Разработка и исследование гидропривода листовых ножниц

Рассматривается насосный редукторно-мультипликаторный привод листовых ножниц с двухцилиндровым силовым блоком, приведено описание разработанной схемы привода с использованием сдвоенных дозаторов (редуктор и мультипликатор) периодического действия. Редуктор включается при холостом ходе, мультипликатор – при рабочем ходе. Их зарядка происходит при обратном ходе силового блока. Каждый дозатор имеет входной цилиндр, соединенный с насосом, и два дозирующих (выходных) цилиндра, связанных раздельно с силовыми цилиндрами силового блока. При этом корпуса цилиндров образуют неподвижный блок, а плунжеры (поршни) – подвижный блок. Этим решается основная задача – синхронизации движения поршней (плунжеров) силовых цилиндров во все периоды работы привода. За счет различного соотношения площадей поршней (плунжеров) входных цилиндров (Fв ) и дозирующих цилиндров (2Fд ) обеспечивается режим прямого хода с двумя ступенями скорости и давления насосов. Для редуктора это соотношение (Fв /(2Fд )) определяет коэффициент редукции (Kр < 1), для мультипликатора – коэффициент мультипликации (Kм > 1). Вследствие этого при холостом ходе скорость движения поршней силовых цилиндров и давление, развиваемое насосами, увеличивается, а при рабочем ходе – эти величины уменьшаются. В итоге достигается выравнивание рабочего давления насосов при прямом ходе на пониженном уровне, что и определяет снижение их установочной мощности (до 30 %). Проанализированы графики силового нагружения и скорости при условии постоянства нагрузки при каждом из трех основных периодов работы привода: холостой, рабочий, обратный ход. Определяющими параметрами рассматриваемого привода приняты коэффициенты Kр (редукции), Kм (мультипликации) и Kс – коэффициент усиления силового блока (Kс = F/Fo , где F и Fo – площадь поршня силового и возвратного цилиндра). Проведен сравнительный анализ рассматриваемого и простого насосного привода с целью установления приемлемого сочетания и диапазона этих величин.

1. А.с. 979033 СССР. Система управления подвижной траверсой гидравлических ножниц / И.В. Становой, Л.Н. Кузьменко; заявл. 09.07.1980; опубл. 07.12.1982. Бюл. № 45.

2. Akers A., Gassman M., Smith R. Hydraulic Power System Analysis. – New York: Taylor & Francis, 2006. – 400 p.

3. Bhandari V.B. Design of Machine Elements. Third edition. – Tata McGraw-Hill Education India Pvt. Ltd, 2012. P. 768 – 796.

4. А.с. 405670 СССР. Система управления подвижной траверсой гидравлических ножниц / Г.К. Бронин, В.К. Викторов, В.В. Казак, И.В. Кононов; заявл. 18.05.1971; опубл. 05.11.1973. Бюл. № 45.

5. А.с. 902990 СССР. Система управления подвижной траверсой гидравлических ножниц / В.К. Викторов; заявл. 30.06.1980; опубл. 07.02.82. Бюл. № 5.

6. Vibration of Hydraulic Machinery / Yulin Wu, Shengcai Li, Shuhong Liu, Hua-Shu Dou, Zhongdong Qian. – Springer, 2015. – 500 p.

7. Бочаров Ю.А., Прокофьев В.Н. Гидропривод кузнечно-прессовых машин. – М.: Высшая школа, 1969. – 247 с.

8. Singal R.K., Singal Mridual, Singal Rishi. Hydraulic Machines: Fluid Machinery. – International Publishing House, 2009. – 328 p.

9. Добринский Н.С. Гидравлический привод прессов. – М.: Машиностроение, 1975. – 222 с.

10. Singh Sadhu. Fluid Machinery: Hydraulic Machines. – Khanna Book Publishing, 2014.

11. Потапенков А.П., Пилипенко С.С., Серебренников Ю.Г., Степанов С.М., Сосновская Л.В. Разработка и исследование гидравлического редукторно-мультипликаторного привода металлургических машин // Изв. вуз. Черная металлургия. 2009. № 8. С. 54 – 59.

12. Пат. 2084348 РФ. Гидравлический пресс / А.П. Потапенков, В.И. Чабаненко, О.В. Миняков, А.В. Гончарук; заявл. 23.03.1995; опубл. 20.09.1997.

13. Потапенков А.П., Пилипенко С.С., Степанов С.М., Евдокина О.П., Коробцова С.А. Разработка и исследование двухцилиндрового гидропривода металлургических машин // Изв. вуз. Черная металлургия. 2011. № 2. С. 58 – 62.

14. Пат. 2258609 РФ. Гидравлический пресс / А.П. Потапенков, В.М. Чернобай, С.С. Пилипенко, О.В. Миняков, Л.В. Никоноров; заявл. 23.06. 2003; опубл. 20.08.2005. Бюл. № 23.

15. Modi P.N., Seth S.M. Hydraulics and Fluid Mechanics Including Hydraulics Machines. – Rajasons Publications Pvt. Ltd., 2015. – 1406 p.

16. Fluid Mechanics and Hydraulic Machines / Er. R.K. Rajput. – New Delhi, 2008. – 1558 p.

17. Jathar Avinash, Kushwaha Avinash, Singh Utkarsh, Kumar Subhash. Fabrication and Review of Hydraulic Heavy Sheet Metal Cutting machine // Journal of Emerging Technologies and Innovative Research (JETIR). 2016. Vol. 3. No. 4. P. 37 – 41.

18. Krantikumar K., Saikiran K.V.S.S., Sathish Jakkoju. Pneumatic Sheet Metal Cutting Machine // International Journal and Magazine of Engineering, Technology, Management and Research. 2016. Vol. 3. No. 3. P. 501 – 509.

19. Гидравлика, гидромашины и гидропривод / Т.В. Артемьева, А.М. Лысенко, С.П. Румянцева, С.П. Стесин; под ред. С.П. Стесина. – М.: Академия, 2005. – 336 с.

20. Sermaraj M. Design and Fabrication of Pedal Operator Reciprocating ournal of Engineering Research and Technology (IJERT). 2013. Vol. 2. No. 1. P. 1 – 5.