний з ведучою частиною муфти вмикання преса і видає відмітки через кожні два градуси повороту маховика, другий - з веденими частинами і реєструє кути повороту кривошипного вала через кожні п’ять градусів. Датчик не потребує тарування. Налагодження зводиться до установки необхідного переміщення «зайчика» на екрані осцилографа (3...5 мм) підбором вимірювального гальванометра необхідної чутливості. На екрані осцилографа «зайчики» обох датчиків кутів повороту розміщують один біля одного (не перекриваючи один одного) в верхній або нижній його частині.

Реєстратор часу забезпечує видачу міток через 1/50 або 1/100 с. Амплітуду переміщення «зайчика» реєстратора часу встановлюється потенціометром в межах 3...5 мм. «Зайчики» реєстраторів часу та кутів повороту на екрані осцилографа розташовують поруч .

Датчик переміщень повзуна преса - ходограф забезпечує приблизно лінійну залежність між переміщеннями повзуна та «зайчика» на екрані осцилографа. Налагодження ходографа зводиться до установки амплітуди переміщення «зайчика» в межах 100...110 мм при максимальному ході повзуна преса та знятті тарувального графіка. Переміщення повзуна при таруванні здійснюють вручну маховиком при ввімкненій муфті преса. Згідно з даними тарування заповнюється табл.. 4.1.

 

 

Таблиця 4. 1.

 

Параметр, що вимірюється   Фактична величина
Відстань від стола до повзуна, мм  
Переміщення повзуна, мм  
Відхилення «зайчика» на екрані осцилографа  

 

Для вимірювання зусиль на повзуні преса використовується тензометрична месдоза мембранного типу. Месдоза розташована під сферичною п’ятою нижньої головки шатуна. Тарування робочої месдози здійснюється за допоміжною контрольної, попередньо відтарованої на універсально-розривній машині. При таруванні обидві месдози встановлюють на столі преса і, навантажуючи їх гвинтовим механізмом регулювання закритої висоти преса, знімають відповідні показання вимірювальних схем. При цьому діюче зусилля визначається по відхиленню променя шлейфа контрольної месдози. Заповнюють табл.4.2тарування месдози і по її даним будують тарувальний графік.

 

Таблиця 4. 2.

 

  Зусилля на повзуні, кН                        
Відхилення променя шлейфа, мм                      

 

Для вимірювання лінійного та кутового розкриття станини преса використовують два кільцевих тензометричних датчики малих переміщень, встановлених на відстані 200 мм один від одного.

Тарування датчиків здійснюють наступним чином. Регулювальний штифт встановлюють так, щоб пружинне кільце здеформувалося в радіальному напрямку приблизно на 1 мм. В такому положенні штифт фіксують контргайкою. Між кільцем та штифтом вставляють набір щупів товщиною 0,5 мм і виставляють положення «зайчика» на екрані осцилографа, приймаючи його за нульове. Зменшуючи товщину набору щупів, послідовно фіксують в табл. 4. 3 відповідні положення «зайчика». За даними табл. 4. 3 будують тарувальні графіки для кожного датчика. Після тарування регулювальними штифтами (з обов’язковою їх фіксацією) виставляють «зайчики» в вихідне положення, що відповідає нульовій деформації станини.

 

 

Таблиця 4. 3.

 

  Товщина пакету щупів, мм     0,5   0,4   0,3   0,2   0,1  
Відхилення «зайчика» 1-го датчика, мм            
Відхилення «зайчика» 2-го датчика, мм            

 

Кутове розкриття станини при роботі преса визначають формулою:

 

,

 

де - кут розкриття станини під навантаженням; та - лінійне розкриття станини згідно з показаннями першого та другого датчиків; - база розташування датчиків.

Середнє лінійне розкриття

 

 

Датчики для вимірювання напружень, що виникають в станині при роботі преса, тензометричного типу. Їх тарування виконується на штатному тарувальному пристрої тензометричної станції УТС-12. На вимірювальну балочку тарувального пристрою і на станину преса наклеюють датчики однієї партії. Необхідність виконання цієї умови диктується можливістю балансування вимірювального моста за активним опором. Після полімеризації клею, балочку навантажують в поперечному напрямку і стрілочним індикатором фіксують її прогин. При чистому згині:

,

де - згинаючий момент; - довжина робочої дільниці вимірювальної балочки; - модуль пружності матеріалу балочки; - момент інерції перетину балочки; - напруження; - товщина балочки. Модуль жорсткості для матеріалу станини (чавун) приймається рівним Мпа.

Використовуючи одержану формулу та залежність , будують графік чутливості тензодатчика в координатах відносна деформація датчика - відхилення променя на екрані осцилографа. Відносна деформація датчика знаходиться за формулою

 

Результати тарування датчиків зводяться в табл. 4. 4. За даними таблиці будують тарувальний графік.

 

Таблиця 4. 4.

 

Прогин балочки, мм            
Відносна деформація            
Відхилення променя шлейфа , мм          

 

 

Реєстрація сили струму, що протікає по обмотках приводного електродвигуна в процесі роботи преса, провадиться за допомогою осцилографа. Відповідна електрична схема для вимірювання сили струму зображена на рис. 4. 1. Допустиме значення постійного струму гальванометрів осцилографа коливається від 0,25 до 100 мА, тому вимірювальне коло приєднують до силового кола через трансформатор струму з коефіцієнтом трансформації 20. Випрямляч вимірювальної схеми мостового типу. Конденсатор призначений для згладжування пульсацій на виході випрямляча. Тарування схеми виконують за допомогою потенціометра за показаннями міліамперметра.

Поточне значення сили струму згідно осцилограми , де - відхилення “зайчика” на осцилограмі; . - масштаб осцилограми; - сила струму при вимкненні муфті преса, виміряна амперметром; - відповідне відхилення “зайчика”.

 

 

 

Рис. 4. 1. Схема з’єднань при вимірюванні сили струму

 

Результати всіх вимірювань реєструють світлопроменевим осцилографом Н-700.

Принцип дії осцилографа полягає в тому, що на світлочутливий папір спрямовують промінь світла, утворюючий на папері освітлену точку, яка відхиляється від нульового положення на відстань, пропорційну струму, що вимірюється. Під час вимірювань папір переміщується з постійною швидкістю в напрямку, перпендикулярному до руху світлового променя. Таким чином реєструється зміна вимірюваної величини в часі.

На рис. 4. 2 зображена принципова оптична схема осцилографа.

Світло від лампи а1через конденсаторК, який складається з двох циліндричних лінз, розташованих горизонтально, потрапляє на дзеркальце вимірювальних гальванометрівГ, встановлених в загальному магнітному блоці. Пройшовши крізь сферичну лінзуСЛ, розташовану перед дзеркальцем гальванометра ДзГ, промінь фокусується у вертикальній площині.

Більша частина світлового потоку проходить через лінзу Л1 та збирається на поверхні ведучого валика ВВ касети у вигляді яскравої світлової точки. При коливаннях рамки гальванометра разом з закріпленим на ньому дзеркальцем відбитий промінь світла переміщується в горизонтальній площині, прокреслюючи криву на рухомому папері.

Рис. 4. 2. Принципова оптична схема осцилографа Н-700.

 

 

Частина світлового потоку відбивається дзеркальцем Дз1 , проходить крізь лінзу Л2 та, відбиваючись від грані дзеркального барабана ДзБ, що обертається, дає зображення досліджуваної кривої на циліндричному матовому екрані МЕ . Крізь захисне скло ЗС в дзеркалі Дз2 спостерігається розгорнута крива досліджуваного процесу.

Освітлювач а2 відмітника часу освітлює нерухому щілинну діафрагму Д. Через певні проміжки часу щілини на рухомих дисках ДВ та ДН суміщаються з нерухомою щілинною діафрагмою Д . Крізь них проходить світловий пучок, який, відбившись дзеркалами Дз3 та Дз4 , потрапляє на циліндричну лінзу Л1 і фокусується на папері у вигляді горизонтальної смужки відмітника часу.

В осцилографі Н-700 встановлюється 14 вимірювальних рамочних гальванометрів чи 13 гальванометрів та нульова вставка, що прокреслює базисну лінію.

Запис виконується на нормальному осцилографічному папері завширшки 120 мм з чутливістю 600...1000 од. ГОИ. Довжина паперу в рулоні - 12 м.

В осцилографі передбачена можливість зміни швидкості переміщення паперу в діапазоні від 2,5 до 2500 мм/с. При цьому відмітки часу наносяться з частотою 10 Гц або 250 Гц. Максимальна швидкість реєстрації світлового променя при роботі лампи в форсованому режимі на фотопапері чутливістю 900 - 1000 од. ГОИ складає 75 м/с. Швидкість руху променя по паперу в мм/с визначається формулою

,

де f- частота процесу, що реєструється в Гц, A - амплітуда запису, мм.

Гальванометри осцилографа характеризуються певною чутливістю та частотою власних коливань вимірювальної системи. Набір гальванометрів дозволяє фіксувати процеси з частотою від 0 до 1700 Гц.

Для забезпечення необхідного ступеня заспокоєння (демпфірування) вимірювальна частина гальванометра поміщується в рідину, густина якої підібрана так, щоб ступень заспокоєння був в межах 0,6...0,7 . При роботі з гальванометрами необхідно слідкувати, щоб на дзеркальці не утворювались повітряні бульбашки. Вони можуть утворитися при перевертанні чи різкому струшуванні гальванометра. Необхідно пам’ятати, що обмотка вимірювальної рамки гальванометра виконана з дроту діаметром 0,02...0,03 мм . Тому вона може вийти з ладу при малому струмі, що вимірюється міліамперами .

Величина максимального відхилення “зайчика” визначається чутливістю гальванометра, яка виражається в мм/мА . Сила струму датчиків недостатня для безпосереднього вимірювання гальванометрами. Тому їх сигнали потребують підсилення. Для цього при виконанні лабораторної роботи використовується чотирьохканальний підсилювач моделі ТА-5. До складу кожного з чотирьох каналів входить вимірювальний міст, складений з робочих та компенсаційних тензометрів, електронний підсилювач змінного струму та демодулятор. Підсилювач працює на змінному струмі з несучою частотою 35 кГц, що виробляється відповідним генератором підсилювача. Оскільки вимірювальні мости живляться змінним струмом досить високої частоти, вони потребують балансування як за активною, так і реактивною складовими опору. Пристрої для тарування передбачені в підсилювачі.

Підсилений сигнал несучої частоти полається на демодулятор, а з нього на вихід підсилювача. Вихідний струм при номінальній деформації та номінальному навантаженні 10 Ом (опір гальванометра) становить 30 мА. Максимально допустимий струм на виході - не більше 35 мА. Для узгодження вихідного навантаження підсилювача та регулювання відхилення «зайчиків» шлейфів різних типів передбачено спеціальний пристрій, який складається з чотирьох потенціометрів опором 10 Ом та вимикачів, що перемикають потенціометри паралельно чи послідовно до виходу підсилювача.

Перше завдання роботи передбачає вивчення інструкцій щодо експлуатації підсилювача ТА-5, шлейфового осцилографа Н-700, конструкцію та роботу усіх описаних датчиків та вимірювальних схем, їх підключення до підсилювача та осцилографа, встановлення нулів, тарування датчиків, контрольний запис вимірюваних величин.

За другим завданням необхідно виконати запис переміщень повзуна та кута повороту кривошипного вала при мінімальному ході повзуна та максимальній довжині шатуна, потім при максимальному ході повзуна та мінімальній довжині шатуна. За результатами вимірів будують залежність переміщення повзуна від кута повороту вала. Побудована діаграма двічі графічно диференціюється, і таким чином отримують графіки швидкостей та прискорень повзуна в функції кута a повороту вала.

Отримані криві порівнюють з теоретичними залежностями

 

де S- переміщення повзуна; R - радіус кривошипа; V - швидкість повзуна; j - прискорення повзуна; wk - кутова швидкість кривошипного вала.

За третім завданням визначають жорсткість преса. Мета завдання - визначення коефіцієнта жорсткості преса та порівняння отриманого значення з рекомендаціями по жорсткості для пресів цього типу.

Жорсткість преса характеризує його здатність опиратися зовнішньому деформуючому впливу. Графічне зображення експериментально отриманої залежності деформації преса від прикладеного зусилля називається кривою жорсткості.

В загальному випадку зв’язок між деформацією та навантаженням преса нелінійний. Це є наслідком місцевих пружних деформацій окремих деталей станини у початковій фазі навантаження. З підвищенням навантаження вплив місцевих деформацій знижується. Крива жорсткості становиться лінійною.

Загальна пружна деформація елементів преса під навантаженням складається з пружної деформації станини, кривошипно-шатунного механізму, деталей штампа і залежить від раціональності конструкції цих вузлів та деталей. Чим вища жорсткість преса, тим менші втрати енергії при виконанні технологічних операцій.

Для визначення жорсткості преса криву лінеаризують. Лінеаризовану криву жорсткості називають графіком жорсткості. Вона характеризується кутом нахилу до осі подовження системи. Кількісна характеристика жорсткості - коефіцієнт жорсткості

,

 

де DP - приріст зусилля; DH– відповідний приріст пружної деформації.

Величина зворотна коефіцієнту жорсткості - коефіцієнт податливості і позначається через К. Бажано, щоб податливість усіх деталей була однаковою. Якщо відома податливість кожного елемента Ki преса, то податливість преса в цілому визначається за виразом

 

При виконанні цього завдання використовують датчик зусиль на повзуні преса та ходограф, а також датчики лінійного розкриття станини. Вирахуваний за результатами вимірювань коефіцієнт жорсткості в тс/мм порівнюють з рекомендованим значенням для пресів цього типу, що дається емпіричним виразом , де номінальне зусилля PНпідставляється в тс.

Четверте завданняполягає в експериментальному визначенні напружень в станині. Для цього використовується система тензометрів, встановлених в двох можливих небезпечних перетинах. Результати вимірювань порівнюються з розрахованими по формулі

,

де P- зусилля на повзуні; F - площа поперечного перетину стійки станини; l- відстань від центру ваги перетину стійки станини до вісі повзуна; Ci - відстань від центру ваги перетину стійки до i-го датчика; II-I - момент інерції перетину стійки станини відносно його осі паралельної фронту преса.

За п’ятим завданнямвивчається енергетика преса. При виконанні завдання по експериментальному дослідженню енергетики преса використовують датчики кутів повороту маховика та головного вала, месдозу зусиль на повзуні, годограф та відмітник часу. Основною метою завдання є побудова експериментальних графіків миттєвих витрат енергії на протязі одного циклу та крутного момента на головному валу.

Енергію преса в довільний момент часу визначають по формулі

,

де I - приведений до головного вала момент інерції ведучих частин (ведучих деталей муфти вмикання, маховика, шківа клинової пасової передачі та ротору електродвигуна); - поточне значення кутової швидкості маховика; Dj - елементарний кут повороту маховика за час D t (відстань між сусідніми мітками на осцилограмі відповідає повороту маховика на 2О).

Для побудови графіка зміни крутного момента на кривошипному валу використовують вираз

,

 

де Dw i - зміна wза час Dt.

На цьому ж графіку будують теоретичну залежність Mв від кута a . Mв визначається формулою

 

 

де rA, rB , rO - відповідно радіус шатунної шийки вала, шарової опори шатуна та опорної шийки кривошипного вала.

 

Програма та порядок виконання роботи за першим завданням.

 

1. Скласти принципову схему датчиків кутів повороту маховика та кривошипного вала. Креслення вимірювальної схеми внести до протоколу.

2. Зібрати електричну схему датчиків кутів повороту, приєднати живлення та перевірити їх працездатність. Для цього до виходу схеми замість гальванометра осцилографа підключають міліамперметр і, обертаючи вручну маховик, слідкують за наявністю відхилення стрілки приладу при освітленні фоторезистора. Перемикач режиму роботи преса повинен бути встановлений в положення «Ручн».

3. Регулюючим потенціометром встановити вихідний струм, рівний половині допустимого для обраного шлейфу (гальванометра).

4. Зібрати електричну схему відмітника часу. Принципову схему занести до протоколу.

5. Зібрати електричну схему ходографа. Ввімкнути живлення і впевнитись в працездатності схеми. Для цього повзун преса переміщують обертанням маховика вручну при ввімкненій муфті і за допомогою вольтметра контролюють зміну напруги на виході електросхеми.

6. Перевірити працездатність датчика зусиль на повзуні преса та відповідної тарувальної месдози. Перевіряється відсутність обривів у вимірювальному моста та відсутність короткого замикання чи пробою на корпус.

7. Встановити датчик зусиль під сферичну п’яту головки шатуна. Тарувальну месдозу встановити на столі універсальної випробувальної машини для тарування.

8. Зібрати вимірювальну тензометричну схему розкриття станини преса під навантаженням. Принципову схему занести до протоколу. Перевірити вимірювальні мости на відсутність обривів та короткого замикання. Встановити на столі преса регулюючі штифти.

9. Перевірити відсутність обривів та замикання в схемі вимірювання напружень в станині преса під навантаженням. Перевірити працездатність тарувального пристрою тензометричної станції УТС-12.

10. Зібрати схему вимірювання сили струму в обмотках приводного електродвигуна. Ввімкнути замість гальванометра осцилографа міліамперметр. Ввімкнути приводний електродвигун преса та проконтролювати силу струму на виході вимірювальної схеми. Регулюючим потенціометром встановити струм, рівний половині допустимого для обраного гальванометра. Вимкнути прес.

11. Ознайомитися з конструкцією шлейфового осцилографа та методикою роботи на ньому. Для цього після вивчення інструкції по експлуатації та консультації з викладачем виконати наступні операції:

а) вимкнути всі гальванометри (14 або 13 при наявності нульового);

б) зняти, встановити, потім знову зняти касету з фотопапером;

в) відпрацювати (на знятій касеті) методику заправки фотопаперу на засвітленому зразку при денному чи звичайному штучному світлі, потім заправити касету свіжим фотопапером в фотолабораторії;

г) реостатом регулювання освітленості довести напругу на освітлювачі до мінімуму (при вимкненому осцилографі повернути відповідну ручку проти годинникової стрілки до упору);

д) впевнитись, що двигун приводу касети вимкнений і рукоятка плавного регулювання швидкості знаходиться в крайньому лівому положенні;

е) ввімкнути загальний вимикач та, змінюючи швидкість розгортки, впевнитись в наявності усіх «зайчиків» , повертаючи гальванометри в магнітному блоці;

ж) ввімкнути відмітник часу (мається на увазі відмітник осцилографа) та впевнитись в його працездатності;

з) повернути всі ручки в вихідне положення та вимкнути осцилограф.

12. Ознайомитися з конструкцією та методикою роботи з підсилювачем ТА-5. Для цього після вивчення інструкції по експлуатації та консультації з викладачем виконати слідуючи операції:

а) вставити в підсилювач пульт налагодження, ввімкнути вимикач «Сеть», вимикач «Тарировка» повинен бути вимкнений і дати підсилювачу прогрітися протягом 15 хвилин;

б) приєднати до входів каналів підсилювача тензометричні напівмости вимірювання напружень в станині преса;

в) встановити на підсилювачі всі перемикачі П1 в положення «0» , перемикачі П2 та П3 в положення «R», а на пульті налагодження перемикач П4 в положення, що відповідає каналу, який налагоджується;

г) повертаючи на налагоджуваному каналі вісь потенціометра «Рег. нуля», встановити стрілку міліамперметра пульта налагодження на відмітку «0»;

д) уточнити налагодження натиском кнопці «К» і налагодити інші канали підсилювача;

е) встановити всі перемикачі П1 в положення «К» і, встановлюючи перемикач П4 пульту налагодження в положення I, II, III та IV, виміряти міліамперметром контрольний сигнал на виході кожного каналу підсилювача;

ж) встановити перемикач пульту налагодження в положення, що відповідає налагоджуваному каналу;

з) встановити на підсилювачі перемикачі П2 та П3 в положення «С»;

і) переводячи П1 в положення від 10 до 0,25 , встановити на діапазоні 0,25 потенціометрами R та C за міліамперметром пульту налагодження сигнал мінімальної величини;

к) аналогічно провести налагодження інших каналів;

л) встановити перемикачі П1 на потрібні діапазони вимірювання, а перемикачі П2 та П3 на «R»;

м) по черзі в усіх каналах повертанням потенціометра R встановити стрілку міліамперметра в положення «0».

Після завершенню всіх перерахованих операцій підсилювач підготовлений до вимірювання. Виконанням пунктів л) та м) проведене налагодження нульових сигналів вимірювальних мостів підсилювача за активною складовою опору, за пунктами ж) - к) виконано ємкісне балансування вимірювальних схем, за пунктами, що передують ж) налагоджено кільцевий детектор (демодулятор) та перевірено коефіцієнти підсилення.

13. Підібрати гальванометри для всіх вимірювань за їх чутливістю, допустимому струму та частотою власних коливань. Цю операцію виконують при консультативній допомозі викладача. Необхідно пам’ятати, що частота власних коливань гальванометра повинна не менше ніж у 5 разів перевищувати частоту вимірюваного процесу.

14. Приєднати до гальванометра датчики кутів повороту маховика та кривошипного вала і виставити положення «зайчиків» та їх розмах, як описано в загальних відомостях цієї роботи.

15. Підключити відмітник часу та ходограф. Виконати тарування ходографа, заповнивши відповідну таблицю та побудувавши тарувальний графік.

16. Виконати тарування контрольної месдози на універсальній випробувальній машині. Встановити контрольну месдозу на столі преса і провести тарування датчика зусиль на повзуні преса. Навантаження преса здійснювати гвинтом механізму регулювання закритої висоти. Заповнити тарувальні таблиці і за їх даними побудувати тарувальний графік датчика зусиль.

17. Провести тарування датчиків лінійного розкриття станини преса, як описано в загальних відомостях даної роботи. Побудувати тарувальні графіки.

18. Провести тарування датчиків напружень в станині, виконати необхідні розрахунки і побудувати тарувальні графіки.

19. Виставити «зайчики» всіх вимірювальних схем в необхідні положення, встановити касету з фотопапером на осцилографі і, підібравши необхідну швидкість руху паперу, виконати контрольний запис при ввімкненому пресі без навантаження.

20. Зняти касету, опрацювати експоновану частину паперу й за отриманими осцилограмами зробити висновки про підготовленість до виконання наступних завдань.

 

Зміст звіту.

 

1. Мета роботи по завданням.

2. Необхідні теоретичні відомостей.

3. Структурна схема вимірювального комплексу та її опис.

4. Оптична схема осцилографа з коротким описом призначення основних елементів.

5. Короткий опис структури та роботи тензометричного підсилювача ТА-5.

6. Принципові електричні схеми всіх датчиків та опис їх особливостей.

7. Тарувальні таблиці та графіки.

8. Виконувані розрахунки та їх результати.

9. Узагальнюючі висновки по першому завданню.

 

Контрольні запитання.

 

1. Методи вимірювання кутів повороту.

2. Призначення компенсаційних елементів в тензометричному мосту.

3. Переваги тензометричних схем на змінному струмі підвищеної частоти.

4. В чому полягає балансування вимірювальної схеми й як вона виконується?

5. Можливі причини розбалансу вимірювальної схеми за ємнісною складовою опору.

6. Можливі причини розбалансу за активною складовою опору.

7. Методика вибору гальванометра осцилографа для конкретних вимірювань.

8. Як пов’язана чутливість гальванометра з частотою власних коливань?

9. Призначення відмітника часу.

10. Методика вибору швидкості руху фотопаперу. Як визначити граничну швидкість?

11. В чому полягає тарування вимірювальної схеми?

12. Методика тарування схеми вимірювання напружень в станині преса.

13. Де і як розташовуються компенсаційні тензодатчики?

14. Як підвищити чутливість вимірювального моста?

15. Як здійснюється розгортка променя на екрані світлопроменевого осцилографа?

16. Як визначити миттєву потужність приводного електродвигуна, використовуючи наявні засоби вимірювання?

17. Чим визначаються похибки визначення потужності електродвигуна в даній роботі?

18. Чому не в усіх вимірювальних схемах даної роботи використовується тензометричний підсилювач?

19. Чи можна користуватись підсилювачем ТА-5 при живленні тензометрів постійним струмом?

20. В яких випадках вимірювальна схема з’єднується з підсилювачем екранованим проводом та навіщо?

21. В чому полягає перевірка працездатності вимірювального тензометричного моста?

22. Можливі несправності вимірювального моста.

23. Причини гістерезиса при тензометричних вимірюваннях та методи його усунення.

 

 

Програма та порядок виконання робіт за другим завданням.

 

При підготовці до виконання другого завдання необхідно в позанавчальний час вивчити методику аналітичного визначення кінематичних параметрів преса таких, як переміщення, швидкість та прискорення повзуна преса в функції кута повороту кривошипного вала [2],с.241-246.

1. Підготувати до роботи датчики кута повороту головного вала та переміщень повзуна (ходограф) та впевнитись в їх працездатності.

2. Встановити мінімальну закриту висоту преса.

3. Встановити мінімальний хід повзуна преса.

4. Підготувати до роботи осцилограф Н-700 і встановити касету з фотопапером.

5. Відімкнути всі гальванометри які не використовуються при виконанні цього завдання.

6. Визначити необхідну швидкість руху паперу та виконати відповідні перемикання на осцилографі. (швидкість руху паперу вибирається в залежності від швидкості протікання вимірюваного процесу). В даному випадку тривалість вимірювань дорівнює тривалості приблизно чотирьох ходів преса при його роботі в автоматичному режимі.

7. Виконати вимірювання. Для цього при працюючому в автоматичному режимі пресі вмикається подача паперу на час трьох-чотирьох ходів повзуна.

8. Встановити максимальну закриту висоту преса.

9. Встановити максимальний хід повзуна преса.

10. Здійснити вимірювання за п.7.

11. Опрацювати експонований папір та за даними отриманих осцилограм побудувати графіки переміщення повзуна, його швидкості та прискорення.

12. На тих же графіках побудувати теоретичні залежності для досліджуваних величин.

13. Порівнюючи аналогічні графіки, пояснити причини можливих розходжень та зробити висновки за завданням.

 

Зміст звіту.

 

1. Мета роботи.

2. Основні теоретичні відомості.

3. Розрахунок швидкості руху паперу осцилографа та тривалості експонування.

4. Експериментальні графіки основних кінематичних параметрів (при побудові графіків користуватись тарувальним графіком ходографа, отриманим в першому завданні).

5. Таблиця розрахунків основних кінематичних залежностей.

6. Графіки переміщення, швидкості та прискорення повзуна в залежності від кута повороту кривошипного вала, побудовані за результатами розрахунків.

7. Опис результатів роботи та узагальнюючі висновки.

 

Контрольні запитання.

 

1. Призначення графіка переміщення повзуна в функції кута повороту головного вала преса.

2. Призначення графіка швидкості повзуна в функції кута повороту головного вала преса.

3. Коли використовується залежність прискорення повзуна від кута повороту головного вала преса?

4. Як на S-a діаграмі відбивається величина відносної довжини шатуна?

5. Як по S-a діаграмі визначити, що привод досліджуваного преса верхній?

6. Що таке приведене плече крутного момента ідеальної машини (преса)?

7. За якою з приведених в завданні діаграм можна побудувати графік зміни приведеного плеча крутного момента ідеального преса і як це зробити?

8. При якому куті повороту головного вала швидкість повзуна найбільша?

9. При яких значеннях кута повороту головного вала прискорення мінімальне?

10. Чи змінюються графіки основних кінематичних залежностей, побудованих в відносних одиницях, з зміною числа ходів повзуна преса за хвилину?

11. В чому сенс побудови графіків в відносних одиницях?

12. Як визначити похибки вимірювань переміщень повзуна?

 

Програма та порядок виконання робіт за третім завданням.

 

1. Встановити на пресі вирубний штамп. Встановити хід повзуна 15...20 мм. Відрегулювати закриту висоту преса.

2. Перевірити й залишити приєднаними вимірювальні схеми за другим завданням.

3. Приєднати до входу тензометричного підсилювача ТА-5 датчики лінійного розкриття станини преса. Ввімкнути підсилювач, не приєднуючи до його виходу гальванометри осцилографа.

4. Збалансувати кожен з підключених каналів підсилювача спочатку за ємнісною, потім за активною складовою сигналів датчиків. Приєднати до входу підсилювача (через перехідний блок шлейфів) необхідні гальванометри осцилографа і встановити початкові положення променів на його екрані. Встановити касету з фотопапером.

5. Виконати дві-три пробні вирубки деталей без осцилографування.

6. Виконати контрольне тарування всіх вимірювальних схем. В процесі повторних пробних вирубок уточнити розмах променів гальванометра на екрані осцилографа.

7. Виконати вирубку двох деталей з осцилографуванням ( припускається, що необхідна швидкість руху паперу визначена та встановлена на осцилографі). Опрацювати ( проявити) експоновану частину паперу.

8. Побудувати криву навантаження преса, користуючись тарувальними графіками.

9. Лінеаризувати криву жорсткості (навантаження), з’єднавши її кінці прямою та визначити коефіцієнт жорсткості преса.

10. Визначити коефіцієнт податливості.

11. Розрахувати оптимальний (рекомендований для цього преса) коефіцієнт жорсткості та порівняти його з отриманим експериментально.

 

Зміст звіту.

 

1. Мета роботи.

2. Основні теоретичні залежності, необхідні для виконання робіт за завданням

3. Структурна схема вимірювального комплексу та її опис.

4. Тарувальні таблиці та графіки для використовуваних в завданні вимірювальних схем.

5. Схематичне креслення деформованої станини преса з позначенням місця встановлення датчиків лінійного розкриття.

6. Копія осцилограми та розрахунки що по ній виконуються.

7. Побудована за осцилограмою крива жорсткості та графік жорсткості.

8. Розрахунки коефіцієнтів жорсткості та податливості.

9. Розрахунок енергії пружної деформації станини преса ( вважаючи її податливість рівною податливості інших ланок деформуємої системи); розрахунок енергії пружної деформації всієї системи.

10. За отриманим на осцилограмі графіком зміни зусилля на повзуні побудувати технологічну P-Sдіаграму. Визначити коефіцієнт жорсткості технологічної операції.

11. Зіставляючи коефіцієнт жорсткості технологічної операції з коефіцієнтом жорсткості преса, встановити яка частина енергії, накопиченої в деформованій станині, використовується корисно.

12. Узагальнюючі висновки.

 

Контрольні запитання.

 

1. Чим пояснюється відхилення від лінійності кривої жорсткості?

2. Що таке графік жорсткості, його відмінність від кривої жорсткості?

3. Як пов’язані між собою коефіцієнти жорсткості та податливості? Що вони характеризують?

4. Чи впливає жорсткість преса на необхідну потужність приводного електродвигуна?

5. Пояснити вплив значення кутового розкриття станини на стійкість інструменту.

6. Чи впливає геометрія перетину стійки преса на кутове розкриття станини, якщо так, то як?

7. При виконанні яких технологічних операцій середнє розкриття станини практично не суттєво?

8. Як підвищити жорсткість досліджуваного преса без зміни його деталей (геометрії та розмірів станини, кривошипно-хитального механізму тощо)?

9. Як за допомогою вимірювальних схем цього завдання визначити положення центра маси перетину стійки преса горизонтальною площиною?

10. Призначення підкріплюючого приливу на корпусі станини.

11. Як задається жорсткість преса при його проектування?

12. Які вимірювальні схеми використовуються при визначенні коефіцієнта жорсткості?

13. Як впливає пружне деформування преса на циклову роботу тертя?

14. Пояснити переваги й недоліки пресів з С-подібною станиною. Чи впливає конструкція механізму нахилу преса на його коефіцієнт жорсткості?

 

Програма та порядок виконання робіт за четвертим завданням.

 

У порядку підготовки до виконання завдання необхідно ознайомитися з методикою розрахунку відкритих станин за конспектом лекцій або за [2], с. 319 - 322 .

Завдання виконують в наступному порядку.

1. Перевірити працездатність відмітників кутів повороту, датчиків зусиль на повзуні преса, тензометричних мостів для дослідження напружень в станині.

2. Приєднати до підсилювача тензометричні мости для дослідження напружень в станині, від’єднавши попередньо датчики лінійного розкриття станини преса.

3. Замінити гальванометри вимірювання лінійного розкриття станини на більш чутливі для вимірювання напружень.

4. Підготувати до роботи тарувальний пристрій тензометричної станції УТС-12. Перевірити та підготувати до роботи весь вимірювальний комплекс за даним завданням.

5. Виставити вихідні положення «зайчиків» і в процесі пробних вирубок (без вмикання касети з фотопапером) встановити бажаний розмах променя осцилографа для кожного гальванометра.

6. За допомогою тарувального пристрою тензостанції УТС-12 провести тарування датчиків напружень в станині преса, як описано в загальних відомостях цієї роботи.

7. Виконати необхідні розрахунки та за тарувальними таблицями побудувати відповідні графіки.

8. Залишивши швидкість руху паперу осцилографа такою ж, як і в попередньому завданні, виконати штампування кількох деталей з записом осцилограм.

9. За результатами дослідів побудувати технологічну P-a або P-S діаграму.

10. За даними осцилограм розрахувати та побудувати графіки аналітичної залежності напружень в станині від зусилля на повзуні преса.

11. Порівняти розрахункові напруження з експериментальними.

12. Проаналізувати отримані результати та зробити узагальнюючі висновки.


Зміст звіту.

 

1. Мета роботи.

2. Основні теоретичні положення.

3. Структурна схема вимірювального комплексу та її опис.

4. Опис методики тарування датчиків напружень в станині преса. Ескіз пристрою для тарування.

5. Таблиця тарування датчиків напружень та тарувальні графіки, побудовані за їх даними.

6. Копія осцилограми за даним завданням та коментарі до неї.

7. Графік технологічних навантажень.

8. Графік розподілу напружень по перетину стійки станини.

9. Аналітичне визначення напружень в стійці станини. Розрахунковий графік розподілу напружень в перетині стійки.

10. Обговорення отриманих результатів (звернути особливу увагу на виконання умови рівноміцності стиснутих та розтягнутих волокон в досліджуваному перетині стійки).

11. Узагальнюючі висновки за завданням, включаючи визначення запасу міцності станини досліджуваного преса.

 

Контрольні запитання.

 

1. На який вид деформації працює стійка станини? Які напруження виникають в досліджуваному перетині стійки?

2. Які напруження діють в центрі ваги перетину стійки?

3. Які волокна стійки станини найбільш навантаженні? Як перерозподілити напруження по перетину?

4. Чим визначається точність вимірювання напружень при використаній нами схемі?

5. Як виконується непряме тарування тензометричних датчиків й чим воно відрізняється від безпосереднього?

6. Як підвищити чутливість вимірювального моста? Як впливає база тензометра на точність вимірювання?

7. Як за даними виконаних досліджень визначити запас міцності станини?

8. Чи пов’язаний запас міцності станини з коефіцієнтом її податливості?

9. Розрахувати за даними осцилограм миттєві значення момента на кривошипному валу преса та побудувати графік його зміни за період циклу ( період циклу - час між черговими включеннями).

10. Побудувати аналогічний графік за результатами теоретичних розрахунків. Порівняти теоретичні дані з експериментальними.

11. За даними осцилограми визначити надлишкову роботу (виконувану маховиком) за час включення муфти та за час виконання технологічної операції.

12. За паспортними даними приводного електродвигуна преса визначити номінальне, мінімальне та максимальне ковзання.

13. За результатами осцилографування розрахувати ступень нерівномірності ходу.

14. Визначити сумарну циклову роботу за графіком момента на кривошипному валу преса, а за технологічною діаграмою визначити роботу деформації.

15. За результатами пп. 13, 14 визначити цикловий ККД преса.

16. Побудувати графік зміни робочого ККД в межах повороту кривошипного вала на 90О.

17. Розрахувати параметри маховика для виконання дослідної технологічної операції в автоматичному режимі роботи преса та при коефіцієнті використання ходів рівному 0,7.

18. За результатами виконаних експериментів визначити потужність приводного електродвигуна для виконання дослідної операції в автоматичному режимі без маховика та з маховиком, встановленим на даному пресі.

19. За експериментальними даними визначити приведене плече момента тертя.

20. Використовуючи результати п. 19 визначити коефіцієнт тертя в шарнірах кривошипно-шатунного механізму та в опорах вала преса.

 

Програма та порядок виконання робіт за п’ятим завданням.

 

При підготовці до виконання завдання необхідно вивчити методику дослідження енергетики преса за даними методичними вказівками, конспектом лекцій та за [2], с. 341-348 .

1. Приєднати до підсилювача ТА-5 та осцилографа Н-700 всі вимірювальні схеми, за винятком датчиків вимірювання напружень в станині.

2. Перевірити працездатність підключених вимірювальних схем.

3. Збалансувати вимірювальні канали тензометричного підсилювача ТА-5 (спочатку за ємнісною, потім за активною складовою сигналу). Встановити початкові положення гальванометрів осцилографа, потім за розглянутою в попередніх завданнях методикою встановити бажаний розмах променів гальванометрів.

4. Виконати контрольні тарування та при необхідності уточнити тарувальні графіки.

5. Здійснити штампування кількох деталей з осцилографуванням процесу.

6. Виконати п. 5 з відімкненим приводним електродвигуном. Для цього після вмикання двигуна та розгону маховика до постійної швидкості прес перемикається в режим «Ручн» з одночасним вмиканням подачі фотопаперу в осцилографі.

7. За даними опрацьованих осцилограм розраховують миттєве значення енергії машини та будують графік її зміни за період циклу.

8. За даними виконаних експериментів розраховуються миттєві значення кутової швидкості маховика та будується графік її зміни за період циклу.

9. За цими графіками визначити роботу розгону ведених частин преса та втрати енергії в муфті при вмиканні.

 

Зміст звіту.

 

1. Мета роботи.

2. Необхідні теоретичні відомості.

3. Структурна схема вимірювального комплексу та її опис.

4. Тарувальні таблиці та графіки.

5. Копія осцилограми з необхідними поясненнями.

6. Таблиця розрахунків миттєвих значень енергії преса та відповідний графік.

7. Таблиця розрахункових миттєвих значень кутової швидкості маховика та відповідний графік.

8. Розрахунок роботи вмикання муфти та розгону ведених частин преса.

9. Таблиця розрахункових миттєвих значень момента на кривошипному валу та відповідний графік.

10. Теоретичний розрахунок крутного момента на валу преса та відповідний графік (розміщується на графіку експериментального визначення момента на валу). Порівняння розрахункового та експериментального графіків з відповідними поясненнями.

11. Розрахунок надлишкової роботи при вмиканні муфти преса та при виконанні технологічної операції. Порівняння з експериментальними даними.

12. Механічна характеристика приводного електродвигуна (спрощена) та розрахунок ступеня нерівномірності ходу.

13. Розрахунок циклового ККД преса. Таблиця розрахунків робочого ККД та відповідний графік.

14. Розрахунок (за даними виконаних експериментів) параметрів маховика для досліджуваної технологічної операції. Розрахунок потужності приводного двигуна при виконанні дослідної операції для преса з маховиком та без нього.

15. Розрахунок середнього значення коефіцієнта тертя в шарнірах кривошипно-хитального механізму та в опорах вала.

16. Аналіз результатів робіт та узагальнюючі висновки.

Контрольні запитання.

1. Що таке надлишкова робота?

2. В якому випадку надлишкова робота більша - при одиночних вмиканнях муфти преса чи в автоматичному режимі?

3. Як за результатами експериментів визначити роботу деформації заготовки?

4. Як за фактичною P-Sдіаграмою визначити роботу тертя в кривошипно-шатунному механізмі?

5. Чим визначається мінімальна кутова швидкість маховика при ввімкненому приводному двигуні?

6. За наявними осцилограмами оцінити зміну кутової швидкості маховика преса протягом ц