![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Определение мощности нагревательных элементов в стационарном режиме работы
Принцип расчета подобен до расчета
где Qпол ‒ полезное тело, расходуемое на нагревание пресс-массы, Вт; Qсп ‒ потери тепла пресс-формы поверхностями контакта с прессом, Вт; Qос ‒ потери тепла в окружающую среду через боковые поверхности и места разъема пресс-формы, Вт; Qпроч ‒ прочие потери (при обдувке пресс-форм и т.д.), Вт; Qбс ‒ потери тепла через болтовые соединения, Вт. Основные потери тепла ‒ первые три члена, которые могут быть определены с достаточной степенью точности. Определение потерь является задачей менее определенной, поскольку последние 2 члена являются незначительными по величине. По экспериментальным данным при различных условиях работы пресс-формы величина прочих потерь колеблется в пределах 10-30% от общего расхода электроэнергии. Полезная теплота рассчитывается по формуле (2.11):
где суд ‒ теплоемкость прессуемого материала, Дж/(кг∙ °С); G 1 ‒ масса одного изделия, кг; z ‒ число изделий в час, шт./ч. Δ Т ‒ изменение температуры материала в процессе его нагревания в пресс-форме, °С; суд =1880 Дж/(кг∙ °С) – по данным, приведенным в [1] стр.31; z =126 изд./час – исходя из конструкции пресс-формы (в час пресс-форма делает 6 циклов (6∙ 21=126)). Примем, что температура материала равна 20°С, тогда при нагреве в прессформе температура изменяется на 137°С. При расчете потерь в окружающую среду основной вклад вносят потери в окружающую среду через поверхности разъема:
где τ р ‒ длительность нахождения пресс-формы в открытом состоянии, с.
fp – площадь поверхности разъема, м2; Δ Tпов – разность температур поверхностей пресс-формы и окружающей среды, °С. Для матрицы и пуансона эти потери нужно рассчитывать отдельно, т.к. значения α р и fp для них различны. Также следует учесть, что пресс-форма имеет вторую плоскость разъема для извлечения литниковой системы. Длительность нахождения пресс-формы в открытом состоянии τ р =6∙ 5=30 мин=1800 с (эксплуатационная характеристика пресса). Δ Tпов =155‒
Площадь поверхности разъема матрицы: По формуле (2.12) определим Qp: Примем прочие потери равными 20% от основных потерь: Мощность нагревательных элементов, необходимая для работы в стационарном режиме согласно формуле (2.10) равна: Для уменьшения тепловых потерь, учитывая реальные их значения, предусматривают применение теплоизоляционных плит, а также покрытие наружных поверхностей термостойкой краской. В результате рассчетов получили W 1=1464, 08 Вт, W 2=261, 664 Вт. Согласно полученным результам принимаем необходимую мощность нагревательных элементов равной W 2.
Стойкость пресс-форм (ресурс оснастки) определяется числом отпрессовок до полного износа формующих элементов пресс-формы, то есть до получения изделия, соответствующего ТУ, ГОСТ или требованиям чертежа. Стойкость пресс-форм существенно влияет на стоимость прессуемых изделий и зависит от целого ряда факторов, к числу которых следует отнести: а) сложность конструкции и конфигурации прессуемых деталей; б) их точность; в) характер прессуемого материала; г) тип и конструкцию пресс-формы; д) материал и термообработку формующих деталей пресс-формы; е) качество изготовления пресс-формы; ж) состояние пресса. Сложность конструкции и конфигурации изделий значительно понижает стойкость пресс-форм. Наличие в изделии пазов небольшого сечения или глубоких отверстий, образуемых элементами пресс-формы, склонными к поломке, небольшая толщина стенок изделия при относительно большой высоте, что вызывает необходимость приложения большого давления прессования, и т. д. - все это вызывает преждевременный выход пресс-формы из строя. Неправильный выбор марки материала (хрупкость, малая износостойкость и т. д.) является причиной поломки или быстрого износа формующих элементов. Плохая термическая обработка, некачественная полировка, увеличенные зазоры в подвижных соединениях, отсутствие точного сопряжения сборных элементов и т. д. значительно сокращают продолжительность эксплуатации пресс-форм [4]. Таким образом, комплекс факторов, влияющих на стойкость пресс-форм, весьма велик, что создает трудности при определении сроков их эксплуатации. Гамма-процентная наработка до отказа рассчитывается по формуле: Tγ =H γ ··Кг ·Кв· Кк· Км ·Кт ·Ка ·К0 · Кр· n, (5.1) Tрγ =3·T γ , (5.2) где Hy – процентная наработка до отказа пресс-формы с одной формообразующей плоскостью, шт. (Нy = 5380 шт.); Кг - коэффициент, учитывающий гнездность пресс-формы (Кг=0, 98); Кв – коэффициент, учитывающий высоту формуемых резиновых изделий (Кв=1, 00); Кк – коэффициент, учитывающий квалитет точности формуемых изделий (Кк=0, 50);
Км – коэффициент, учитывающий материал формообразующих деталей (Км=0, 70); Кт – коэффициент, учитывающий твердость формообразующих поверхностей (Кт=0, 85); Ка – коэффициент, учитывающий глубину азотирования формующих деталей (Ка=1, 00); Ко – коэффициент, учитывающий конструкционные особенности пресс-форм и дополнительные требования к качеству формуемых изделий (Ко=1, 1); Кр – коэффициент, учитывающий тип каучука (Кр=1, 00); n – число гнёзд (n =21 шт.). Tγ = 5380·0, 98·1, 00·0, 50·0, 70·0, 85·1, 00·1, 1·1, 00·21=24155, 25 шт, Tрγ =3·72465, 75=27606 шт. Таким образом, данная пресс-форма должна выдержать число циклов равное: Nц = Tрγ /n, (5.3) Nц = 27606/21=1314, 6
|