Extras din laborator

1.1. Scopul lucrării

Lucrarea îşi propune cunoaşterea particularităţilor constructive şi funcţionale ale preselor mecanice cu excentric şi al modulului de reglare a acestor prese în vederea efectuării în condiţii optime a operaţiilor de presare la rece.

1.2. Consideraţii teoretice

Datorită gamei largi de posibilităţi tehnologice şi productivităţii ridicate, presele mecanice constituie în prezent cea mai importantă grupă de maşini pentru prelucrarea metalelor prin presare la rece. Presele mecanice cu excentric (sau manivelă) pot fi utilizate practic, pentru executarea majorităţii operaţiilor de presare la rece, însă se recomandă în special pentru operaţii de ştanţare.

Presele mecanice cu simplă acţiune au un singur element executor numit culisor sau berbec, de care se prinde partea mobilă a ştanţei sau matriţei.

Structura cinematică a preselor mecanice cu excentric este relativ simplă. În fig.1.1 este prezentată schema cinematică a unei prese cu excentric cu simplă acţiune, având arborele principal dispus perpendicular pe faţa frontală a presei, iar în fig.1.2 se prezintă schema cinematică a unei prese mecanice cu excentric având arborele principal dispus paralel cu faţa frontală a presei.

Motorul electric 1, transmite mişcarea cu ajutorul curelelor trapezoidale 2, la volantul 3, de la care este preluată prin cuplajul 4, de către arborele principal 5. Prin rotirea arborelui principal 5 prevăzut cu un excentric, este pusă în mişcare biela 7, care antrenează berbecul 9 al presei. În zona excentrică a arborelui principal se află o bucşă excentrică 6, ce se prinde pe arborele principal printr-un cuplaj cu gheare.

Fig.1.1. Presa cu arborele principal Fig.1.2. Presa cu arborele principal

perpendicular pe faţa frontală paralel cu faţa frontală

La berbecul 9, mişcarea se transmite prin intermediul bielei 7 şi a şurubului 8, care are rolul şi de a regla poziţia berbecului în raport cu masa presei. Pe arborele principal se mai află şi frâna 10, care are rolul de a opri berbecul în punctul mort superior.

Pentru a putea analiza modul în care funcţionează şi trebuie utilizate presele cu manivelă se consideră schema mecanismului bielă-manivelă (fig.1.3.a), care stă la baza construcţiei acestei prese.

Se obişnuieşte să se noteze raportul , care pentru presele mecanice se limitează în intervalul Cursa totală se obţine cu relaţia:

h = 2 R, (1.1)

iar pentru o anumită poziţie:

(1.2)

Viteza de deplasare a berbecului rezultă din expresia:

(1.3)

unde ω este viteza unghiulară (ω = π n/30).

Forţa disponibilă la berbecul presei se determină cu relaţia:

(1.4)

Din figura 1.3.b rezultă că la coborârea berbecului presei, forţa are valoarea minimă pentru  = 90, după care, pentru   90 forţa creşte, tinzând teoretic spre infinit la  = 0. Întrucât forţa tangenţială Ft la manivelă este constantă, la acest tip de presă există riscul suprasolicitării la unghiuri mici ale manivelei, la o reglare sau exploatare neraţională. Pentru aceasta se consideră că forţa nominală a presei Fn, are acea valoare care corespunde unui unghi al manivelei  = 30. Această valoare nu va trebui să fie depăşită niciodată în exploatare.

Pentru a putea exploata corect presa este necesar să se verifice dacă diagrama de variaţie a forţei de deformare se înscrie în spaţiul forţei disponibile a presei (fig.1.4).

Conform acestei figuri rezultă faptul că, presa cu manivelă este utilizată raţional pentru operaţii de tăiere (1) şi îndoire cu calibrare (2), la care maximul forţei de presare apare pentru   30.

La operaţiile de ambutisare (3), la care sunt necesare curse lungi ale berbecului presei, deformarea va începe la unghiuri mari ale manivelei ( = 70...80), pentru care forţa disponibilă a presei este mult mai mică decât cea nominală. În acest caz, din relaţia 1.4 şi ţinând cont că Fn=Ft/2 (deoarece Fn se atinge la =30), forţa disponibilă a presei se va calcula cu expresia: