Основные параметры узлов смыкания

Усилие запирания которое должно создаваться узлами запирания, может быть определено из уравнения.

где k — 1,2−1,3 — коэффициент запаса усилия запирания; р_ср — максимальное среднее давление в полости формы, которое намереваются реализовывать на разрабатываемой машине; А_н — максимальная площадь проекции отливки, которую планируют получать на разрабатываемой машине, на плоскость разъема формы (максимальная площадь литья).

Понятие максимальное среднее давление связано с тем, что давление в литьевых формах распределяется не равномерно на различных участках отливки. Характер распределения зависит от целого ряда технологических факторов. Поэтому в расчетах используется величина среднего давления.

Время раскрытия и закрытия формы в значительной степени влияет на производительность машины.

Наиболее быстроходные устройства запирания — гидромеханические. В них время раскрытия или закрытия формы зависит только от скорости перемещения поршня гидроцилиндра, то есть от производительности насоса, подающего рабочую жидкость.

Время раскрытия и закрытия формы t в гидравлических механизмах запирания прямого действия складывается из времени ускоренного перемещения подвижной плиты.

времени замедленного перемещения подвижной плиты времени ускоренного раскрытия формы.

времени замедленного перемещения формы при выталкивании изделий из форм.

и времени подъема давления в главном гидроцилиндре механизма запирания.

В формулах (6.32) — (6.36) Q — количество жидкости, поступающей в гидроцилиндр за единицу времени (производительность насоса); d — диаметр плунжера ускоренного подвода; D — диаметр поршня главного цилиндра; Т1 — объемный коэффициент полезного действия насоса; L — ускоренно пройденный путь подвижной плиты; / — замедленно пройденный путь подвижной плиты; D, — диаметр плунжера, раскрывающего форму; I, — ускоренно пройденный путь при раскрытии формы; Q, — количество жидкости, поступающей в гидроцилиндр за единицу времени при раскрытии формы; /, — путь замедленного раскрытия; V — объем жидкости для компенсации упругой деформации элементов механизма запирания и сжатия жидкости в гидросистеме.

В двухступенчатых гидравлических механизмах запирания, в которых кинематические перемещения осуществляются гидроцилиндром, к сумме перечисленных выше отрезков времени надо добавить время ввода и вывода упорных планок.

Размеры плит определяются выбранной максимальной площадью литья Л_и:

где А_т — площадь рабочей поверхности плиты литьевой машины.

Ход подвижной плиты S для каждого типоразмера машины, также как и максимальная площадь литья, определяется ассортиментом изделий и зависит от наибольшей высоты изделий Л_и, входящих в выбранный ассортимент:

где k_i — коэффициент для глубоких изделий = 0,4−0,5; k₂ — коэффициент, зависящий от объема отливки (табл. 6.1).

Таблица 6.1. Зависимость коэффициента k₂ от объема отливки.

Наибольшее расстояние между плитами L^ также зависит от наибольшей высоты изделий, которые можно будет изготовить на конструируемой машине, и связано с ходом подвижной плиты:

где Л_ф — hjk_x — наибольшая высота формы.

Усилие раскрытия формы зависит от степени шероховатости формующей полости формы и остаточных давлений. Исходя из практического опыта, рекомендованное усилие раскрытия формы — не мснсс 10% усилия запирания, а усилие выталкивания — 1,5−2,0% усилия запирания.

Регулировка расстояния между плитами h_p также зависит от наибольшей высоты изделия.

Продольная жесткость узла запирания форм определяется силой, вызывающей единицу продольной деформации. Пониженная продольная жесткость устройства приводит к значительному снижению долговечности и надежности машины, а также влияет на снижение качества изделий.

Продольная жесткость устройства определяется как.

где 1Д/— величина суммарной продольной деформации.

Для устройств кинематического запирания 1Д/определяется суммарной упругой деформацией звеньев, испытывающих сжатие и растяжение. К звеньям, испытывающим сжатие, относятся рычаги, подвижная и неподвижные плиты и форма. К звеньям, испытывающим упругое растяжение, относятся колонны.

Если принять, что модуль упругости первого рода Е равен для материалов колонн, плит, рычагов и формы, то величина суммарной продольной деформации может быть рассчитана по формуле.

где А_к, Л_р|, А_р2, Л_ф и А_п — площади поперечного сечения соответственно колонн, рычага длиной /_р1, рычага длиной /_р2, литьевой формы и плиты, занятой формой; /_к, /_р1 и /_р2 — длина соответственно колонны и рычагов; /_п и /_ф — толщина соответственно плит и литьевой формы.

Деформация плит и литьевой формы в расчетах учитывается коэффициентом <�р, определенным опытным путем. Значение коэффициента <�р принимается в интервале 1,1−1,25. Площади поперечного сечения рычага длиной /, рычага длиной/_р2 обычно равны между собой (Л_р — Л_р1 «Л_р2). Тогда уравнение (6.42) принимает вид.

Площадь поперечного сечения рычагов стараются выбрать так, чтобы их суммарная деформация была равна деформации колонн: или.

В связи со сжимаемостью рабочей жидкости в гидроцилиндре запирания гидравлические устройства обладают значительно меньшей продольной жесткостью по сравнению с кинематическими устройствами запирания. С ростом объема масла в гидроцилиндре запирания продольная жесткость падает.