Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Дипломный проект - Пресс для приклеивания подошв - файл Диплом 18.06.10.docx


Дипломный проект - Пресс для приклеивания подошв
скачать (10470.1 kb.)

Доступные файлы (75):

Диплом 18.06.10.docx1660kb.18.06.2010 15:23скачать
5 раздел.docx52kb.14.06.2010 12:24скачать
6 раздел.docx73kb.03.06.2010 15:09скачать
Литература.docx16kb.14.06.2010 12:17скачать
1 лист.jpg3223kb.07.06.2010 11:41скачать
A1 - 1 лист.frw
A1 - 1 лист.jpg3459kb.14.06.2010 12:33скачать
A1 - 2 лист.frw
A1 - 2 лист.jpg2651kb.14.06.2010 12:33скачать
005.frw
005.jpg55kb.07.06.2010 08:59скачать
005-у.frw
005-у.jpg48kb.14.06.2010 08:26скачать
010.frw
010.jpg52kb.07.06.2010 09:00скачать
010-у.frw
010-у.jpg45kb.14.06.2010 08:25скачать
015.frw
015.gif11kb.07.06.2010 09:00скачать
015-у.frw
015-у.jpg34kb.14.06.2010 08:25скачать
020.frw
020.jpg48kb.07.06.2010 09:00скачать
025.frw
025.jpg59kb.07.06.2010 09:00скачать
030.frw
030.jpg55kb.07.06.2010 09:01скачать
035.frw
035.jpg55kb.07.06.2010 09:01скачать
040.frw
040.jpg61kb.07.06.2010 09:01скачать
Исправленный граф по оси К.frw
Исправленный граф по оси К.jpg107kb.07.06.2010 07:30скачать
Исправленный граф по оси М.frw
Исправленный граф по оси М.jpg121kb.07.06.2010 07:30скачать
Исправленный эскиз.frw
Исправленный эскиз.jpg477kb.07.06.2010 07:37скачать
Исходный граф по оси К.frw
Исходный граф по оси К.jpg87kb.07.06.2010 07:31скачать
Исходный граф по оси М.frw
Исходный граф по оси М.jpg99kb.07.06.2010 07:31скачать
Исходный тех. граф по оси К.frw
Исходный тех. граф по оси К.jpg240kb.14.06.2010 07:27скачать
Исходный эскиз.frw
Исходный эскиз.jpg444kb.07.06.2010 07:32скачать
Исходный эскиз детали.frw
лист 2.в 511frw.jpg2606kb.07.06.2010 11:41скачать
Маршрут обраб-ки.doc47kb.14.06.2010 08:51скачать
Операционные карты.doc283kb.14.06.2010 09:07скачать
Освмещенный тех. граф по оси К.frw
Освмещенный тех. граф по оси К.jpg296kb.14.06.2010 07:27скачать
приспособление в текст.frw
приспособление в текст.jpg745kb.14.06.2010 08:30скачать
Производный тех. граф по оси К.frw
Производный тех. граф по оси К.jpg248kb.14.06.2010 07:28скачать
РАТП.frw
РАТП.jpg277kb.07.06.2010 11:11скачать
РАТП по оси К.frw
Спецификация на сборку.doc88kb.14.06.2010 08:53скачать
ТМ.docx2579kb.14.06.2010 09:07скачать
Эскиз детали.frw
Эскиз заготовки.frw
Эскиз заготовки.jpg118kb.07.06.2010 07:55скачать
А1 - Общий вид.frw
А1 - Общий вид.gif201kb.18.06.2010 12:54скачать
деталировка.frw
деталировка.jpg1097kb.18.06.2010 12:53скачать
Кинематическая схема пресса.frw
Кинематическая схема пресса.jpg868kb.18.06.2010 12:53скачать
Общий вид.frw
ПГС.frw
ПГС.jpg656kb.18.06.2010 12:53скачать
сборочный чертеж пресс-формы1.bak
сборочный чертеж пресс-формы1.frw
сборочный чертеж пресс-формы1.jpg3562kb.18.06.2010 15:24скачать

содержание

Диплом 18.06.10.docx

Реклама MarketGid:
Содержание

Введение и обоснование темы проекта

1 Обзор прессового оборудования для приклеивания подошв

2 Проектная часть

2.1 Проектирование кинематической схемы пресса

2.2 Проектирование пневматической системы управления

2.3 Проектирование гидравлической системы управления

3 Расчетная часть

3.1 Расчет технологических усилий при приклеивании подошвы

3.2 Расчет силового гидроцилиндра

3.3 Расчет пневматической пресс-подушки

3.4 Расчет времени заполнения и стравливания объема воздуха из пресс-подушки

3.5 Расчёт на прочность деталей конструкции

3.6 Расчет производительности

4 Технология машиностроения

5 Технико-экономический расчет

6 Охрана труда и промышленная экология

7 Ресурсосбережение

Выводы

Литература

Приложение








Введение и обоснование темы проекта

Эффективность реконструкции народного хозяйства на основе научно-технического прогресса и темпы экономического роста в решающей мере зависят от машиностроения. Именно в нем материализуются научно-технические идеи, создаются новые орудия труда и системы машин, определяющие прогресс в других отраслях народного хозяйства. Здесь закладываются основы широкого выхода на принципиально новые, ресурсосберегающие и безотходные технологии, повышения производительности труда и качества продукции. Таким образом, одним из главных звеньев экономической и социальной стратегии является приоритетное развитие машиностроения.

По статистическим данным износ оборудования на промышленных предприятиях страны составляет 70-75%. В легкой промышленности технологическое оборудование устарело не только морально, но и физически. Общепризнанный порог экономической безопасности любого предприятия возникает при степени износа оборудования в 50%. Эти цифры говорят о необходимости развития производственно-технической базы и только на этой основе выпуск конкурентно-способной продукции и снижения издержек производства. Первоочередными задачами в обувной промышленности должны быть обновление выпускаемой продукции, повышение уровня технологии и организации производства, наращивание производственного потенциала.

Увеличение выпуска обуви при улучшении ее качества и расширении ассортимента возможно только при условии реконструкции значительной части обувных предприятий, строительства новых фабрик, в том числе и с участием иностранных фирм, обновления оборудования, перехода на прогрессивные формы работы, роста производительности труда, применения передовой технологии, освоения передового опыта и неукоснительного соблюдения технологической дисциплины.

Созданием и совершенствованием оборудования для производства обуви занимаются многие зарубежные фирмы: «Шен»; «Пфафф»; «Фортуна» (Германия); «Сидеко» (Италия); «УСМ» (Австрия); «Анвер» (Франция); «Свит» (Чехия); «Сатра» (Великобритания) и другие.

Большая часть обувных предприятий в Республике оснащены оборудованием производства зарубежных фирм. Те же, кто продолжает производство обуви на отечественных машинах, испытывают сложности с реализацией продукции из-за ее неконкурентноспособности на рынке, высокой себестоимости продукции. Все перечисленные недостатки 

возникают из-за износа оборудования, несовершенства его технологии, трудности для возможности его перехода на частые обновления ассортимента продукции. Сложности испытывают, и предприятия, основной парк которых строится на оборудовании зарубежных фирм. Высокая стоимость машин, а также их запасных частей не всегда делает возможным закупку таких машин предприятиями в наших экономических условиях.

Операция приклеивания подошв обуви является достаточно трудоемкой и затратной по времени. Поэтому модернизация оборудования для приклеивания, направленная на повышение производительности, является приоритетным направлением.




1 Обзор прессового оборудования для приклеивания подошв


К достоинствам клеевого метода крепления можно отнести высокую производительность, сравнительную простоту конст

рукции оборудования, широкие возможности автоматизации про

цесса. В обувном производстве широко используются клеи на основе эластомеров, натурального, хлоропренового, уретанового, бутадиен-стирольных и бутадиен-нитрильных каучуков. В про

мышленности нашли применение клеи в виде растворов, латек-сов и расплавов.

Склеивание — сложный процесс, в основе которого лежит адгезия — явление взаимодействия между двумя соприкасаю

щимися материалами, а точнее между клеящим веществом — адгезивом и склеиваемым материалом — субстратом.

Основными факторами, влияющими на прочность склеива

ния, являются:

1) конструктивные — обусловлены конструкцией клеевых швов, структурой и свойствами материалов адгезива и суб

страта;

2) технологические — определены характером поверхностей склеиваемых материалов после механической обработки, вяз

костью, временем и видом сушки клея, количеством остаточного растворителя, температурой и временем активации клеевых пле

нок, временем и давлением прессования, временем выдержки после прессования;

3) эксплуатационные — связаны с характером статических и динамических деформаций соединения при эксплуатации, с тем

пературными, атмосферными и другими воздействиями.

Клеи, применяемые в обувном и швейном производстве, чаще всего являются синтетическими и делятся на термоактивные и термопластичные.

Для скрепления деталей применяются клеи на основе: поли-хлоропрена — НТ-101, НТВ, НТУ, 23-а, ТК, НТС; полиурета

нов— на базе каучуков десмоколла 400 (ФРГ) и уретанового УК-1 (СССР); бутадиен-стирольных латексов — СКС-30Ш, СКС-50ГП, СКС-65ГП; натурального каучука НК; полиами

дов— клеи-расплавы Т-69 и Т-70, ПФЭ 2/10 и МПФ-1; полиэфи

ров— клеи-расплавы КР-16-20 и 5-61; сополимеров этилена с винилацетатом — элваксы — клеи-расплавы 150, 210, 240, 250 и 260; поливинилацетатной эмульсии — клеи БК-1, БК-2 и др.

Качество и прочность клеевого соединения во многом опре

деляются соблюдением основных технологических требований к процессу нанесения клея. В зависимости от состава и состоя

ния клея к устройствам для его 

нанесения на поверхность склеи

ваемого материала предъявляются разные требования.

Клей-раствор наносится различными по конструкции устрой

ствами, созданными в соответствии с требованиями, предъявля

емыми к толщине клеевого слоя, числу наносимых слоев, к тех

нологической операции. Чаще всего в этих устройствах исполь

зуются рабочие клеенаносящие щетки (МНС-О), фигурные пуансоны для нанесения клея методом печатания (АНЗ-О), валики (МВН-О, НМП, 01287/Р1, 01230/Р2 и др.), сопла (НК-О, НК-1-0, НК-2-0).

К машине МНС-0 для намазки клеем следа обуви (рис. 1.1) клей из бачка ^ 4 сжатым воздухом подается через сопло внутрь клеенамазочной щетки 1, приводимой во вращение от электро

двигателя 6 через двухступенчатую ременную передачу 5. При обводе рабочим затянутой заготовки верха обуви по контуру затяжной кромки вращающаяся щетка равномерно наносит клей, подача которого регулируется редукционным клапаном 3, установленным в сети подачи сжатого воздуха в бачок 4. После установки обрабатываемого изделия на машине рабочий нажи

мает на педаль ^ 9. Через систему рычагов, связанных с педалью, опускается в рабочее положение опорный ролик 8, позволяю

щий правильно ориентировать изделие относительно клеенама

зочной щетки, открывается кран 2 подачи клея к соплу, с по

мощью конечного выключателя 7 включается двигатель привода щетки.

В валичных машинах обрабатываемый полуфабрикат (чаще всего это детали низа и верха обуви) пропускается между верх

ним транспортирующим валиком и средним (в трехваличных машинах) или нижним (в двухваличных машинах) намазным валиком.

В двухваличной машине 01287/Р1 (рис. 1.2) обрабатываемая деталь по наклонной подпружиненной плите 6 подается транс

портирующим рифленым ва

ликом 11 к намазному ва

лику 9. Оба валика получают вращение от электродвигателя 4 через червячные передачи 3 и 2. Ванна 8 для клея кре

пится к корпусу машины так, что намазной валик 9 час

тично погружен в клей, кото

рым ванна заполняется из бачка 1. Намазной валик, вра

щаясь в ванне с клеем, пере

носит клей на нижнюю по

верхность обрабатываемой детали. Излишки клея с намазного валика снимаются скребком 7. Промазанные детали отделяются от намазного валику съемной гребенкой 10. Эксцентриком 5 регулируют зазор между плитой. 6 и валиком 11 в зависимости от толщины обрабатываемых деталей.





Рисунок 1.1 – Схема машины МНС-О


Рисунок 1.2 – Схема машины 01287/Р1




Клеи-расплавы до недавнего времени в обувном производ

стве наносили специальными пистолетами вручную. Основным достоинством клеев-расплавов является почти мгновенная схватываемость, что исключает необходимость сушки клеевой пленки. В настоящее время большинство машин для обтяжки и клеевой затяжки обуви снабжено инжекторными устройствами для подачи клея-расплава через систему сопел в дозируемом количестве.

Клеи-расплавы на подошвы, ремешки, детали заготовки обуви, нитки наносят чаще всего на сопловых и роликовых ма

шинах. Сопловые машины снабжаются набором сопел разных конструкций, с помощью которых можно наносить клей одной или двумя точками, непрерывными или прерывистыми поло

сками регулируемой ширины.

Нанесение клея-расплава роликами (валиками) предусма

тривает применение в машинах, кроме обогреваемого бачка для плавления клея, подогреваемого картера, в котором вращается клеенаносящий ролик (валик). Этот ролик обтягивается сеткой с крупными ячейками для лучшего захвата клея.

Как уже говорилось, в современном обувном производстве клеи применяются на многих операциях: при обработке деталей при сборке заготовок, прикреплении термопластичных подносков и задников, клеевой затяжке и креплении низа обуви.

В данной главе рассматривается конструкция оборудования для крепления низа обуви.

В отечественной науке работы по совершенствованию конструкций прессов велись в Орловском НИИлегмаше, на Орловском машиностроительном заводе имени Медведева и в Ленинградском СКВ КОМ.

Созданием высокопроизводительных клеевых прессов, исследованием и отработкой интенсифицированных технологических процессов клеевого креп

ления низа обуви успешно занимаются фирмы БУСМК (Англия), «Анвер» (Франция), «Альбеко», «Гестика» (ФРГ), «Сигма», «Гарекс» (Италия), На

учно-исследовательский институт кожевенно-обувной промышленности и фир

ма «Свит» (ЧССР).

Классификация клеевых прессов может быть осуществлена по следую

щим основным признакам.

В зависимости от свойств применяемого клея и вида обрабатываемой обуви различают односекционные: модель 1-2/RS фирмы «Деско» (ФРГ), двухсекционные: отечественные прессы ППГ-4-0, № 3 фирмы БУСМК (Анг



лия), серии 756 и другие фирмы «Сигма» (Италия), четырехсекционные прессы фирмы «Анвер» (ФРГ).

Наиболее широко распространены двухсекционные прессы, которые по конструктивным признакам делят следующим образом:

по типу компоновки — рычажные, траверсные и консольные;

по типу привода — гидравлические, пневматические и комбинированные;

по признаку перемещения рабочих элементов пресс-секции — с подвиж

ной подушкой или с подвижными упорами.

По технологическим признакам эти прессы делят:

по назначению — специализированные и универсальные;

по расположению обуви во время прессования - следом вниз или вверх;

по взаимному расположению пресс-секций и установке полуфабрикатов в них относительно оператора — с фронтальным, прямым и угловым распо

ложением осей изделия и пресс-секций.

Пресс ППГ-4-О предназначен для приклеивания быстросхватывающим клеем подошв к следу затянутой обуви. На прессе при

клеивают кожаные, кожеподобные, резиновые и другие по

дошвы гусариков, дошкольной, детской, женской и мужской обуви всех фасонов с голенищами высотой до 360 мм.

Пресс электрогидравлический, двухсекционный. Секции могут работать как поочередно, так и одновременно.


Таблица 1.1 - Техническая характеристика пресса ППГ-4-0

Производительность, пар в час (при времени приклеивания 25 с)

59

Максимальное усилие прессования, кН

35,3

Размеры обрабатываемой обуви

110—305

Максимальный ход пресс-подушек, мм

90

Время выдержки, с

10—240

Установленная мощность электродвигателя, кВт

0,55

Габарит, мм

700×800×1800

Масса, кг

450

Работой пресса управляют с помощью двух педалей 1 (рис. 1.3), установленных на передней дверце, или ладонных кнопок, расположенных на пульте управления 2. Аварийное вы

ключение перемещения пресс-

подушек вверх и возврат их в ис

ходное положение производят клавишами на пульте управ

ления.

Время прессования подошв контролируется и регулируется реле времени. Реле времени каждой секции настраиваются не

зависимо друг от друга.

Рабочими органами пресса являются пресс-подушки 3, но

сочные 12 и пяточные 19 упоры.

Технологическая операция на прессе выполняется следую

щим образом. Подошву после термоактивации клеевой пленки накладывают на след, и обувь устанавливают следом вниз на пресс-подушку 3. Нажимая на педаль или ладонную кнопку, включают соответствующую секцию. Каблучный прижим пресс-подушки зажимает обувь, после чего пресс-подушка перемеща

ется вверх до прижатия колодки с обувью к упорам 12 и 19. После этого возрастает давление в гидроцилиндре подъема, давление прессования передается через эластичные элементы пресс-подушки на подошву и след обуви. После окончания прессова

ния реле времени выключает пресс. Пресс-подушка с обрабо

танной обувью опускается, каблучный прижим возвращается в исходное положение, полупару с приклеенной подошвой сни

мают. Цикл работы секции заканчивается.

Обувь больших размеров (240—305) обрабатывают с применением сдвоенного пяточного упора. Для обработки обуви с вы

сокими голенищами на пресс устанавливают откидной пяточный упор. Подошвы к гусарикам и дошкольной обуви приклеивают с помощью качающегося рычажного упора.

Пресс состоит из станины, на которой закреплены меха

низмы пресс-подушек, гидропривод и электрооборудование.

^ Станина пресса. Состоит из основания 6, колонки-аккумуля

тора 11 и траверсы 18. Основание 6 станины представляет собой шкаф сварной конструкции. Спереди и сзади основание имеет дверцы 5 и 8 на шарнирах, а с боков к основанию крепятся крышки 4, имеющие жалюзи.

На верхней плоскости основания установлен пульт управле

ния 2 и имеются три вертикальных отверстия, в двух из них смонтированы гидроцилиндры 20, а в одном (центральном) – колонка-аккумулятор 11. Внутри станины на угольниках при

креплен маслобак 7, который при необходимости может быть выдвинут. На передней дверце 5 основания против каждой сек

ции укреплены педали 1 с конечными выключателями 21.

В задней части станины имеются две ниши. В левой нише расположены два реле времени для левой и правой секций. В правой нише находится электропанель, на которой установ

лены клеммные наборы, магнитный пускатель и автоматический выключатель.


Рисунок 1.3 - Пресс ППГ-4-О




На пульте управления 2 имеются две кнопки «Пуск» и «Стоп», две ладонные кнопки ручного включения, две клавиши аварийного выключения секций и манометр настройки давле

ния прессования.

Колонка-аккумулятор 11 представляет собой трубу, внутри которой расположен поршень 10, делящий ее на две полости. Верхняя полость колонки через обратный клапан 16 наполня

ется воздухом или азотом под давлением 0,4—0,6 МПа. Дав

ление контролируют по манометру 15.

Траверса 18 имеет вертикальное отверстие, в которое встав

лена и прикреплена сверху круглой гайкой 17 колонка-аккуму

лятор 11. Траверса имеет два хобота, на которых закреплены штанги упоров 12 и 19.

Механизм пресс-подушки. Механизм служит для установки, подъема колодки с заготовкой, прижима подошвы к следу обуви и опускания готовой полупары обуви в конце цикла (рис. 1.4). К основанию машины крепится гидроцилиндр Ц1, аналогично и Ц2. В цилиндре имеется поршень 3 и шток 4. На штоке 4 жестко крепится основание 2 пресс-подушки. На основании 2 закреплена стойка 5. Для предохранения основания от углового смещения при подъеме штока 4 служит направляющая 6. К стойке 5 шарнирно крепится несущая плита пресс-подушки 7. К плите 7 шарнирно крепится геленочная часть пресс-подушки 8, а пяточная часть пресс-подушки 9 неподвижно закреплена на основании 2. Носочно-геленочный узел пресс-подушки в зависимости от профиля следа колодки имеет возможность изменять свое угловое положение относительно неподвижного основания 2. Изменение углового положения осуществляется следующим образом: на передней части несущей плиты закреплены два фиксатора 10. Если их оттянуть, сжимая пружины 11, то плиту 7 можно повернуть на определенный угол относительно оси, закрепленной на стойке 5. Для закрепления нового положения несущей плиты 7 достаточно отпустить фиксаторы 10, которые попадут в соответствующие отверстия на шкале 14. Аналогично регулируется угловое положение геленочного узла относительно носочного. Для этой цели служит угловой рычаг 12 с фиксатором 13. Носочная, геленочная и пяточная части пресс-подушки заполняются прокладками 15 из резины. Варьируя жесткость прокладок можно изменять механическую характеристику пресс-подушки.

^ Механизм упоров (рис. 1.4) установлен на направляющей верхней траверсы 16 и состоит из двух штанг носочной и пяточной. Конструкции штанг идентичны. Рассмотрим конструкцию носочного упора. В направляющих 16 установлен ползун 18 с цилиндрической стойкой 21. В кольцевом пазу стойки 21 размещена цилиндрическая гайка 23, в гайку ввернут винт 24, в хвостовике 25 винта неподвижно закреплена ось 27 с 

держателем 28. В паз держателя установлен ползун 29 с резиновым вкладышем 30. Вкладыш фиксируется кожаной полоской 31.

Регулировки.

Положение штанги упора вдоль следа можно изменять. Нажав на рычаг 20, перемещаем ползун 18 вдоль направляющих. Новое положение ползуна закрепляется фиксатором 19 с помощью пружины 33. Положение носочного упора по высоте регулируется гайкой 23, поворачивая ее, винт 24 перемещается вверх и вниз. От проворота винт 24 фиксируется шпонкой 25. В зависимости от профиля носочной части колодки положение ползуна 29 с резиновым вкладышем можно изменять в пазу держателя 28.

Аналогичные регулировки имеет штанга пяточного упора 32, закрепленная на ползуне 17. Положение пяточного упора по высоте регулируется винтом упора 32.




Рисунок 1.4 – Кинематическая схема пресса ППГ-4-О




Гидропривод. Перемещает пресс-подушки и создает необхо

димое для приклеивания подошв давление.

Гидропривод состоит из насоса, приводимого в движение электродвигателем, гидроцилиндров, аппаратуры управления, гидробака и пневмогидравлического аккумулятора. Гидроаппа

ратура и электродвигатель установлены на крышке гидробака, причем насос и гидрораспределители погружены в масло, нали

тое в гидробак.

Аккумулятор обеспечивает быстрое перемещение пресс-по

душек. Давление воздуха в аккумуляторе после заполнения мас

лом его нижней части должно быть 0,6—0,8 МПа.

При включении электродвигателя пресса насос Н (рис. 1.5) нагнетает масло через обратный гидроклапан КО4 в трубопро

воды 1 и 2. Из трубопровода 2 через обратные гидроклапаны КО2 и КОЗ масло поступает к гидрораспределителям Р1 и Р2, которые перекрывают доступ маслу в нижние полости гидроци

линдров Ц1 и Ц2. Обратный гидроклапан КО1 перекрывает Доступ маслу по трубопроводу 2 в аккумулятор АК.

По трубопроводу 1 масло по

ступает к напорному гидрокла

пану КН. Давление в гидроси

стеме возрастает. Когда давление достигает величины, на кото

рую настроен напорный гидро

клапан, масло поступает в тру

бопроводы 3 и 4. По трубопро

воду 3 масло будет нагнетаться в нижнюю часть аккумулятора АК, а также в штоковые поло

сти гидроцилиндров Ц1 и Ц2. Давление в трубопроводе 3, ак

кумуляторе АК и штоковых по

лостях гидроцилиндров Ц1 и Ц2 при этом не превышает давле

ния, на которое настроен предохранительный гидроклапан КП. К клапану КП масло поступает по трубопроводу 4.

После заполнения маслом нижней полости аккумулятора и штоковых полостей гидроцилиндров давление в трубопроводах 3 и 4 возрастает и масло через предохранительный гидрокла

пан КП поступает на слив в гидробак.

При нажатии на левую ладонную кнопку или педаль вклю

чается электромагнит, который переключает гидрораспредели

тель Р1, соединяя трубопровод 2 с поршневой полостью гидро

цилиндра Ц1. Масло, поступающее в гидроцилиндр от насоса и аккумулятора, обеспечивает быстрое перемещение поршня с левой пресс-подушкой вверх. При этом масло из штоковой по

лости гидроцилиндра Ц1 будет поступать в нижнюю часть ак

кумулятора АК.


Рисунок 1.5 - Гидравлическая схема пресса ППГ-4-О




Как только колодка дойдет до упора, давление в гидроси

стеме повысится до давления настройки напорного гидрокла

пана КН. Обратный гидроклапан КО1 перекрывает подачу масла в аккумулятор, и давление передается в поршневую по

лость гидроцилиндра Ц1 для подпрессовывания подошвы при высоком давлении. Так как в это время поршневая полость гидроцилиндра Ц1 уже заполнена маслом, оно от насоса через на

порный гидроклапан поступает в аккумулятор, восполняя его расход в аккумуляторе на гидроцилиндр Ц1.

При включении электромагнита гидрораспределителя Р2 масло от насоса и аккумулятора поступает в поршневую по

лость гидроцилиндра Ц2, обеспечивая перемещение правой пресс-подушки вверх. Давление в гидросистеме падает, обрат

ный гидроклапан КО2 перекрывает доступ маслу к гидрораспределителю Р1 и гидроцилиндру Ц1, при этом процесс подпрессовывания левой пресс-подушки сохраняется.

При отключении электромагнитов гидрораспределителей Р1 и Р2 их плунжеры под действием пружин возвращаются в ис

ходное положение, соединяя поршневые полости гидроцилин

дров со сливом. При этом поршни с пресс-подушками под дей

ствием давления, передаваемого маслу сжатым воздухом акку

мулятора, и собственного веса перемещаются вниз.

Регулировки. С помощью реле времени устанавливают продолжительность прессования. Усилие приклеивания подошв зависит от размера и вида обуви, его регулируют степенью сжа

тия пружины напорного гидроклапана КН с помощью махо

вичка 9 (см. рис. 1.3).

Давление предохранительного клапана должно быть 0,8—1,2 МПа. Его контролируют по манометру при настройке напор

ного гидроклапана на нуль (при полностью отпущенной пру

жине). Манометр установлен на пульте управления 2.

Прикрепление низа обуви быстросхватывающимся клеем преимущественно осуществляется на малосекционных прессах. Их основными рабочими органами являются пресс-секции, которые включают в себя пресс-подушки и колодочные упоры. Пресс-подушки можно разделить на специальные и универсальные. Специальные пресс-подушки применяют для приклеивания подошв к обуви определенного вида, например, только на низком (рис. 1.6) или только на высоком (рис. 1.7) каблуке. На универсальных пресс-полушках осуществляется приклеивание подошв к обуви различного вида (рис. 1.8).

Различают три основных типа пресс-подушек: монолитную, балонную, диафрагменную, Монолитные пресс-подушки изготовляют из слоев монолитной и пористой резины (см. рис. 1.6а).



Прессование осуществляется прижатием колодки 1 к подушке 2. Балонные пресс-подушки, представляют собой камеры 3, защищенные чехлами 4 (рис. 1.6а). Давление на след обуви осуществляется наполнением камеры рабочей жидкостью или воздухом.

В диафрагменных пресс-подушках полост в металлическом корпусе 5 рис.1.6в) герметично накрывается упругой диафрагмой 6, на которую устанавливают колодку 1 с заготовкой. Давление на след обуви осуществляется, как и в балонной подушке наполнением полости под диафрагмой жидкостью или воздухом. Балонные и диафрагменные подушки обеспечивают возможность регулирования температуры в зоне приклеивания, однако они менее надежны и менее долговечны из-за происходящей разгерметизации рабочих полостей и утечки рабочей среды. Этот недостаток устранен в комбинированных балонно-диафрагменных пресс-подушках (рис. 1.6г). Подушки могут быть плоскими и профилированными, их легче изготовить из монолитной и пористой резины.

Колодочные упоры служат для фиксации колодки на подушке, а также для создания или восприятия усилия прессования. Упоры, осуществляющие давление на колодку,— подвижные, воспринимающие усилие, — жестко закреплены в корпусе машины. Колодочные упоры могут быть с двумя — носочным 1 и пяточным 2 — упорами (рис. 1.9а,б), тремя упорами — носочным 1 пяточным 2 и гребневым 3 (рис. 1.9в); для обуви на высоком каблуке имеется также каблучный упор 2 (рис. 1.9).

Кроме того, колодочные упоры можно разделить на стационарные жестко установленные (рис. 1.9а), шарнирные самоустанавливающиеся (рис. 1.9б), а также открывающиеся для установки и съема колодки (рис. 1.9г).





Рисунок 1.6 – Пресс-подушки для приклеивания подошв на нижнем каблуке


Рисунок 1.7 – Пресс подушка для приклеивания подошв на высоком каблуке


Рисунок 1.8 – Универсальная пресс-подушка


Рисунок 1.9 – Колодочные упоры




Для прикрепления чашеобразных подошв (типа опанок) служат прессы с диафрагменными пневматическими пресс-подушками.

Клеевые прессы различных фирм отличаются конструк

цией станины и пресс-секций, техническими параметрами. Универсальные профилированные пресс-подушки имеют систему резиновых клавишных прижимов, при легком прижатии автоматически устанавливающихся по профилю следа обуви (рис. 1.10).

Универсальный траверсный пресс С фирмы УСМ (США) имеет пресс-секцию (рис. 1.11), цельная носоч

ная часть которой выполнена из монолитной резины, обеспечивает возможность поворота в вертикальной плос

кости и исключает сдвиг подошв в направлении носочной части (что возможно при клавишной конструкции пла

стин). Отечественные фабрики оснащены прессами 765/8 фирмы «Сигма» (Италия) для приклеивания подошв муж

ской и женской обуви на низком и высоком каблуке, включая сапожки с высокими голенищами.





Рисунок 1.10 – Схема универсальной пресс-секции с резиновыми клавишными прижимами


Рисунок 1.11 – Схема универсальной пресс-секции пресса С фирмы УСМ




Проведем обзор мембранных прессов для приклеивания подошв.

Пресс мембранного типа для приклеивания подошв IR24.

Пресс мембранного типа широко применяется на производстве обуви. Пресс типа Функ предназначен для приклеивания всякого вида подошвы от детской обуви до сапог на каблуке. Привод и управление машины пневматические. 

Мембрана прижимает приклеиваемую подошву с одинаковой силой со всех сторон, это имеет особое значение для подошвы с высоким рантом. Во время операции сапог не перемещается, а подошва не деформируется. Машину также можно приспособить для приклеивания формированной подошвы с каблуком до 12 см. 

Техническая характеристика

Производительность, пар/8 часов

500 – 600

Время глажения, с

20

Расход воздуха, л/цикл

5

Максимальное давление воздуха, МПа

0,3 – 0,4

Габаритные размеры, мм

750х500х2000

Масса, кг

250

Фирма: IRLEH 

Страна: Польша


Пресс для приклеивания подошвы к заготовке верха обуви AS1800K.

Одностанционный пресс AS1800K предназначен для приклеивания подошвы к заготовке верха обуви. 

Рабочая система "K". В обе камеры давления подается вакуум, чтобы весь объем колокола освободился, что позволяет избежать касания обуви во время закрытия колокола. Тонкие мембраны высвобождаются, чтобы обернуть ботинок при низком давлении. Мембрана большой толщины высвобождается, чтобы создалось второе и окончательное прессование, как во второй камере, так и в целом. Машины оборудованы высоким большим колоколом, электромеханикой и фотоэлектрикой с двойной безопасностью, быстрым высвобождением для облегчения замены поврежденных мембран. 

Техническая характеристика

Производительность, пар/8часов

800

Расход воздуха при 6 бар, л/мин

90

Установленная мощность, кВт

0,1

Напряжение, В; Гц

220; 50        

Габариты, мм 

500х820х1670

Масса, кг

263



Фирма: IRON FOX

Страна: Италия


Пресс для приклеивания подошвы к заготовке верха обуви AS1880K

Двухстанционный пресс AS1800K предназначен для приклеивания подошвы к заготовке верха обуви. 

Рабочая система "K". В обе камеры давления подается вакуум, чтобы весь объем колокола освободился, что позволяет избежать касания обуви во время закрытия колокола. Тонкие мембраны высвобождаются, чтобы обернуть ботинок при низком давлении. Мембрана большой толщины высвобождается, чтобы создалось второе и окончательное прессование, как во второй камере, так и в целом. Машины оборудованы высоким большим колоколом, электромеханикой и фотоэлектрикой с двойной безопасностью, быстрым высвобождением для облегчения замены поврежденных мембран. 

Техническая характеристика

Производительность, пар/8часов

1600                

Расход воздуха при 6 бар, л/мин

180

Установленная мощность, кВт

0,2

Напряжение, В; Гц

220; 50        

Габариты, мм 

990х800х1670

Масса, кг

520

ФИРМА: IRON FOX

СТРАНА: Италия


Пресс мембранного типа для приклеивания подошвы.

Пресс типа Функ  предназначен для приклеивания подошв для детской, рабочей и других видов обуви. Станок предназначен для малых мастерских (200 – 300 пар/8часов).

Время запрессовки управляется электрическим путём. Мембрана прижимает подошву с одинаковой силой из всех сторон. Станок можно приспособить для приклеивания формованной подошвы с каблуком до 12 см.

Техническая характеристика

Производительность, пар/8часов

200 – 300

Максимальное время запрессовки, с

20

Расход воздуха, л/цикл

5

Максимальное рабочее давление, МПа

0,3 – 0,4

Габаритные размеры, мм

700х550х1460

Масса, кг

150




Пресс мембранного типа для приклеивания подошвы ^ SPV3PRO фирмы Mec-Val (Италия). Приведен на рисунке 1.12.

Техническая характеристика

Высота, см. 163

Ширина, см. 58

Глубина, см. 78

Вес, кг. 260

Потребляемая мощность, кВт 1,35

Расход воздуха, литров в мин. 70

Производительность,  пар  в час 150

Габариты с упаковкой, см. 70х95х185


Мембранный пресс мод. MEMBRA 1.

Машина предназначена для приклеивания бортовых, плоских и клиновидных подошв (рис. 1.13). Кинематическая схема пресса приведена на рисунке 1.14. Рабочие органы: колодка 1 и мембрана 3 в верхней мембранной подушке 2, закрепленной на шарнире 4. Мембранную подушку в рабочую зону выводит пневмоцилиндр 5.

Преимущества. Не требуется предварительно формованная специальная мембрана. Гладкая мембрана за счет вакуума оттягивается на 120 мм, благодаря чему можно приклеивать экстремально высокие подошвы.
Степень вакуума регулируется, благодаря чему можно установить величину оттяжения мембраны. Расширенное и удлиненное окно делают возможным приклеивание подошв к экстремально длинной и широкой обуви.
Регулируемое положение стойки опоры колодки. Пневматическая установка опоры колодки по высоте. Усилие прижима мембраны - 6 атм. Применяется также для вклеивания различных вставок в ортопедической промышленности. В машине предусмотрена двухкамерная система, что позволяет перед приклеиванием сначала плотно зафиксировать подошву на колодке. При достижении предварительного давления автоматически включается пневмоусилитель, обеспечивающий усилие прижима до 6 атм. При этом подошва плотно приклеивается по всему контуру к заготовке.

Техническая характеристика

Высота, см. 140

Ширина, см. 62

Глубина, см. 70

Вес, кг. 260

Потребляемая мощность, кВт 1,35




Рисунок 1.12 - Пресс мембранного типа для приклеивания подошвы SPV3PRO фирмы Mec-Val


Рисунок 1.13 - Мембранный пресс мод. MEMBRA 1


Рисунок 1.14 – Кинематическая схема пресса мод. MEMBRA 1



Расход воздуха, литров/такт. 8

Производительность,  пар  в час 150

Габариты с упаковкой, см. 80х72х157


Пресс для приклеивания подошв с термоактиватором марки «ППМ-3,5-О», разработанного УО “ВГТУ” совместно с заводом «Эвистор» г. Витебск (рис 1.15), кинематическая схема которого представлена на рисунке 1.16. Описание позиций схоже с описанием рисунка 1.14, за исключением того, что в данном прессе предусмотрен ручной ввод мембранной подушки в рабочую зону, а приклеивание обеспечивается помимо воздействия мембраны пневмоцилиндром подъема колодки 6.

Основной рабочий орган пресса для приклеивания профилированных литых подошв - мембраны. Мембранный пресс не уступает по своим технико-экономическим показателям зарубежным моделям-аналогам. Внедрение пресса для приклеивания подошв с термоактиватором позволит на обувных предприятиях повысить производительность труда и качество приклеивания подошв, снизить энергозатраты, стоимость оборудования и решить проблему импортозамещения. Вид обрабатываемой обуви - мужская, женская, детская на низком и среднем каблуках. Возможна отдельная поставка термоактиватора.

Технические характеристики

Максимальное усилие прессования, кН 35

Давление в пневмосети, регулируемое, МПа 0,3-0,5

Время выдержки, с до 40





Рисунок 1.15 - Пресс для приклеивания подошв с термоактиватором марки «ППМ-3,5-О»


Рисунок 1.16 – Кинематическая схема пресса ППМ-3,5-О


2 Проектная часть


2.1 Проектирование кинематической схемы пресса


Кинематическая схема (рис. 2.1) пресса состоит из упоров – носочного 7 и пяточного 24, пресс-подушки 3 и гидроцилиндра 1. Конструкция пресс-подушки модернизирована. За основу взята пресс-подушка с водяным заполнением ППВ-1. Из пресс-подушки удаляются прежние конструктивные элементы. На дно укладывается слой 25 полиуретана или пористой резины, профилированной по следу обуви. По периметру корпуса пресс-подушки крепится резиновая профилированная мембрана 26. Сверху, по проему пресс-подушки устанавливаются металлические ограждения, предохраняющие порыв мембраны от давления воздуха.

Работа пресса осуществляется по прежней технологической схеме. Отличие заключается в том, что в момент начала прессования в полость пресс-подушки подается сжатый воздух под давлением 0,5МПа. В результате мембрана обволакивает колодку с заготовкой и подошвой по ходовой и боковой поверхности и осуществляется приклеивание любых фасонных подошв.





Рисунок 2.1 – Кинематическая схема пресса

для приклеивания подошв



2.2 Проектирование пневматической системы управления


Для пресс-форм 3,4 (рис. 2.2) введены резиновые мембраны 1, 2, которые фиксируют колодку с низом обуви при подаче в них воздуха под давлением. Работа пневматической схемы начинается от компрессорной станции, имеющейся на предприятии. Далее по магистрали на пути воздуха расположены следующие элементы: кран К, фильтр-влагоотделитель Ф, регулятор давления РД, маслораспылитель МР. Элементами управления пневмосхемы являются двухпозиционные распределители с электромагнитным регулированием ЗУ3, ЗУ4, которые и обеспечивают своевременную подачу воздуха в полости пресс-форм.


Рисунок 2.2 – Пневматическая система управления



2.3 Проектирование гидравлической системы управления


Гидравлическая система управления приводными элементами пресса приведена на рисунке 2.3.

Гидропривод состоит из насоса Н, приводимого в движение электродвигателем М, гидроцилиндров Ц1 и Ц1’, аппаратуры управления, гидробака и пневмогидравлического аккумулятора АК. Гидроаппа

ратура и электродвигатель установлены на крышке гидробака, причем насос и гидрораспределители погружены в масло, нали

тое в гидробак.

Аккумулятор обеспечивает быстрое перемещение пресс-по

душек. Давление воздуха в аккумуляторе после заполнения мас

лом его нижней части должно быть 0,6—0,8 МПа.

При включении электродвигателя пресса насос Н (рис. 2.3) нагнетает масло через обратный гидроклапан КО4 в трубопро

воды 8 и 9. Из трубопровода 8 через обратные гидроклапаны КО2 и КОЗ масло поступает к гидрораспределителям ЗУ1 и ЗУ2, которые перекрывают доступ маслу в нижние полости гидроци

линдров Ц1 и Ц1’. Обратный гидроклапан КО1 перекрывает доступ маслу по трубопроводу 8 в аккумулятор АК.

По трубопроводу масло по

ступает к напорному гидрокла

пану КН. Давление в гидроси

стеме возрастает. Когда давление достигает величины, на кото

рую настроен напорный гидро

клапан, масло поступает в тру

бопроводы: . по трубопро

воду 9 масло будет нагнетаться в нижнюю часть аккумулятора АК, а также в штоковые поло

сти гидроцилиндров Ц1 и Ц1’. Давление в трубопроводе 9, ак

кумуляторе АК и штоковых по

лостях гидроцилиндров Ц1 и Ц1’ при этом не превышает давле

ния, на которое настроен предохранительный гидроклапан КП. К клапану КП масло поступает по трубопроводу 7.

После заполнения маслом нижней полости аккумулятора и штоковых полостей гидроцилиндров давление в трубопроводах 8 и 9 возрастает и масло через предохранительный гидрокла

пан КП поступает на слив в гидробак.



При нажатии на левую ладонную кнопку или педаль вклю

чается электромагнит, который переключает гидрораспредели

тель ЗУ1, соединяя трубопровод 7 с поршневой полостью гидро

цилиндра Ц1. Масло, поступающее в гидроцилиндр от насоса и аккумулятора, обеспечивает быстрое перемещение поршня с левой пресс-подушкой вверх. При этом масло из штоковой по

лости гидроцилиндра Ц1 будет поступать в нижнюю часть ак

кумулятора АК.

Как только колодка дойдет до упора, давление в гидроси

стеме повысится до давления настройки напорного гидрокла

пана КН. Обратный гидроклапан КО1 перекрывает подачу масла в аккумулятор, и давление передается в поршневую по

лость гидроцилиндра Ц1 для подпрессовывания подошвы при высоком давлении. Так как в это время поршневая полость гидроцилиндра Ц1 уже заполнена маслом, оно от насоса через на

порный гидроклапан поступает в аккумулятор, восполняя его расход в аккумуляторе на гидроцилиндр Ц1.

При включении электромагнита гидрораспределителя ЗУ2 масло от насоса и аккумулятора поступает в поршневую по

лость гидроцилиндра Ц1’, обеспечивая перемещение правой пресс-подушки вверх. Давление в гидросистеме падает, обрат

ный гидроклапан КО2 перекрывает доступ маслу к гидрораспределителю ЗУ1 и гидроцилиндру Ц1, при этом процесс подпрессовывания левой пресс-подушки сохраняется.

При отключении электромагнитов гидрораспределителей ЗУ1 и ЗУ2 их плунжеры под действием пружин возвращаются в ис

ходное положение, соединяя поршневые полости гидроцилин

дров со сливом. При этом поршни с пресс-подушками под дей

ствием давления, передаваемого маслу сжатым воздухом акку

мулятора, и собственного веса перемещаются вниз.





Рисунок 2.3 – Гидравлическая система управления




3 Расчетная часть

3.1 Расчет технологических усилий при приклеивании подошвы


Режимы приклеивания достаточно хорошо изучены. Установлены необходимые химические требования при приклеивании подошв: концентрации клеев и их химический состав (концентрация клея также связана с количеством нанесения), толщина клеевой пленки (лучшую деформационную способность проявляют клеевые соединения при толщине пленки наиритового клея 0,2-0,4мм), режимы их термоактивации.

После тепловой активации адгезив находится в вязкотекучем состоянии, обладает клеящими свойствами, в этот момент происходит наложение склеиваемых деталей и прессование их под давлением. Наложение подошвы на след обуви должно быть точным, не допускается смещение в продольном и поперечном направлении более чем на 0,2 мм при ис

пользовании предварительно отделанных или формован

ных подошв и на 0,5 мм при приклеивании подошв, под

лежащих фрезерованию и окончательной отделке на обуви. Накладывать склеиваемые поверхности следует быстро, пока клеевые пленки обладают липкостью, т. е. пока ад

гезия находится в вязкотекучем состоянии. При задержке наложения (более 10 с) клеевые пленки должны быть по

вторно термоактивированы.

Длительность прессования обуви определяется ско

ростью отверждения клеевых пленок. Механизм отвер

ждения зависит от применяемого клея. Отверждение мо

жет происходить в результате кристаллизации клеевой пленки при охлаждении, удаления растворителя или вследствие химической реакции. Отверждение вследствие кристаллизации клеевой пленки происходит при склеи

вании наиритовым клеем и клеями-расплавами. В про

цессе прессования с применением двухкомпонентных клеев (например, полиуретановых), содержащих отвердитель, одновременно с кристаллизацией клеевой пленки наблю

дается химическая реакция отверждения (сшивание, структурирование уретанового каучука). Однако 

химиче

ская реакция отверждения не заканчивается за время прессования, а продолжается после извлечения обуви из пресса. Поэтому полиуретановые клеи имеют невысо

кую начальную прочность склеивания.

При отверждении клеевых пленок вследствие испаре

ния растворителя (при активации освежением раствори

телем) продолжительность прессования значительно уве

личивается, так как испарение растворителя осуществ

ляется через торцы клеевого соединения деталей, находя

щихся между прессующими органами. Это не отвечает требованиям современной технологии.

Режимы времени прессования приведены в таблице 3.1.


Таблица 3.1 – Время прессования для различных клеев

Клей

Время прессования, с

Наиритовая

25

Полиуретановая, каучукоперхлорвиниловая, не менее

25


Установлены также рекомендуемые давления прессования, приведенные в таблице 3.2.


Таблица 3.2 – Давление прессования подошв

Подошвы

Давление, МПа

Резиновые

0,3-0,35

Полиуретановые

0,25-0,3

Кожаные

0,35-0,45


Давление прессования прикладывается к следу подошвы, поэтому для определения усилия прессования требуется давление прессования умножить на площадь следа. Для различных типоразмеров обуви след обуви имеет различные площади, разнящиеся в пределах 0,05-0,08м2. Все значения для 

определения размеров исполнительного гидроцилиндра принимаем максимальные.

Fпр=p×S×k=450000×0,08×1,1=40000Н.

Необходимо учесть, что усилие прессования при технологической операции для мембранного пресса складывается из усилия подъема пресс-формы и усилия, создаваемого мембраной.

Определим усилие, создаваемое мембраной, по формуле

FмвSм



,

где pв – давление в камере мембраны, pв=0,5МПа;

Sм – рабочая площадь мембраны;

Fм=0,5×106×0,08=40000Н.




3.2 Расчет силового гидроцилиндра


Расчет пресса ППГ-4 ведется по методике расчета насосно-аккумуляторного гидропривода.

Исходные данные для расчета

Длительность тактов:

Время приклеивания t1=25c.

Время подъема/опускания пресс-подушки t2=2с.

Полезное усилие на штоке гидроцилиндра Fпол=40кН.

Ход штока цилиндров L=80мм.

Тактограмма пресса приведена на рисунке 3.1. Как видим, поскольку пресс двухпозиционный, то тактограммы работы цилиндров повторяют друг друга и работают через фазы друг относительно друга. Поэтому расчет будем вести для одного гидроцилиндра.

Определяем полезное усилие на штоке.

Рпол=Fпр+mg=40000+35×9,8=40343Н.

Выбираем номинальное давление масла в гидросистеме из стандартного ряда p=6,3МПа.

Принимаем коэффициент запаса, учитывающий силы трения в уплотнениях гидроцилиндра и потери давления в трубопроводах, k=1,5.

Определяем диаметр гидроцилиндра по формуле

Уточняем диаметр гидроцилиндра в соответствии с ГОСТ 15108-83, таким образом, D=100мм.

Диаметр штока определяем из конструктивного соотношения

d=(0,2…0,3)D=0,25×100=25мм.

Уточняем диаметр штока в соответствии с ГОСТ 16028-83, получаем d=25мм.

Определяем расход масла при сливе

Определяем требуемую производительность насоса


Подбираем ближайшую большую номинальную производительность насоса Qн=5,8л/мин.


Рисунок 3.1 – Тактограмма работы гидропривода пресса для приклеивания подошв



Для расчета гидропривода и подбора насоса требуется определить объемы масла в аккумуляторе в конце тактов. При этом принимают Vao=0 и учитывают, что Q1=Q3=0.


Определяем разницу объемов по формуле


Подбираем насос Г12-31АМ.

Задаемся давлением воздуха в аккумуляторе. Обычно p2max=0,8МПа.

Задаемся соотношением давлений Δр/р2max=0,2…0,3. Принимаем Δр/р2max=0,25.

Определяем максимальный объем аккумулятора по формуле


По определенным значениям Vamax, ΔVa – определяются габариты гидроаккумулятора.

По величинам Qн=5,8л/мин и pн=6,3МПа подбираем насос Г12-31АМ.

Определяем диаметры трубопроводов.

Диаметры трубопроводов уточняются в соответствии со стандартным рядом.


где dтр – диаметр трубопровода, (м);

vтр – допустимая скорость движения масла, (м/с);



Qн – производительность насоса, (м



3/с).

- в режиме нагнетания при vтр=4м/с


По ГОСТ 12447-80 принимаем dтр-н =6мм

- в режиме всасывания vтр=1,2 м/с (из бака)


По ГОСТ 12447-80 принимаем dтр-вс=10мм.

- в режиме слива, vсл=2м/с


Принимаем по ГОСТ 12447-80 dтр-сл=8мм.

Определяем толщину стенок гидроцилиндра


где

σт – предел текучести (в соответствии с материалом гидроцилиндра, например для стали 20Х σт=638 Н/мм2);

εs – масштабный коэффициент, εs=0,7;

n – коэффициент запаса, n=1,25;

D – диаметр гидроцилиндра;

Рн – максимальное давление на выходе насоса с учётом возможной аварии, Рн=12,5 МПа.


D=0,1м


Принимаем δ=5мм.



Определяем наружный диаметр гидроцилиндра

Dн=D+2·δ=100+2∙5=110мм.

Определение мощности привода насоса ведется по формуле


где Рн=6,3MПа – давление создаваемое насосами в магистрали, (МПа);

Qн=5,8л/мин,

η=ηм·ηо ,

где ηм – механический КПД привода (0,92…0,96);

ηо – объемный КПД (0,90…0,96).

η=0,95∙0,95=0,9025




3.3 Расчет пневматической пресс-подушки


Основными недостатками пневмопривода по сравнению с гидроприводом: небольшие усилия на рабочем органе (20…60Н/см2); неравномерное движение рабочего органа при изменяющейся нагрузке за счет сжимаемости воздуха; более низкий КПД за счет утечек сжатого воздуха. Но в то же время пневмопривод является более компактным, может иметь централизованную систему питания на небольших предприятиях, где установлена компрессорная станция, гораздо дешевле гидропривода.

Структура пневмопривода. Носителем механической энергии в пневмоприводе является сжатый воздух. На промышленных предприятиях имеются компрессорные станции, которые осуществляют централизованное снабжение всех технологических устройств и оборудования. Разводка воздуха осуществляется по магистральным трубопроводам, связывающим емкость, наполненную сжатым воздухом (ресивер), с потребителями сжатого воздуха.

В механизме пресс-подушки используется мембрана, расчет которой можно вести по методике расчета мембранных пневмоприводов.

Выбираем давление воздуха в рабочей полости пневмоцилиндра Рм(20, 30, 40, 50, 60)Н/см2, принимаем Рм =40Н/см2=0,3МПа.

Определяем длину L мембраны по формуле

где Рпол – максимальное усилие на мембране, Н, Рпол=40000Н,

=L/B – коэффициент, обычно =0,4…0,6, - диаметр жесткого центра.

Тогда


Полученное по формуле значение длины в (мм) округляют до ближайшего из ряда нормальных значений.

Из имеющихся значений берем 450 мм.

В=L×ρ=450×0,4=180мм.

Принимаем B=180мм по ряду нормальных значений.

Подбираем пневмоаппаратуру:

фильтр-влагоотделитель 22У 16×80 УХЛ4 ГОСТ 17437-81,

глушитель шума П-ГII16/0,63 УХЛ4,



маслораспылитель В44-14 УХЛ4,

пневмодроссели 06-2 УХЛ4ГОСТ 19485-81,

пневмораспределители ПВ64-23М,

клапан 122-16 УХЛ4.




3.4 Расчет времени заполнения и стравливания объема воздуха из пресс-подушки


В начальной фазе работы пневматического устройства мембранной пресс-подушки действия происходит заполнение подмембранной полости Б сжатым воздухом, поступающим из магистрали. Обозначим через Рм, Тм давление и абсолютную температуру воздуха в магистрали. График изменения Р1(t) при  < кр- имеет вид прямой.

Абсцисса крайней верхней точки прямой имеет значение tкр, ордината-Р1кр=0,528 Рм; (где Рм - давление в магистрали). Так как Р1кp = Р1, то из формулы

(3.1)

Можно определить значение

(3.2)

где Ра = 0,1 МПа = 9,81 Н/см2 – атмосферное давление;

n = 1,4 – показатель адиабаты;

м – массовое количество воздуха, поступающего в полость 5 из магистрали за единицу времени;

Р1кр= 0,528Рм – критическое давление полости Б;

R = 287 Дж/кгК – газовая постоянная;

Т1 – абсолютная температура в полости цилиндра Б;

Тм = 273К+20=293К.

При истечении воздуха из магистрали (области высокого давления) в полость Б (полость низкого давления) отношение давления

, тогда ;

где Вкр=В (кр)=0,1560,259=0,04 сК1/2/м;

РМ – давление в магистрали;

f – эффективная площадь сечения трубопровода d1;

fЭ = f; =0,2…0,5 – коэффициент расхода, определяемый экспериментально;

- площадь сечения трубопровода;

При значении dтр =0,006 м имеем:



При значении РМ = 0,6 МПа массовый расход воздуха определяется:


Объем левой полости Б определим из

;

Таким образом, при Р11кр = 0,528 РМ и t = tкр; tкр определим


На графике Р1 = Р2(t) имеем 2 точки с координатами:


Точка № 1: t1 = 0; Р=РА=0,1106 Па;

Точка № 2: t2 = tкр = 0,03 с; Р=Р1кр=0,528РМ = 0,264 МПа.


Соединим эти точки прямой.

Дальнейшее построение графика Р1(t) для подкритической зоны при кр.

Массовое количество воздуха, поступающего при этом в левую полость пневмоцилиндра, определяется


(3.4)


где функция () определяется формулой


(3.5)

Тогда время t определяется :

, (3.6)

где

(3.7)

При значениях:

V10 = 4,22·10-4 м3, f = 14,1·10-6 м2

имеем:


Таким образом, задаваясь значениями кр = 0,528 по формуле (3.5) определяем значения () и подставляем в формулу (3.6). Определяем значение t.


Соответствующее значение давления определяется по формуле


Рассчитанные значения сводим в таблицу 3.3 и отражаем на графике Р1(t) в подготовительный период


Таблица 3.3 – Определение координат графика p1(t)



0,7

0,8

0,9

1

()

0,097

0,16

0,236

0,409

t(c)

0,048944

0,0612

0,0761

0,1099

Р1(МПа)

0,35

0,4

0,45

0,5


По данным таблицы 3.3 строим график (рис. 3.2) зависимости p1(t).

Как видим заполнение подмембранной области происходит за время t=0,11c.




Рисунок 3.2 – График для определения времени заполнения и стравливания объема воздуха из пресс-подушки




3.5 Расчет на прочность деталей конструкции


3.5.1 Расчет резьбового соединения


Предварительно выбираем число винтов z=22.

Материал винтов - Сталь 20 (σт=260МПа)

Определим допускаемое напряжения растяжения:

р]=σт /[ ς ]=260/3,5=75МПа,

где [ς]=3,5 - коэффициент запаса.

Осевая сила, действующая на винт после приложения внешней нагрузки определяется по формуле

Fа=F*[k*(1-λ )+λ]

λ=0,25 - коэффициент внешней нагрузки,

k=1,4 - коэффициент затяжки (при переменной нагрузки),

F – внешняя сила, определяемая как

F=pS/z=0,5×106×0,25=12500Н.

F=12500*[1,4*(1-0,25) +0,25]=16250Н.

Диаметр резьбового соединения определяется по формуле

d1= 4*Fπ*σ

d1= 4*162500 3,14*75=12,4 мм

Принимаем резьбу М12.


3.5.2 Расчет на прочность мембраны


Толщина плоских резиновых мембран без гофра определяется по формуле


где [τср] – допустимое напряжение на срез, МПа,

L1 – наибольшая рабочая длина мембраны,

Величину хода мембраны определяют в зависимости от допустимого прогиба плоской мембраны. Чрезмерное увеличение прогиба приводит к снижению усилия, создаваемого мембраной, и уменьшению срока службы мембраны. Табличные данные рекомендуют значения максимального хода 

штока мембранных цилиндров с плоской мембраной в зависимости от избыточного магистрального давления.

Для пневмопривода одностороннего действия x=0,8L2=0,8*30=24мм, где L2=30мм – минимальная рабочая длина мембраны.

Для плоской мембраны рассчитываем ее толщину по формуле


Принимаем толщину плоской мембраны δ=6мм.




3.6 Расчет производительности пресса


Для расчета производительности требуется определить затраты времени на операцию, включая машинное (основное) и вспомогательное время.

Время приклеивания подошвы t1=25c.

Время подъема/опускания матрицы t2=2с.

Время загрузки/выгрузки заготовок t3=6с.

Пресс двухпозиционный, в случае, когда выполняется условие t1>t2+t3, оперативное время составит Топ=t1=25c.

Штучно-калькуляционное время определится по формуле

Тшт=Топ+Тобс+Тотл,

где Тобс – время на обслуживание рабочего места, мин;

Тотл – время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

Для прессов для приклеивания подошв нормативом предусмотрено,

Тоб = Топ*0,06,

Тот = Топ*0,055.

Тогда

Тшт=1,115Топ=1,115×25=28с=0,0077часа.

Производительность в таком случае определится

QЧ=1/Тшт=1/0,0077=130 шт/час.=65 пар/час.

Сменная производительность составит

QСМ=8QЧ=8×65=520 пар/смену.




7 Ресурсосбережение


Основополагающим понятием энергетики является понятие топливно-энергетического баланса процесса (ТЭБ). В широком смысле оно означает полное количественное соответствие перетоков всех видов энергии и энергетиче

ских ресурсов между стадиями их добычи, переработки, преобразования, транспорта, рас

пределения, хранения, конечного потребления в целом по народному хозяйству в территори

альном и производственно-отраслевом разрезах. В более узком смысле его понимают как полное количественное соответствие между суммарной произведенной энергией, с одной стороны, и суммарной конечной полезно потребленной энергией и потерями энергии - с другой. ТЭБ является статической характеристикой непрерывно развивающегося топливно-энергетического комплекса, т. е. характеризует е состояние в определенный момент времени. Различают приходную часть ТЭБ - совокупность источников ТЭР и расходную часть - сово

купно потребителей ТЭР, включая технологический расход (технические потери) энергии.

Объем потребления собственных ТЭР в 2015 г. оценивается в 5,4 млн т у. т., или 13,9% валового потребления ТЭР в Беларуси. Из них 4,8 млн т у. т. составляют местные виды топ

лива и 0,6 млн т у. т. - нетрадиционные и возобновляемые источники и вторичные ресурсы.

Основные направлений развития энергетического сектора экономики Беларуси, смяг

чающих дефицит собственных первичных энергоресурсов в условиях ограниченности фи

нансовых ресурсов в период становления новых социально-экономических отношений в рес

публике, определены следующие:

- снижение энергоёмкости внутреннего валового продукта;

- энергосбережение;

- импорт топливно-энергетических ресурсов для устойчивой работы имеющихся энергомощностей;

- частичное покрытие дефицита электро- и теплоснабжения за счет нетрадиционных источников энергии;

- развитие и модернизация традиционной энергетики на органическом топливе на базе более экономичных высокоэффективных энергетических установок:

- развитие ядерной энергетики.

Вес эти направления рассмотрены и закреплены в Энергетической программе Респуб

лики Беларусь на период до 2010 г.. которая была утверждена в октябре 1992 г.



Топливно-энергетический комплекс в экономике любых государств является важней

шей составляющей в обеспечении функционирования и развития производительных сил, в повышении жизненного уровня населения, а для государств с дефицитом собственных энер

горесурсов, к которым относится и Республика Беларусь, оптимизация развития и функцио

нирования ТЭК - одно из приоритетных направлении деятельности законодательной и ис

полнительной власти, всех производителей и потребителей ТЭР для обеспечения конкурен

тоспособности продукции на мировом рынке.

В ходе дипломного проектирования предлагается провести модернизации пресс-подушки для приклеивания подошв на базе пресса для приклеивания подошв ППГ-4. Операция приклеивания подошв является востребованной и ее механизация является приоритетным направлением в области проектирования обувного производства. Ввиду высоких усилий операция энергоемка, но в спроектированной конструкции пресса предусмотрена экономия энергопотребления благодаря использованию насосно-аккумуляторного гидропривода и благодаря введению мембраны, позволяющей равномерно распределять нагрузку при приклеивании. Эти составляющие модернизации являются источниками экономии потребялемой электроэнергии.

В результате использования мембранной пресс-подушки снижается процент брака на операции, что обеспечивает экономию материальных ресурсов.

Материалы, обрабатываемые на прессе, не являются дефицитными для Республики Беларусь, как не являются дефицитными и материалы, используемые при разработке мембранной пресс-подушки.




Выводы


В ходе дипломного проектирования были решены следующие задачи:

1) аргументирована целесообразность модернизации оборудования для приклеивания подошв;

2) проведен обзор конструкций прессов для приклеивания подошв, технологической оснастки для них, проведен обзор технологии приклеивания подошв;

3) разработаны кинематическая схема пресса для приклеивания подошв, пневмогидравлическая схема управления прессом и разработан сборочный чертеж пресс-формы с выборочной деталировкой;

4) проведены расчеты: гидропривода подъема пресс-формы, технологических усилий при приклеивании подошв, деталей конструкции на прочность, производительности пресса, мембранной пресс-подушки;

5) разработан технологический процесс изготовления детали, входящей в конструкцию пресс-формы, для него проведен размерный анализ, разработаны схема базирования маршрута обработки и схемы установки;

6) в разделе “Технико-экономический расчет” проведен расчет экономического эффекта от модернизации пресс-подушки;

7) в разделе охраны труда и техники безопасности проведен анализ опасных факторов проектируемого пресса, предусмотрены мероприятия по их предотвращению или снижению.

8) в разделе “Ресурсоэнергосбережение” подведен итог проведенного проектирования, установлено, что использование насосно-аккумуляторного гидропривода на прессе позволяет экономить энергоресурсы, а использование мембранной пресс-подушки позволяет снизить затраты на материалы.

Проведенные расчеты показывают возможность модернизации, описанной в настоящем дипломном проекте.




Литература


1. Большаков А.В. Справочник по ремонту, наладке и эксплуатации оборудования обувных предприятий - М.: Легкая индустрия, 1982. – 312с.

2. Вредные вещества в промышленности: Справочник для химиков, инженеров и врачей. В 3-х т./Под ред. Н.В.Лазарева., Э.Н. Левиной.-7-е изд., перераб. И доп.- Л.: Химия, 1976 .

3. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчёт пневмоприводов. Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1975. – 272с.

4. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. – 464 с.

5. Г.Н. 9-106 РБ 98 Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны; введ. 1998-07-01. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998. – 13 с.

6. Зыбин Ю.П. и др. Технология изделий из кожи. Учебник для студентов вузов лёгкой промышленности. М., Лёгкая индустрия, 1975. – 412с.

7. Иванов М.Н Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. – М.: Высш. Шк., 1984. – 336 с.

8. Иоффе А.Л. Ремонт и монтаж оборудования обувных фабрик, - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1974. – 321 с.

9. Кнорринг Г.М. Осветительные установки. – Л.: Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1981. – 288с.

10. Колясин Б.П. и др. Оборудование обувного производства. Учебник для средн. учеб. заведений. М., Лёгкая индустрия, 1973. – 488с.

11. Косиловой А.Г., Мешерянова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя; том 1. – М.: Машиностроение, 1986. – 523 с.

12. Косиловой А.Г., Мешерянова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя; том 2. – М.: Машиностроение, 1986. – 496 с.

13. Кузьмин А.В. Расчет деталей машин. Справочное пособие. – М.: Легкая индустрия, 1978. – 374 с.

14. Ничипорчик С.Н., Корженцевский М.И., Калачёв В.Ф. и др. Детали машин в примерах и задачах: Учебное пособие. – Мн.: Высшая школа, 1981. – 432 с.

15. Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. Спец. ВУЗов / под ред. Белова С.В. – 2-е изд., испр. И доп. – М.: Высшая школа, 1991. – 319с.

16. Полтев М.К. Охрана труда в машиностроении: Учеб. для студ. машиностроит. спец. ВУЗов. – М .: Высш. шк., 1980. – 294 с.



17. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648с.: ил.

18. Пульгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. – М .: Стройиздат, 1990. – 352с.

19. «Разработка и изготовление пресс форм для формования задников» Отчет НИР ХД-413. рук. В.А.Матвеев, Витебск:, 1997. – 147 с.

20. Республика Беларусь. Законы. Трудовой кодекс Республики Беларусь: принят Палатой представителей 8 июня 1999.: одобрен Советом Республики 30 июня 1999г. – Минск: Амалфея, 1999. – 240с.

21. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды / Учеб. для ВУЗов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1989. – 512с.

22. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245 – 71. – М.: Стройиздат, 1972. – 96с.

23. СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных, общественных зданий и на территории жилой застройки. – Минск: Министерство здравоохранения Республики Беларусь, 2003.

24. СанПиН 9-72 РБ 98 Гигиенические требования к условиям труда женщин; введ. 1998-07-01. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998. -7с.

25. СанПиН 9-80 РБ 98 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. – Взамен ГОСТ 12.1.005-88; введ. 1998-07-01. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998. – 10с.

26. СанПиН 9-89 РБ 98 Вибрация производственная общая. Предельно допустимые нормы; введ. 1998-07-01. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998. – 7с.

27. СанПиН 9-90 РБ 98 Вибрация производственная локальная. Предельно допустимые нормы; введ. 1998-07-01. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998. – 10с.

28. СанПиН № 11-16-94 Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряженности электростатического поля на рабочих местах; введ. 1994-07-01. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998. – 14с.

29. ССБТ. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – М.: Издательство стандартов, 1988.

30. СНБ 2.04.05-98 Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. – Взамен СНиП II-4-79; введ. 1998-07-01. – Минск: 

Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998. – 58с.

31. Сункуев Б.С. Расчет пневмо- и гидропривода машин легкой промышленности. – Мн.: БТИ им. С.М. Кирова, 1988. – 46 с.

32. Расчёт цеховой себестоимости изготовления детали. Методические указания. Министерство образования и науки РБ. ВГТУ, 1996 г. Составитель: доцент к. э. н. Машков Н.М.

33. Юдин Е.Я., Белов С.В., Баланцев С.К. и др. Охрана труда в машиностроении: Учеб. для студ. машиностроит. спец. ВУЗов/ Под ред. Е.Я.Юдина, С.В.Белова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1983. – 432 с.

34. Пресс-формы с мембраной для приклеивания подошв. Автореферат диссертации Минченко А.В. на соискание ученой степени кандидата технических наук/Орел: ОГТУ, 2003г.

35. Шкред В.А., Горбацевич А.Ф. "Курсовое проектирование по технологии машиностроения", Учебное пособие для студентов машиностроительных вузов.- Мн.: Высш. школа, 1983. – 421 с.
Реклама:





Скачать файл (10470.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru