Kích th-ớc và hình dạng tiết diện ngang của các chi tiết đ-ợc sử dụng trong các máy búa hiện đại thực tế đ-ợc thiết lập trên cơ sở kinh nghiệm sản xuất [7] có tính đến các yếu tố quan trọng ảnh h-ởng đến khả năng làm việc của chi tiết: độ bền, độ cứng vững, độ bền chống mài mòn, độ bền chống rung, v.v.. Đối với một bộ phận chi tiết có thể tiến hành tính tốn kiểm tra.
Đặc điểm chung của tải trọng tác dụng lên các chi tiết máy búa khi va đập. Nh-
đã nêu trên, trong tính tốn có thể nhận lực xuất hiện khi va đập bằng 10 MN t-ơng ứng với mỗi tấn khối l-ợng của bộ phận động. Bằng cách này có thể xác định ứng suất xuất hiện trên các mặt phẳng tiếp xúc ăn khớp và trong các tiết diện ngang của các chi tiết trên cơ sở kích th-ớc của chúng. Nh- vậy, ta có thể hình dung đ-ợc trạng thái ứng suất của chúng.
Khi va đập, lực P (hình 2.2, b) tác dụng lên mặt d-ới của đầu tr-ợt qua khuôn dập hay đầu búa và tác dụng lên các mặt phẳng ăn khớp của đế khuôn và đe qua đế khuôn. ở máy búa có khối l-ợng bộ phận động 0,5 - 15 tấn, trên các mặt phẳng tiếp xúc của chuôi khn hoặc đầu tr-ợt xuất hiện ứng suất có trị số bằng 100 - 250 MPa [7]. Trị số của các ứng suất này chỉ rõ điều kiện làm việc nặng nhọc của các mặt phẳng tỳ của chuôi khuôn và sự mài mịn khơng tránh khỏi của chúng khi máy búa làm việc.
Do diện tích tiếp xúc giữa đế khn và đe lớn hơn so với diện tích của chi khn, nên ứng suất tiếp xúc theo mặt tiếp xúc của đế khn và đe có trị số nhỏ hơn trị số nêu trên. Ví dụ, đối với máy búa có khối l-ợng bộ phận động 0,5 - 9 tấn, trị số này t-ơng ứng là 30 - 60 MPa, tức là không v-ợt quá ứng suất cho phép đ-ợc sử dụng trong chế tạo máy.
Trong tr-ờng hợp tổng quát đặc tr-ng cho hoạt động của máy búa, lực va đập P đ-ợc đặt lệch tâm so với trục của máy búa.
Trong thời gian va đập với tải trọng đặt lệch tâm sẽ xuất hiện mômen lật tác dụng lên đầu tr-ợt và buộc nó quay, nh-ng đầu tr-ợt có các dẫn h-ớng và cán pittông cản lại không cho quay. Tuỳ thuộc vào mức độ lệch tâm của tải va đập so với trục của máy búa, đầu tr-ợt có thể quay theo các mặt phẳng khác nhau. Khi quay đầu tr-ợt bị va đập bởi các góc đối diện nhau liền kề các dẫn h-ớng ở các trụ trái và phải của thân máy.
Trị số của mômen lật tác dụng lên đầu tr-ợt bằng (hình 2.2, b)
M = P.e = N.lb (2.80)
trong đó
N - lực va đập ngang tác dụng lên các trụ máy của máy búa qua các dẫn
h-ớng;
lb - chiều cao của đầu tr-ợt.
Lực N tác dụng lên các dẫn h-ớng đ-ợc truyền tới các trụ máy và giảm dần dọc mặt tr-ớc của đe. Ngoài lực ngang N, cịn có các lực thẳng đứng xuất hiện trong mỗi va đập tác dụng lên các trụ máy.
Việc tính tốn nghiệm bền đầu tr-ợt với các tải khác nhau về đặc điểm và thời gian tác dụng là khó khăn, và do đó các kích th-ớc của đầu tr-ợt th-ờng đ-ợc chọn trên cơ sở tích luỹ kinh nghiệm trong thực tế sản xuất.
Kích th-ớc đ-ờng kính của cán búa th-ờng đ-ợc thiết lập trên cơ sở kiểm tra thực tế [7]. Nói chung, diện tích cán búa của máy búa hơi n-ớc - khơng khí nén bằng 0,10 - 0,25 diện tích của pittơng.
Cán pittông là chi tiết của máy búa th-ờng hay bị hỏng. Theo các số liệu thu thập đ-ợc của nhiều nhà máy chế tạo máy kéo, tuổi thọ trung bình của cán pittơng th-ờng khơng v-ợt quá 4 tháng nếu máy làm việc hai ca liên tục, nhất là trong các điều kiện làm việc đặc biệt nặng nhọc nh- dập (với tải lệch tâm) thì tuổi thọ không v-ợt quá 300 giờ [8]. Cán pittơng th-ờng bị gãy tại vị trí chuyển tiếp từ phần trụ sang phần côn đ-ợc lắp vào đầu tr-ợt. Dạng vết gãy của cán pittơng th-ờng mang đặc tính phá huỷ mỏi. Điều này có thể giải thích là do theo ph-ơng pháp gá lắp hiện đại, cán pittông đ-ợc lắp bằng cách ép phần cơn của nó vào đầu tr-ợt tạo ra sự chuyển tiếp đột ngột từ tiết diện t-ơng đối nhỏ của cán pittông sang tiết diện rất lớn của đầu tr-ợt, nên ngồi sóng ứng suất do các dao động dọc và ứng suất uốn (do tải lệch tâm) còn xuất hiện các ứng suất nén ngang phụ trong phần côn của cán búa và trong phần trụ gần vị trí lắp ghép với đầu tr-ợt
(hình 2.1, b và hình 2.13). Hình 2.13 Sơ đồ tải trọng cán
búa khi va đập lệch tâm
Trị số ứng suất trong cán pittơng có thể đ-ợc tính theo cơng thức của E. P. Unkxôp (với hệ số hiệu chỉnh bằng 1,5) đã đ-ợc thực tiễn công nhận:
c p 0 m m 3 , 0 1 v 45 , kN/m2 (2.81) trong đó
v0 - tốc độ của đầu tr-ợt tại thời điểm va đập, cm/s; mp - khối l-ợng của pittơng;
Hình 2.14 Máy búa hơi n-ớc - khơng khí nén dập tấm
Để nâng cao tuổi thọ của cán pittơng, ng-ời ta th-ờng dùng cán lăn để hố bền bề mặt của nó nhờ các con lăn cán và tơi bề mặt bằng dịng điện cao tần.
Khi tính tốn chiều dày thành xilanh theo công thức Lamê và áp dụng lý thuyết bền năng l-ợng sẽ nhận đ-ợc chiều dày thành nhỏ hơn nhiều so với chiều dày thành của các xilanh hiện tại. Khi thiết lập kích th-ớc chiều dày thành th-ờng tính đến khả năng phục hồi xilanh khi sửa chữa cũng nh- độ sít chặt không đủ khi đúc. Căn cứ vào số liệu thực tế, chiều dày thành của xilanh bằng thép đúc th-ờng lấy trung bình bằng 0,1Dxl (Dxl - đ-ờng kính trong của xilanh) và chiều dày thành ống lót bằng gang lấy bằng 0,05Dxl.
Việc tính tốn van bảo hiểm hơi n-ớc - khơng khí nén đ-ợc tiến hành với tr-ờng hợp đứt cán pittông và pittông chuyển động với phần cơ bản của cán
pittơng (khơng có đầu tr-ợt) lên trên d-ới tác dụng của hơi n-ớc hoặc khơng khí từ phía d-ới pittơng. Van bảo hiểm cần phải hấp thụ năng l-ợng của bộ phận động khi đứt cán pittông.
Đặc điểm kết cấu của máy búa dập tấm. Máy búa hơi n-ớc - khơng khí nén đ-ợc
dùng để dập phơi tấm khác biệt bởi diện tích khơng gian dập rất rộng. Theo nguyên tắc, thân của các máy búa dập tấm đ-ợc chế tạo gồm bốn trụ (hình 2.14) để đảm bảo đ-a khn dập vào đ-ợc từ cả bốn phía.
Do năng l-ợng va đập cần thiết để dập phôi tấm t-ơng đối thấp, cho nên đầu tr-ợt của các máy này đ-ợc chế tạo d-ới dạng tấm dày có gân tăng cứng.
Để dập tấm hiện nay sử dụng máy búa tác động đơn, trong đó việc nâng bộ phận động đ-ợc thực hiện nhờ hơi n-ớc, khơng khí hoặc chất lỏng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên lý làm việc của máy búa dập tấm cũng t-ơng tự nh- máy búa dập thông th-ờng. Để giữ bộ phận động ở vị trí treo búa trong các giai đoạn tạm dừng khi lấy vật dập ra khỏi lịng khn và khi đ-a phơi vào khn dập, ng-ời ta th-ờng sử dụng các thiết bị khoá đặc biệt. Các thiết bị này th-ờng gồm hai hoặc bốn xilanh nằm ngang, cán của chúng dịch chuyển khi nạp khơng khí nén hoặc hơi n-ớc vào các xilanh và giữ bộ phận động theo cách đó.
Khi khởi động máy búa bằng bàn đạp, phải đ-a cán pittơng từ phía d-ới bộ phận động, sau đó thực hiện va đập nhờ tay gạt điều khiển. Các giai đoạn làm việc của hơi đ-ợc đảm bảo do van tr-ợt dịch chuyển nhờ tay gạt cong nh- máy búa dập khối. Năng l-ợng va đập đ-ợc điều chỉnh đến trị số cực đại tuỳ thuộc vào cỡ máy búa.
Có thể dập trên máy búa dập tấm các sản phẩm với kích th-ớc bao hình tới 2,5 3,0 m [8].