Машиностроение

Кузнечно-штамповочное оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Первостепенная задача современного машиностроения — выпуск продукции высокого качества.

В понятие качество машины входят ряд составляющих и в том числе необходимая надежность этих машин и оптимальная долговечность их деталей. В настоящее время без учета этих факторов нельзя проектировать машины. В чем же заключается этот учет? Он заключается в систематической оценке при проектировании и изготовлении машины данных эксплуатации и стендовых испытаний. Именно наличие систематической обратной связи «эксплуатация — конструирование — изготовление» должно обеспечить надлежащее качество выпускаемых изделий. На заводах, эксплуатирующих оборудование, ведется учет количества выпускаемой продукции и сроков службы быстроизнашивающихся деталей, а также времени простоя данной машины из-за того или иного узла. Построением так называемого графика выхода из строя деталей и узлов машины и сопоставлением его с фактическим временем простоев этих узлов выявляют наиболее уязвимые места конструкции машины. Затем рассматривают кинематическую схему машины и схему ее управления. Составляют так называемые структурные схемы силовой цепи машины, цепи управления и т. п. На эти схемы наносят средние сроки службы деталей тех или иных узлов. Сопоставляя полученную информацию, намечают пути достижения оптимальных сроков службы деталей (оптимальной их долговечности). Следует стремиться к одновременной замене деталей в сроки плановых ремонтов.

Определение оптимальных сроков службы деталей, в свою очередь, связано с изысканием их наиболее рациональных форм с целью уменьшения массы при сохранении необходимых запасов прочности. Исследования и изыскания проводят лаборатории заводов—изготовителей кузнечных машин, отраслевые институты и лаборатории конструкторских бюро в процессе отладки машин, их стендовых испытаний и на заводах, эксплуатирующих оборудование.

Наряду с исследованиями опытных образцов машин проводят исследования отдельных деталей и узлов новых машин оригинальной конструкции. Без экспериментов порой нельзя установить динамические перегрузки в узлах, а из-за сложности формы деталей не всегда удается определить распределение напряжений по сечениям.

Еще большие трудности возникают при определении действительной усталостной прочности деталей, работающих на переменные напряжения. Дело в том, что в настоящее время нет еще достаточно надежного способа пересчета характеристик усталостной прочности с цилиндрических образцов на натурные детали (с учетом рассеивания). Поэтому все чаще приходится прибегать к исследованию натурных деталей и их моделей.

Экспериментальные исследования часто проводят с целью определения усилий, потребных для выполнения различных технологических операций, так как имеющиеся для этого теоретические решения не всегда удовлетворяют конструкторов.

При исследовании опытного образца подвергают проверке кинематику машины при работе в режиме холостого хода и при выполнении рабочих операций (для автоматов необходимо установить действительные углы цикловой диаграммы, на которых работают те или иные механизмы, т. е. необходима проверка проектной цикловой диаграммы), энергетические показатели машины — работу и мощность вращения маховика, работу включения муфты и холостого хода, энергетические возможности при различном числе включений в минуту и при различном числе используемых ходов и т. п. При этом оценивают правильность выбранной мощности и подсчитывают КПД машины; нормы точности; напряжение в наиболее опасных местах нагруженных деталей и характеристики жесткости машины; шумовые и вибрационные характеристики машины.

В настоящее время для фиксации кинематических и силовых параметров машин широко используют осциллографы — шлейфовьге для фиксации процессов с частотой менее 6 кГц и электронные для больших частот. С их помощью от приборов — датчиков различного устройства можно фиксировать иа пленку или бумагу изменения пути, скорости, ускорений, усилий и т. п. Для измерения вибраций используют специальные приставки к осциллографу.

Относительные деформации деталей определяют тензометрическими датчиками, которые наклеивают в соответствующих местах деталей. По измеренным относительным деформациям находят главные относительные деформации в той или иной точке, а по ним — главные напряжения.