ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІ КОНСТРУКЦІЇ ГВИНТОВИХ ПРЕСІВ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2024-7-7Ключові слова:
прес, гвинт, повзун, гайка, шпонка, маховик, накопичувач, гідросхема, станина.Анотація
Мета роботи. Підвищення енергоефективності гвинтових пресів через розробку конструкцій для раціо-нального використання кінетичної енергії маховика, зменшення втрат на зворотному ході та підвищення ефек-тивності удару. Це дозволить знизити енергетичні витрати та поліпшити продуктивність при виконанні ковки, штампування та інших технологічних операцій.
Методи дослідження. Підвищення енергоефективності гвинтових пресів досягається шляхом розробки та впровадження конструктивних рішень, які спрямовані на зменшення енергії, накопичуваної під час зворотного ходу, а також на забезпечення її ефективного використання під час прямого ходу. Основний акцент зроблено на оптимізацію механізмів преса для мінімізації енергетичних втрат, що дозволить значно підвищити загальну ефективність обладнання.
Отримані результати. У рамках дослідження було запропоновано нову конструкцію повзуна, що містить кінематичне відключення гайки. Це дозволяє зменшити енергію, яку зазвичай накопичує маховик під час зворотного ходу, і забезпечує більш ефективне використання енергії на прямому ходу, що в свою чергу знижує витрати електроенергії і підвищує ефективність роботи преса.
Наукова новизна. Уперше розроблено конструкції, що забезпечують кінематичне відключення гайки повзуна в процесі зворотного ходу. Ці конструкції дозволяють зменшити накопичену енергію і забезпечити більш раціональне її використання на прямому ходу. Крім того, було вдосконалено конструкцію маховика, що дозволяє оптимізувати його момент інерції залежно від різних режимів роботи преса, що дає можливість значно покращити роботу пресового обладнання в умовах змінних робочих умов.
Практична цінність. Результати роботи дозволяють підвищити енергоефективність гвинтових пресів, що може бути впроваджено в ковальсько-штампувальних виробництвах, особливо у технологіях точного штампування. Застосування розроблених конструкцій підвищує енергоефективність гвинтових пресів, що дозволяє зменшити витрати на енергію та забезпечити довготривалу та стабільну роботу обладнання.
Посилання
Bocharov, Y. A. (1976). Screw presses. Moscow: Mashinostroenie, 247.
Polovina, N. N., Obdul, V. D., Polovina, Y. N. (1976). Certificate No. 517509 USSR., Bulletin No. 22.
Obdul, V. D., Matiukhin, A Yu., Shirokobokov, V. V., Obdul, D. V., Matiukhina, T. G., Vysotskaya N. I. (2023). Ukraine. Patent No. 127676 23, Bulletin No. 47.
Kešner, A., Chotěborský, R., Linda, M. (2017). The effect of microstructure on abrasive wear of steel. IOP Conference Series: Materials Science and Engineer-ing, 237, 012040. doi: 10.1088/1757-899X/237/1/012040
Pajak, M. (2010). Machine elements. To innova-tive production presses via roller screw planetary drives. Konstruktion, 1–2, 24–25.
Pennington, J. N. (2003). High-energy process cuts long products. Modern Metals, 59(5), 21–25.
Zheng, K., He, Z., Qu, H., Chen, F., Han, Y., Zheng, J.-H., Li, N. (2023). A novel quench-form and in-die creep age process for hot forming of 2219 thin alumi-num sheets with high precision and efficiency. Journal of Materials Processing Technology, 315, article ID 117931. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2023.117931
Askarov, E., Zhankeldi, A., Absadykov, B., Smailova, G. (2018). Design features of a cam-screw press with a large effort. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Ge-ology and Technical Sciences, 5(431), 192–200. doi: 10.32014/2018.2518-170X.49
Landgrebe, D., Rautenstrauch, A., Kunke, A., Pol-ster, S., Kriechenbauer, S., Mauermann, R. (2016). The effect of cushion-ram pulsation on hot stamping. AIP Conference Proceedings, 1769, article ID 070014. doi: 10.1063/1.4963414
Kriechenbauer, S., Mauermann, R., Muller, P. (2014). Deep drawing with superimposed low-frequency vibrations on servo-screw presses. Procedia Engineering, 81, 905–913. doi: 10.1016/j.proeng.2014.10.108
Endou, J., Murata, C. (2015). New forming technologies using screw type servo press. Excellent Inventions in Metal Forming, 60, 127–133.
Mabrouki, T., Boudeau, N., Maier, C. (2018). On energy consumption and optimization in hot metal forming processes. International Journal of Mechanical Sciences, 136, 134–145. doi: 10.1016/j.ijmecsci.2018.01.003
Schroder, C., Smirnov, E., Bogdanov, N. (2019). Analysis of energy efficiency of presses with servo drives. Manufacturing Review, 6, article ID 35. doi: 10.1051/mfreview/2019032
Kim, J. H., Lee, S. W., Kim, K. H. (2014). Devel-opment of energy-saving servo press technology. Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufac-turing, 8(3), article ID 112–119. doi: 10.1299/jamdsm.2014jamdsm0006
Oh, J. Y., Park, S. H. (2020). Energy optimiza-tion strategies for high-speed mechanical presses. Journal of Manufacturing Processes, 50, 670–680.
doi: 10.1016/j.jmapro.2020.01.008
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
