机械压力机功能设计的若干计算.doc

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E4S600E4S1000E4D600＋400E4D800+500公称力kN600010000内滑块外滑块6000＋4000内滑块外滑块8000＋5000压力行程mm131313　　613　　6最大可用作功量 J1.8×105*3.7×1053.8×1052.6×105*4×1053.7×105滑块行程mm6001000940　660940　690行程次数min－113和2010～1610和1510和15气垫力kN1000150010001500主电机功率　kWAC75／50AC132AC90／60AC132／88　　     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，那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)　　(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)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。