Машиностроение

Кузнечно-штамповочное оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

ШАТУНЫ

Конструкция шатунов. Шатун является ответственным элементом пресса, посредством которого осуществляется передача усилия со стороны ползуна на коленчатый вал. Рассмотрим конструктивные разновидности кривошипно-ползунного механизма и шатунов. Кривошипно-ползунные механизмы по типу привода можно разделить на механизмы с верхним и с нижним приводом. В механизмах с верхним приводом шатун толкает ползун, а при рабочей нагрузке испытывает кроме изгиба сжатие. В механизмах с нижним приводом шатун тянет ползун и наряду с изгибом испытывает при рабочей нагрузке растяжение. Вариант тянущего шатуна возможен и при верхнем приводе (ножницы с наклонным ножом для резки листового металла). Главными элементами шатуна являются кривошипная (большая) головка, тело (стержень) и малая (ползунная) головка.

Шатуны бывают разъемные, состоящие из тела шатуна и крышки, и неразъемные — бугели. В разъемных шатунах прессов усилием до 1 МН составным выполняется и само тело шатуна (собственно шатун и винт). Этот винт служит для регулировки величины штампового пространства. Неразъемные шатуны прессов имеют прямую ось (они симметричны), бугели ножниц для резки листового металла — искривленную ось

В прессах для разделительных операций неразъемные шатуны стали выполнять в виде цилиндра с эксцентричной расточкой для цапфы коленчатого вала. В некоторых моделях автоматов для холодной объемной штамповки и горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) неразъемные шатуны выполняют в виде камня кулисы.

Имеются три разновидности соединения шатунов с ползунами: посредством шаровой головки и пяты в прессах усилиями до 1 МН, посредством пальца в прессах усилием более 1 МН и в прессах любых усилий посредством наружной поверхности малой головки шатуна.

В двухкривошипных и четырехкривошипных прессах для повышения точности штамповки (исключения передачи составляющей усилия по шатуну на направляющие ползуна) применяют так называемое плунжерное направление.

В этом случае ползун 1 жестко связан с плунжерами 2, перемещающимися в цилиндрических направляющие станины 3. Плунжеры посредством пальцев 4 связаны с бугелями 5.

При конструировании штампов прессов следует обязательно находить центр приложения технологических усилий и совмещать его с осью ползуна. В однокривошипных прессах с сочленением шатуна с ползуном осью предпочтительнее иметь эксцентриситет в направлении перпендикулярном оси. Иногда для лучшего восприятия эксцентричных нагрузок применяют вильчатый шатун — с одной большой и двумя малыми головками.

 Расчет шатунов на прочность и жесткость. Как показали исследования шатунов в динамических условиях, проведенные Я. М. Раскиным, максимальное увеличение нагрузки на шатун составляет 0,3Р. Эти значения находятся в пределах перегрузок, допускаемых при расчете прессов. В связи с этим расчет шатунов ведут, исходя из номинального усилия. За расчетное усилие для шатунов однокривошипных прессов принимают номинальное усилие пресса Рн. При ведении на прессах вырубных работ кроме напряжений сжатия и изгиба тело шатуна испытывает и растягивающие нагрузки при сколе вырубаемого материала.

Головки шатунов рассчитывают на изгиб графически. Все расчеты проведены для случая центрального приложения нагрузки к ползуну, т. е. когда направление усилия в конце хода совпадает с осью ползуна.

При соединении ползуна с шатуном посредством пальца и приложением эксцентричной нагрузки в вертикальной плоскости, проходящей через палец (для вертикальных машин), шатун в этой плоскости нагружается дополнительным изгибающим моментом.

Короткие сплошные шатуны с большими диаметрами шатунной шейки (у кривошипных горячештамповочных прессов и ножниц для резки листового металла) следует рассчитывать как замкнутые стержневые рамы с переменными жесткостями их стержней.

Короткие шатуны кривошипных горячештамповочных прессов следует проверять на касательные напряжения в плоскости осей головок (как правило, сечение это прямоугольной формы)

  ШАТУН - шатуны делят на три группы. Условное обозначение группы ...

  Кривошипная группа. Шатуны соединяют поршни с коленчатым валом