Acționarea hidraulică a mașinii de forjare a presei trebuie să asigure în fiecare moment o astfel de presiune a fluidului în cilindrul de lucru al presei. care ar fi suficiente pentru a depăși sarcina tehnologică.
În prezent, industria este cea mai utilizată pentru direcționarea pompelor și a pompelor de acumulare a preselor, fiecare dintre acestea având avantajele și dezavantajele sale. Cu o transmisie directă a pompei, presa este alimentată de un lichid de lucru de înaltă presiune direct de la pompe. Puterea de instalare a pompelor și motoarelor electrice este determinată de puterea maximă dezvoltată de presă pe cursa de lucru. De exemplu, cu ștanțare la cald, rezistența maximă (vârf) a încărcăturii tehnologice are loc chiar la sfârșitul cursei de lucru. Pentru această sarcină maximă, este selectată puterea de antrenare. Dar datorită faptului că pentru cea mai mare parte a accidentului vascular cerebral rezistența forjării este mult mai mică decât vârful, forța acționează cu sub-încărcare, adică cu subutilizarea instalației, puterea pompelor:
Nn - puterea nominală (reglare) a pompei, kW;
rn este presiunea nominală a fluidului de lucru. MPa;
Qn - alimentarea nominală a pompei, m 3 / s.
Pompa, care dezvoltă o putere constantă egală cu cea nominală (instalare) în timpul întregii curse de lucru, se numește pompa ideală:
Nn și = p Q = const
elemente de acționare reale încerca să se apropie de idealul folosind mai mult de o pompă, și un grup de pompe, care permite o mică deformare rezistenta la forjare a dezvolta un pas mare, iar când rezistența crește, și, în consecință, presiunea din scăderea pompei de alimentare cilindru de lucru, aducând puterea în curs de dezvoltare la o valoare constantă.
Sunt îmbunătățite driverele care utilizează pompe cu o capacitate variabilă, ușor reglabilă, care se schimbă automat în funcție de schimbarea rezistenței forjării la deformare.
Principalele caracteristici ale unității pompei sunt următoarele:
1. Viteza pistonului de lucru al presei este determinată în întregime de volumul de lichid furnizat de pompă pe unitate de timp, adică factor geometric:
Vpl - viteza pistonului presei, m / s;
Qn - productivitatea (depunerea) pompei, m 3 / s;
Zona plonjorului, m 2.
2 În timpul întregii curse de lucru, puterea dezvoltată de motorul electric și de pompă este proporțională cu puterea dezvoltată de pistonul cilindrului de lucru al presei. Datorită acestei proprietăți, unitatea de pompare directă este mai economică decât unitatea pompă-baterie.
O aplicație largă în presele hidraulice ale preselor a găsit pompele pistonului. Cele mai utilizate presiuni sunt 20 și 32 MPa. Diagrama pompei pistonului este prezentată în figura 1.
Figura 1 - Diagrama pompei pistonului
1 - supapa de aspirație; 2 - camera pompei; 3 - supapa de livrare;
4, 7 - capace de aer în conductele de presiune și de aspirație
respectiv; 5 - conducta de presiune, fluidul de evacuare;
6 - piston de pompare; 8 - filtrul; 9 - tija de legătură; 10 - un arbore cotit; 11 - cursorul;
12 - ghidaje de glisare; 13 - rezervor
Pompele cu piston cu piston sunt utilizate atât în mașini individuale, cât și în grupuri de acționări ale pompelor hidraulice ale preselor hidraulice. Ei pot lucra pe orice lichid (vezi Fluid de lucru, Emulsie, Emulsie): emulsie cu apă, ulei mineral, etc.
Crank pompa cu piston (Figura 1) este format din camera de pompare 2 care îi aparțin prin pistonul glandei 6. Mișcarea rectilinie alternativă face ca pistonul 6 datorită mecanismului manivelă, acționat de motorul de antrenare (1 în figură nu este prezentat). Camera de pompare 2 pe de o parte are o supapă de aspirație 1, iar celălalt - supapa de evacuare 3. Înainte de supapă de admisie 1 este dispusă o conductă, rezumând lichidului din camera pompei 2, și după supapa de evacuare cu 3 - 5, montant, devierea fluidului în sistemul hidraulic al presei. Țeava de aspirație trebuie să aibă un filtru 8 cu o secțiune transversală de șase ori mai mare decât secțiunea conductei.
Pompa prezentată în figura 1 funcționează după cum urmează. Mișcarea alternativă a pistonului 6 este transmisă cu un arbore cotit 10 acționat de un motor electric. biela 9 și glisorul 11. Cursorul 11 este deplasat de-a lungul șinele de ghidare 12. Atunci când conduceți pistonul 6 spre dreapta în camera de pompare 2 este creat un vid, supapa de aspirație 1 se ridică și trece o parte din lichidul din rezervorul 13 în camera 2. Când pistonul 6 se deplasează spre stânga prin supapa de evacuare lichid 3 este împins în camera 4 și apoi în conducta 5, care trece la distribuitorul de supape al presei.
Pistoanele de pompare pot fi poziționate vertical sau orizontal. Dacă lichidul este pompat la o mișcare de piston (sau cu piston), într-o singură direcție și absorbită la polul opus, o astfel de pompă se numește o pompă cu o singură acțiune. Dacă pompa împinge lichid când pistonul se deplasează în ambele direcții, atunci această pompă este numită o pompă cu acțiune dublă. Pompă dublă acțiune, de obicei, un piston, de aspirație și de ambele părți ale pistonului, crescând astfel capacitatea pompei, activitatea devine mai uniformă pe o revoluție a arborelui cotit plin.
Pompele cu piston sunt utilizate în toate cazurile în care este necesar să se creeze o presiune înaltă cu o vâscozitate scăzută a lichidului pompat și pompele cu pistoane pentru presiuni scăzute. Pompele cu pistoane necesită o etanșare cu piston, deoarece lichidul se poate scurge de pe partea de descărcare spre partea de aspirație.
Volumul lichidului (vezi Fluide de lucru, Emulsie, Emulsie) furnizat de pompă este întotdeauna mai mic decât teoretic calculat. Raportul dintre volumul real al lichidului furnizat de pompă și cel teoretic se numește randament volumetric sau viteza de alimentare a pompei:
Diferența dintre pompa teoretică și cea reală alimentează scurgere a lichidului depinde de rezultatul de întârziere de deschidere și închidere a supapelor de aspirație și refulare, supapa de scurgeri atunci când îmbarcarea scurgerea scaunului prin presetupă și o serie de alte motive. Eficiența volumetrică a pompelor cu piston cu pârghie utilizate în pompa de acționare a preselor hidraulice este de 0,92 ... 0,94.
Pentru a îmbunătăți randamentul volumetric pompe cotit cu piston montat pe capacul de aer conducta de aspirație 7 (vezi. Figura 1) sau de a produce o anumită presiune, care este utilizat pentru pompa de joasă presiune (de exemplu, prin centrifugare). Rolul capacului de aer este de a reduce lungimea conductei de aspirație, și, prin urmare, reduce forța inerțială și pierderile prin frecare de-a lungul conductei în timpul aspirării. Atunci când acest lucru se produce aspirarea fluidului a capacului de aer, ca rezultat al presiunii în acesta Mill vitsya sub presiunea atmosferică, iar lichidul din rezervor prin gravitație curge în capac pentru a restabili nivelul anterior.
Aer capac 4 este de asemenea instalat pe conducta de evacuare 5, eliminând astfel riscul unui jet de discontinuitate în linia de presiune este redusă înălțimea capului geometric prin creșterea presiunii pierdut prin rezistența unei linii de presiune mai mare, devine posibilă creșterea numărului de rotații ale arborelui cotit în legătură cu reducerea cap inerțial.
Capacele de aer pentru cel mai perfect scop trebuie instalate cât mai aproape posibil de piston. Un anumit volum de aer trebuie menținut în hota. Excesul de aer este scos din capotă prin țevi de aspirație care au găuri mici. Dimensiunile acestor găuri sunt realizate astfel încât aerul să nu fie aspirat în porțiuni mari pentru a preveni șocurile hidraulice.
Capota de presiune 4 trebuie să fie suficient de puternică în vederea creșterii presiunii posibile la punerea în funcțiune a pompei. Aerul din capul capului se dizolvă parțial în lichid. Pentru a menține un volum constant de aer în capacul de presiune nu este suficient aerul aspirat de hota de aspirație, astfel încât pentru pompe mari montate compresor de aer auxiliar pentru a reincarca capac de presiune a aerului 4.
Pentru izolarea periodică a camerei de pompare 2 de la liniile de aspirație și evacuare se folosesc supapele 1 și 3. Cele mai frecvente sunt supapele cu auto-acționare. Dimensiunile și înălțimea lor de ridicare sunt determinate de vitezele admise de lichid din supapă. Funcționarea supapelor la un anumit număr de curse ale pistonului pe minut este însoțită de o lovitură. Numărul de rotații ale arborelui cotit al pompei, la care are loc lovirea supapelor, se numește critică. În această hrană lichidă (vezi. Fluidul de lucru. Emulsie. Emulsol.) Devine brusc inegală, funcționarea pompei de deschidere și de închidere a supapei nu corespunde în mișcare a pistonului, și devine instabil. Funcționarea instabilă a supapelor este însoțită de o eficiență volumetrică scăzută (scurgeri mari de lichid), ruperea jetului, uzura rapidă a părților supapei,
În funcție de numărul de camere de pompare, pompele pistonului sunt împărțite în unul. cu două și trei pistoane. În pompele cu mai multe pistoane, pistoanele sunt aranjate în paralel. Fiecare piston este atașat printr-o bară de legătură la arborele cu trei pârghii. Fiecare cot arbore este montat în unghiuri diferite pentru a obține cea mai uniformă alimentare cu lichid. Cele mai frecvente sunt pompele cu trei pistoane, în care curburile arborilor cotiți sunt poziționate la un unghi de 120 ° unul față de celălalt. Această secvență de funcționare a pistoanelor asigură cea mai mare uniformitate a alimentării cu lichid în timpul rotației complete a arborelui cotit.
Calculul vitezei, mișcării și accelerației pistonului se efectuează, de asemenea, ca și mecanismul manivelei.
Alimentarea unei pompe cu un singur piston într-o singură cursă este egală, m 3 / s:
f - zona plonjorului, m 2;
V - viteza pistonului, m / s: V = ω R sinα.
Figura 2 - Diagrame de debit pentru pompele cu un singur piston și dublu piston
a - o singură lovitură; b - cu două pistoane
Figura 2 arată că alimentarea unei singure pistoane și a celor două pistoane este foarte neuniformă. Prin urmare, pentru a crește uniformitatea alimentării și netezirea pulsațiilor, se folosesc pompe cu trei pistoane. Figura 3 prezintă schimbarea fluxului de fluid prin fiecare piston al unei pompe cu trei pistoane pe rotație a arborelui cotit.
Figura 3 arată acea porțiune a arborelui cotit de la 0 la tt / 3, alimentarea instantanee a lichidului (vezi. Fluidul de lucru. Emulsie. Emulsol.) Dintre reprize însumate I și III Piston. Fluxurile de fluid vor fi de asemenea însumate în secțiuni de la 2π / 3 la pl (I și II) și de la 4π / 3 la 5π / 3 (pistoane II și III).
Figura 3 - Diagrama debitului pompei cu trei pistoane
Alimentarea efectivă a pompei cu trei pistoane pe minut este determinată de formula, m 3 / min:
f - zona plonjorului, m 3;
s - piston, m;
n - numărul de rotații ale arborelui cotit pe minut, rpm;
ηο - randamentul volumetric al pompei (ηo = 0,92 ... 0,94).
Puterea pe arborele cotit al pompei este determinată de formula, kW:
рн - presiunea nominală a lichidului, MPa;
ηο - randamentul volumetric al pompei (ηο = 0,92 ... 0,94);
ηм - eficiența mecanică a pompei (ηм = 0,8 ... 0,85).
Designul pompei cotit pentru piston cu trei pistoane prezentate în Figura 4. Cadrul 1 este realizat din fontă (vezi. Fonta) casting destul de masive pentru a rezolva vibrațiile cauzate de plonjor cu mișcare alternativă inegale. Arborele cotit 2 este fabricat forjat din oțel 45. Rulmenții acestuia sunt rulmenți glisați sau rulanți (rulmenți cu role). Tijele de legătură 3 și glisierele 4 sunt forjate sau turnate. Se recomandă ca lungimea tijei de legătură să fie de cel puțin cinci raze de manivelă (l ≥ 5R). Glisierele glisantei 5 pot fi plane sau cilindrice.
Figura 4 - Construcția unei pompe cu trei pistoane
Șinele de ghidare sunt de obicei înlocuibile, ceea ce vă permite să ajustați decupajul în timp ce se uzează. Plăcuțele 6 sunt fabricate din oțeluri aliate din oțel inoxidabil 3X13 și 2X13 (a se vedea oțelurile aliate, clasificarea oțelurilor aliate, marcarea oțelurilor aliate). Suprafața pistonului trebuie să fie fermă, iar oglinda să fie netedă. Racordarea pistonului 6 la cursorul 4 trebuie să se asigure că este reglată în timpul montării în direcție radială. Blocul cilindric 7 este fabricat din oțel forjat 30, supapele, scaunele, arcurile și dispozitivele de fixare sunt realizate din oțel inoxidabil.
Atunci când se utilizează pompele pistonului cu manivelă într-o unitate fără pompă, trebuie să fie posibilă transferarea acestuia în regim de oprire când consumul de lichid al presei se oprește.