Лабораторная работа №5

Министерство образования и науки российской федерации

Московский государственный университет печати

Факультет Принтмедиа технологий

Кафедра инновационных технологий и управления

Лабораторная работа №5

«Силовая балансировка»

Выполнила

студентка гр. ДТуп-4-1

Чернова Ярослава

Проверил:

д.т.н.,

профессор

Ефремов Н.Ф.

Москва 2012

Цель работы: произвести силовую балансировку штанцевальной формы.

Теоретическое обоснование:

В связи с тем, что штанцевание осуществляется в высокоскоростном режиме, к штанцевальным штампам предъявляются высокие требования по силовому уравновешиванию.

Сумма моментов от возникающих максимальных усилий сжатия ПЭМ относительно осей симметрии штанцевального штампа должна быть равна нулю:

∑Мх=0

∑Му=0

В качестве пружинящего материала выбрана резина с отрытыми ячейками F 10.35, отличающаяся наименьшим значением бокового расширения Х_б и применяемую в основном для штанцевания высококачественных сортов гофрокартона с наименьшим пылеобразованием, иначе поры резины забиваются, в результате чего повышается ее жесткость. Показатели свойств резины F 10.35 представлены в табл.1.

Свойство	Марка резины F 10.20
Твердость по Шору
Максимальная степень сжатия, %
Скорость штанцевания, ч-1
Выносливость, тыс. циклов
Гарантийный срок хранения, лет
Штанцуемый материал	гофрокартон

Табл.1. Основные показатели резины F 10.20

Ход работы:

Данные, необходимые для расчета усилия штанцевания:

1. Толщина картона: = 2 мм

2. Высота высекального ножа: = 23,8 мм

3. Высота биговального ножа: = 23 мм

4. Высота фанерного основания: = 15 мм

5. Величина, на которую пружиняще-эжекторный материал выступает над высекальными ножами: с = 1,2 мм

6. Ширина пружинящего элемента:В = 10 мм

7. Суммарная длина высекальных ножей: = мм

8. Суммарная длина биговальных ножей: = мм

Определим исходную высоту пружиняще-эжекторного материала h0 и его высоту после сжатия hсж.

h0=Hв-H0+с,

где Hв- высота высекального ножа, H0-высота основания (толщина фанеры), с=1,2 (величина, на которую выступают эжекторные элементы относительно высекальных ножей).

Тогда h0=23,8 – 15+1,2=10 мм

hсж= h0-с-Sк,

где Sк- толщина картона(Sк=2мм).

Тогда hсж=10-1,2-2=6,8 мм

Отсюда деформация пружиняще-эжекторного материала

Eпр.эж. = (h0-hсж)/ h0*100%

Eпр.эж.=10-7,8/10*100%=22%

Теперь по рабочей характеристике пружиняще-эжекторного материала определим величину сжимающих напряжений: Gсж=2,54 кгс/см

Х_б=0,45мм

Усилие сжатия Pсж= Gсж*B*L

Рис.1 Развёртка коробки с ПЭМ.

Определим плечо от каждого ПЭМ по чертежу и занесём данные в таблицу.

По формуле определим момент от каждого ПЭМ по осям и занесём данные в таблицу.

Балансировка относительно оси ОХ(+)

	Плечо	Длина ножа	Рсж	Момент
№в.н.	l,мм	L,мм	кг	M,кг*см
			40,64	170,2816
			30,48	127,7112
			30,48	0,3048
			40,64	0,4064
			40,64	0,4064
			30,48	1,2192
			30,48	127,7112
			40,64	170,2816
			40,64	175,1584
			30,48	131,3688
			30,48	3,3528
			40,64	4,4704
			40,64	4,4704
			30,48	4,8768
			30,48	131,3688
			40,64	175,1584
			Сумма моментов	1228,5472

Балансировка относительно оси ОХ(-)

	Плечо	Длина ножа	Рсж	Момент
№в.н.	l,мм	L мм	кг	M,кг*см
	-4		30,48	-1,2192
	-1
	-1		40,64	-0,4064
	-1
	-119		3,81	-4,5339
	-119
	-299		3,81	-11,3919
	-299
	-419		40,64	-170,282
	-299
	-419		30,48	-127,711
	-299
	-419		40,64	-170,282
	-419
	-299		30,48	-91,1352
	-119
	-119
	-1
	-4
	-4		30,48	-1,2192
	-419		30,48	-127,711
	-299
	-299
	-299
	-299
	-16		30,48	-4,8768
	-11
	-11		40,64	-4,4704
	-11
	-131		3,81	-4,9911
	-131
	-311		3,81	-11,8491
	-311
	-431		40,64	-175,158
	-305
	-431		30,48	-131,369
	-311
	-431		40,64	-175,158
	-431
	-311		30,48	-94,7928
	-131
	-131
	-11
	-16
	-16		30,48	-4,8768
	-431		30,48	-131,369
	-311
	-311
	-311
	-311
			Сумма моментов	-1317,09

∑М=1228,5472-1317,09=-88,54

∑М<0, значит форма перегружена в (-)

Рассчитаем длину компенсационного ножа:

Р=88,54/50=1,77см

Балансировка относительно оси ОY(+)

	Плечо	Длина ножа	Рсж	Момент
№в.н.	l,мм	L,мм	Р,кг	M,кг*см
			106,68	292,3032
			30,48	34,7472
			30,48	46,9392
			30,48	34,7472
			30,48	83,5152
			45,72	132,1308
			30,48	83,5152
			30,48	34,7472
			30,48	0,3048
			30,48	0,3048
			106,68	311,5056
			30,48	38,4048
			30,48	50,5968
			32,004	40,32504
			30,48	87,1728
			45,72	137,6172
			30,48	89,0016
			30,48	38,4048
			30,48	2,1336
			30,48	2,1336
			Сумма моментов	1457,035

Балансировка относительно оси ОY(-)

	Плечо	Длина ножа	Рсж	Момент
№в.н.	l,мм	L,мм	кг	M,кг*см
	-154		30,48	-46,9392
	-274		106,68	-292,303
	-154		30,48	-46,9392
	-1		30,48	-0,3048
	-1		30,48	-0,3048
	-114		30,48	-34,7472
	-274		30,48	-83,5152
	-289		45,72	-132,131
	-14		30,48	-4,2672
	-114		30,48	-34,7472
	-166		30,48	-50,5968
	-286		106,68	-305,105
	-166		30,48	-50,5968
	-7		30,48	-2,1336
	-7		30,48	-2,1336
	-126		30,48	-38,4048
	-286		30,48	-87,1728
	-301		45,72	-137,617
	-26		30,48	-7,9248
	-126		30,48	-38,4048
			Сумма моментов	-1396,29

∑М=1457,035-1396,29=60,745

∑М>0, значит форма перегружена в (+)

Рассчитаем длину компенсационного ножа:

Р=60,745/60=1,012см

Вывод: произведена силовая балансировка, подобран необходимый компенсационный ПЭМ. По оси Х компенсационный ПЭМ необходим длинной 1,77см,по оси У длинной 1,012см.