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延时继电器工作原理

2017-02-09  雪地阳光...

冲床知识讲座

一、 主要技术参数

1.公称压力 Pg

曲柄压力机的公称压力(即额定压力)是指滑块离下死点前某一特定距离(即公称压力行程Sg)或曲柄旋转到离下死点前某一特定角度(即公称压力角αg)时,滑块所容许承受的最大作用力,单位N或kN。

2.滑块行程 S

滑块行程为滑块从上死点到下死点直线距离,单位mm。

3.滑块单位时间的行程次数 n

行程次数为滑块每分钟从上死点到下死点再回到上死点的往返次数。

压力机的行程次数应能保证生产率,同时必须考虑操作者的操作频率不能超过承受能力,造成疲劳作业。

4.装模高度 H

装模高度为滑块在下死点时,滑块底平面到工作垫板上表面的距离,单位mm。当滑块调节到上极限位置时,装模高度达到最大值,称为最大装模高度。

封闭高度是指滑块在下死点时,滑块底平面到工作台上表面的距离,单位mm。封闭高度和装模高度之差恰好是垫板厚度。

其他参数还有工作台板和滑块底面尺寸、喉深及立柱间距等。压力机装设安全装置时要考虑这些参数。

二、曲柄压力机组成

根据压力机的传动方式、结构形式及产生压力的方式等不同,可有多种类型。按传动方式不同,可分为机械传动、液压传动、电磁及气动压力机;按机身结构不同,可分为开式和闭式机身压力机;按产生压力的方式不同,机械压力机又可分为摩擦压力机和曲柄压力机。机械传动的曲柄压力机使用量最大,是我国工业部门中最基本、最常见的压力机械类型。其中,中、小吨位开式机身机械式曲柄压力机使用量多,手工操作比例大,相应的事故率也高。本章将重点讨论开式机身机械式曲柄压力机。

曲柄压力机由机身、动力传动系统、工作机构和操纵系统组成。

1.机身

机身由床身、底座和工作台三部分组成,工作台上的垫板用来安装下棋。机身大多为铸铁材料,而大型压力机采用钢板焊接而成。机身首先要满足刚度、强度条件,有利于减振降噪,保证压力机的工作稳定性。

2.动力传动系统

动力传动系统由电动机、传动装置(齿轮传动或带传动)以及飞轮组成,其中电动机和飞轮是动力部件。在压力机的空行程,靠飞轮自身转动惯量蓄积动能;在冲压工件瞬间受力最大时,飞轮放出蓄积的能量,这样使电动机负荷均衡,能量利用合理,减少振动。有的冲压机利用大齿轮或大皮带轮起到飞轮的作用。

3.工作机构

工作机构是曲轴、连杆和滑块组成曲柄连杆机构。曲轴是压力机最主要部分,它

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的强度决定压力机的冲压能力;连杆是连接件,它的两端与曲轴、滑块铰接;装有上模的滑块是执行元件,最终实现冲压动作。输入的动力通过曲轴旋转,带动连杆上下摆动,将旋转运动转化成滑块沿着固定在机身上导轨的往复直线运动。

4.操纵系统

操纵系统包括离合器、制动器和操纵机构。离合器和制动器对控制压力机的间歇冲压起重要作用,同时又是安全保证的关键所在,离合器的结构对某些安全装置的设置产生直接影响。操纵装置一般采用脚踏开关。

以J31-315型开式压力机为例,其工作原理见图14一1 。电动机1带动皮带传动系统2,3,将动力传到小齿轮6,通过6和7,8和9两级齿轮减速传到曲柄连杆机构,大齿轮7同时又起飞轮作用。最本级齿轮9制成偏心齿轮结构,它的偏心轮部分就是曲柄,曲柄可以在芯轴10上旋转。连杆12一端连到曲轴偏心轮;另一端与滑块铰接,当偏心齿轮9在与小齿轮8啮合转动时,连杆摆动,将曲轴的旋转运动转变为滑块的往复直线运动。上模装在滑块上,下模固定在垫板上,滑块带动上模相对下模运动,对放在上、下模之间的材料实现冲压。

图14-1 J31-315型开式压力机运动原理图

1-电动机 2-小皮带轮 3-大皮带轮 4-制动器 5-离合器 6-小齿轮

7-大齿轮 8-小齿轮 9-偏心齿轮 10-芯轴 11-机身 12-连杆 13-滑块 14-上模 15-下模 16-垫板 17-工作台 18-液压气垫 在电动机不切断电源情况下,滑块的动与停是通过操纵脚踏开关

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控制离合器5和制动器4实现的。踩下脚踏开关,制动器松闸,离合器结合,将传动系统与曲柄连杆机构连通,动力输入,滑块运动;当需要滑块停止运动时,松开脚踏开关,离合器分离,将传动系统与曲柄连杆机构脱开,同时运动惯性被制动器有效地制动,使滑块运动及时停止。

三、过载保护装置

压力机工作过程中,可能由于材料、模具、设备、操作等问题出现超载;由于滑块和上模的自重导致下降速度过快,对零件产生撞击;或由于制动器失灵、连杆折断,导致滑块坠落而引发事故。为此,应在压力机上采用一些保护性技术措施。

过载保护装置常见的有压塌式、液压式和电子检测式等。

1.压塌式过载保护装置

根据破坏式保护原理,在传动链中人为制造一个机械薄弱环节。当发生超载时,这个薄弱环节首先破坏,切断传动线路,使动力不能继续输入,后续机构运动停止,从而保护后续主要受力件不遭到损坏。压力机常用压塌块作为机械薄弱环节,保护主要受力件曲轴免受超载造成的破坏。

图14-11 压塌块过载保护装置的安装位置

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1-连杆体 2-调节螺杆 3-支承座 4-滑块 5-压塌块

压塌块一般装在滑块球铰与滑块之间的部位(见图14-11),当压力机过载时,压榻块a,b两处的圆形截面首先剪切破坏,使连杆相对于滑块滑动一段距离,触动开关,将控制线路切断,压力机停止运转,保障机器安全。压塌块有双剪切面和单剪切面两种,以双剪切面的为例,压塌块儿何尺寸的确定原则是将a,b两处剪切面积设计得相同(见图14-12),以使两剪切面同时破坏。保护装置的破坏载荷约为额定载荷的125%左右,设两截面各承受一半工作载荷。剪切面设计参数计算公式为:

式中:a,b--压塌块的两剪切断面面积;

da,db--a,b截面处的直径;

τ--材料剪切强度极限;

Pg--压力机的公称压力。

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图14-12 压塌块过载保护装置

压塌式过我保护装置的缺点是不能准确地限制过载力,因为压塌块的破坏不仅由作用在它上面的外力决定,同时还与压塌块的材料疲劳有关。

2.液压式过载保护装置

图14-13所示为J39-800型闭式四点压力机液压式过载保护装置原理图,通过卸荷阀6自动控制过载。在正常工作时,泵2输出的压力油经卸荷阀6的单向阀进入液压垫5的油缸内,抬起连杆支承座。在公称压力下工作时,液压垫中油的压力使卸荷阀中的单向阀关闭,阀芯处于图示下位,卸荷阀进油端油压力与弹簧力的总和大于输出端总压力,压力机正常工作。当超载时,油缸油压升高,使卸荷阀输出端压力大于进油端压力与弹簧力的总和,迫使阀芯移动到上位,使压力油迅速排到油箱,压力机卸载。同时,卸荷阀上的斜面碰块随阀体的移动而触动限位开关,切断电气控制线路,使离合器分离,油泵停转,压力机紧急停车。在弹簧力作用下,卸荷阀阀芯复位。消除过载后,泵再次供油,压力机重新开始工作。

图14-13 J39-800型闭式四点压力液压保护装置原理图

1-电动机 2-高压液压泵 3-溢流阀 4-单向阀 5-限位开关 6-卸荷阀 7-液压垫 8-压力表开关 9-压力表 10-压力继电器

压力机的公称压力是如何计算的?

是说滑块离下死点有13毫米的时候,此时压力机所具有的压力,就是所说的公称压力,

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