- Khuôn ép tròn
3.5 Tính toán thông số kỹ thuật của máy 1 Kết cấu khung di chuyển
3.5.1 Kết cấu khung di chuyển
Khung di chuyển bàn ép có kích th−ớc bao ngoài đ−ợc chọn sơ bộ nh− hình vẽ:
5016
5230
Máy ép chấn tôn 1200 tấn lực tác dụng lớn nhất tập trung tại thanh dầm và khung. Tại vị trí này mặt cắt nguy hiểm nhất, chỉ đi tính toán sức bền cho khung dầm.
Do khung có tính chất đối xứng nên ta có thể tính kiểm tra cho một phía với 60% tổng tải trọng.
Tải trọng tác dụng lên khung bao gồm:
. Tải trọng tập trung P có giá trị lớn nhất khi máy làm việc với lực ép lớn nhất:
P = 1200 000x60%KG = 720 000KG
. Tải trọng phân bố do trọng l−ợng bản thân của bàn ép về một phía: - Tải trọng phân bố do trọng l−ợng bản thân thanh ngang gây ra:
q1= 1,32 KG/mm
- Tải trọng phân bố do trọng l−ợng bản thân của cột đỡ: q2 = 1,38 Kg/mm.
Lúc này thanh ngang của khung chịu một phản lực đúng bằng lực ép xuống.
Sơ đồ tính của khung nh− sau: 4680 3820 q2 =1 ,3 82 KG/ mm q 2 =1 ,382 K G / mm p=720 000KG
Biểu đồ mô men của khung có hình dạng sau:
mmax = 685132,2kgm
Chọn thép làm khung là thép CT3 có giới hạn chảy:
σc= 2400 ữ 2800 KG/cm2
Hệ số an toàn đối với loại vật liệu này: n = 1,5 ữ 3 . Lấy n = 3
Ta kiểm tra tiết diện ngang của khung theo tiết diện nh− hình vẽ 40 0 50 300 300 140 110 0 140 60 60 1400 80 1120 80
Mặt cắt ngang của tiết diện có kết cấu thép tổ hợp, gồm nhiều thanh có tiết diện khác nhau ghép với nhau tạo nên. Do đó, ta kiểm tra bền theo công thức: σ = x x J M .y Trong đó: - Mx = Mmax = 685 132,2 KGm
- y: Khoảng cách từ điểm đầu đến trọng tâm mặt cắt: y = 0,75m.
- Jx: Mômen quán tính tổng diện tích với trục quán tính chính trung tâm Jx= 0,12 m4
Thay số vào công thức ta có:
σ = 685132,2x0,75/0,12 = 4282076,25 KG/m2 ⇒ σ = 428,2 KG/cm2 < [σ]
Vậy tiết diện đã chon thoả mãn điều kiện bền.
Tải trọng tác dụng lên cột đỡ thành xilanh: Tải trọng lớn nhất tác dụng lên thành đứng là khi xilanh ép di chuyển về hết hành trình theo ph−ơng
3824 3824
5229
Theo sơ đồ này thì:
* Tải trọng P1 – do lực ép P gây rạ P1 =
52293824 3824
.120000000 = 87750000 N
* Tải trọng phân bố do trọng l−ợng bản thân của khung di chuyển xilanh ép:
- Tải trọng phân bố do trọng l−ợng bản thân của thanh ngang gây ra: P2 = 62400 N
- Tải trọng phân bố do trọng l−ợng bản thân cuar cột đỡ: q2 = 1,38 kg/mm.
Nh− vậy tải trọng tác dụng lên cột đỡ là: Pc = P1 + P2 = 87812400 N.
Chọn thép làm cột đỡ là thép CT3 có giới hạn chảy: σc = 2400 ữ2800kg/cm2 Hệ số an toàn với loại vật liệu này: n = 1,5 ữ3. Lấy n = 3.
Vậy [σ] = σc/n = 800 ữ933,3 kg/cm2.
Kiểm tra độ bền của cột đỡ theo công thức:
δ = F N = 152000 87812400 = 577 N/mm2 Trong đó: N = Pc = 87812400 N – Lực tác dụng lên cột đỡ. F = 152000 mm2 – Tiết diện cột đỡ.
Nh− vậy kết cấu cột đỡ ta chọn thoả mãn yêu cầu
Tải trọng tác dụng lên ngàm khung đỡ xilanh ép:
Pc
PN
Ta có lực tác dụng lên ngàm là: PN = PC = 87812400 N.
Lực này sẽ gây ra một mômen uốn Mx đối với góc ngàm, nếu kết cấu không tốt sẽ gây ra sự phá huỷ tại góc nàỵ
Ta kiểm tra độ bền của tiết diện: Mặt cắt ngang của ngàm có tiết diện là kết cấu thép tổ hợp gồm nhiều thanh ghép lại tạo nên. Do đó ta kiểm tra bền theo công thức: σ = y J M X X. Trong đó: - Mx = 120xPN = 10537488000 N/mm2.
y: Khoảng cách từ điểm đầu đến trọng tâm mặt cắt y = 0,55m.
JX: Mômen quán tính tổng diện tích với trục quán tính chính trung tâm JX = 0,11m4. Thay số vào ta có: σ = y J M X X. = 55 11000000 0 1053748800 x = 768,7 N/mm. Nh− vậy kết cấu cột đỡ ta chọn thoả mãn yêu cầụ