1.3. Наибольшие угол наклона и вертикальное

перемещение пресса с фундаментом

Расчетная схема пресса с фундаментом (для краткости будем называть – установка) показана на рис. 1.4 (центр масс установки помещен в точку 0 − начало выбранной нами системы координат).

Рис. 1.4. Расчетная схема открытого кривошипного пресса

Согласно нормам проектирования [63], центры масс пресса и фундамента располагаются на одной вертикали, проходящей через центр масс площади фундамента .

Перенесем силу по линии действия до пересечения с вертикалью и в точке пересечения разложим ее на горизонтальную и вертикальную составляющие.

Очевидно, что , (1.13)

. (1.14)

Применяя для силы формулу (1.12), как было показано выше (гл. Ι, п.1.1), будем определять ее составляющие, как:

, (1.15)

. (1.16)

Разумеется, если станина пресса наклоняемая, то угол следует скорректировать на величину наклона установки.

От действия горизонтальной составляющей установка поворачивается (рис. l.4) относительно центра масс площади фундамента , причем этот центр масс в таких расчетах считают неподвижным [64].

Пренебрегая моментом от действия сил тяжести при наклоне установки, имеем следующее уравнение ее движения

(1.17)

(при , , ),

где: – момент инерции установки относительно точки ;

, и – угол поворота установки и угловые скорость и ускорение;

k_l – жёсткость основания при упругом наклоне установки [63];

– плечо горизонтальной составляющей F_y относительно точки С_ф (для ненаклоняемой станины – см. рис. 1.4).

Обозначив и решив уравнение (1.17) с учетом (1.15), получим следующее выражение

. ( 1.18)

Если через обозначить наименьшее время, когда будет выполнено равенство

, (1.19)

то тогда наибольший угол наклона будет определяться по формуле

. (1.20)

Аналогично, переходя к определению наибольшего вертикального перемещения установки от действия силы , получим

, (1.21)

где:

– масса установки (пресс-фундамент);

,

где: – жёсткость основания при вертикальных перемещениях фундамента;

– наименьшее время, когда будет выполнено равенство

. (1.22)

Для подтверждения допустимости применения формулы (1.12) вместо (1.11) в рассматриваемых случаях на рис. 1.5 приведены графики Z= f(t) для начальной стадии колебаний открытого однокривошипного пресса простого действия модели КД2326 номинальной силой 400 кН (40 тс).

На рисунке линия 1 построена по результатам расчета с применением приведенных выше формул, т.е. когда рассчитывается по формуле (1.12), а линия 2 построена для случая, когда рассчитывается по формуле (1.11).

Рис. 1.5. Графики зависимости Z = f(t) открытого однокривошипного

пресса модели КД2326 силой 400 кН

Для последнего случая были выполнены необходимые выкладки и получены соответствующие зависимости.

Исходные данные для расчета:

Р_н = 400 кН; k =0,3; δ = 0,6; k_z = 38,3 МН∙м^-1; ω = 715 c^-1; ω_z = 74,5 c^-1; m_у = 6,9∙10³ кг.

Анализ приведенных графиков свидетельствует о приемлемости для расчетов сделанного ранее допущения, касающегося определения силы инерции F.