Машиностроение

Кузнечно-штамповочное оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

БАЛАНС ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ

Для работы пресса в обычных условиях характерен весьма неравномерный расход энергии за цикл. Этим объясняется применение, как правило, маховичного привода, т. е. асинхронного электродвигателя или двигателя постоянного тока в сочетании с маховиком. Кривая изменения мгновенной мощности, отдаваемой двигателем пресса, в общем случае имеет два пика, характеризующих повышенные затраты энергии и достаточно длительный период малого расхода энергии. Расход энергии, соответствующий этим пикам, характерен для периода преодоления полезного сопротивления, для времени включения муфты и разгона при этом ведомых частей привода.

В эти периоды энергию отдает не только электродвигатель, но и маховик, уменьшающий свою первоначальную угловую скорость. В остальное время цикла расход энергии идет только на преодоление сопротивления вращению валов и других деталей привода и перемещение деталей кривошипно-ползунного механизма, а также на восполнение энергии, потерянной маховиком. Угол поворота кривошипа, который соответствует времени нагружения при совершении полезной работы tp, называется рабочим углом ар. Остальная часть времени энергетического цикла будет соответствовать времени холостого хода tx. Если пренебречь неравномерностью вращения маховика, то можно считать, что время и угол поворота кривошипа пропорциональны и, следовательно, времени соответствует угол поворота 2л,—ар. В общем случае время энергетического цикла может не совпадать с временем кинематического цикла, равного времени одного (иногда двух-трех) оборотов кривошипа. Если пресс работает в режиме последовательных ходов, т. е. один ход непосредственно следует за другим, то кинематический и энергетический циклы совпадают и ах = = 2я — ар. Но пресс может работать и в режиме одиночных ходов, когда после каждого хода ползуна отключается муфта, включается тормоз и кривошипный механизм некоторое время остается в состоянии покоя. Следующий ход начинается с выключения тормоза и включения муфты, а после совершения хода опять следует пауза. Длительность разделяющей паузы может быть разной, и так как время энергетического цикла существенно увеличивается, энергия, расходуемая на совершение полезной работы, может быть значительно повышена за счет возрастания времени работы двигателя при холостом ходе. Холостой ход сопровождается энергетической «зарядкой» маховика. Правда, при одиночных ходах возникают дополнительные затраты энергии на включение муфты.

Следует отметить, что нагрузка на электродвигатель при включении муфты прилагается ранее, чем нагрузка при совершении технологической операции, но ввиду близости этих «пиков» нагрузки их объединяют, что упрощает расчет электродвигателя. Таким образом, рассматривается так называемый двухучастковый график нагрузок на вал электродвигателя — постоянная нагрузка от момента холостого хода (первый участок) и технологическая нагрузка вместе с включением муфты — второй участок.