PAGE 44

HIDRAULINE PRESE

Hidrauline prese nalaze sve veu primjenu u obradi metala deformisanjem naroito kada treba postii veliku deformacionu silu. Princip rada zasniva se na Paskalovom zakonu o nestiljivosti tenosti i prenosa pritiska na sve strane podjednako. Postoji veliki broj razliitih HP ,npr. Za slobodno kovanje, kovanje u kalupima, za istiskivanje, za proizvodnju panela ili salonit ploa, za proizvodnju predmeta iz plastinih masa, za sinterovanje itd.

Za tehnologiju plastine obrade posebno je vano oblikovanje prostornih izradaka u hladnom i toplom stanju gdje HP imaju veliko znaenje. Hidrauline kovake prese (HKP) grade se u razliitim izvedbama to zavisi od postupka plastine obrade .

Ipak osnovna podjela je na prese za obradu metala i za obradu nemetala .

HP

-Kovake prese za kovanje u kalupima

-Prese za plastine mase

-Kov.prese za slobodno kovanje

-Prese za presovanje panel ploa

-Prese za istiskivanje

drveta

-Prese za obradu lima

-Prese za tabletiranje

-Prese za pakovanje

otpadnih materijala.

Osnovni princip rada

Osnovni element prese je radni cilindar ,gdje se ostvaruje pritisak presovanjem . Radni cilindar moe biti jedan ili vie to zavisi od vrste prese i postupka presovanja. U cilindru se nalaze pokretni elementi (pluneri) koji su slini klipovima s razlikom da na pluner sila djeluje s jedne strane, a na klip sa obje strane. Pritisak u radnom cilindru moe da dostigne 2000 [N / cm3].

Kod HP pored radnog cilindra postoji pomoni cilindar gdje se proizvodi odreena koliina tenosti pod odgovarajuim pritiskom.

2

3P2P1

h1

4

1

F1

P1=P2

5

p1=4F1 /

6

- prenosni odnos umnoavanja sile u odnosu na dovedenu silu.

Postoje tri osnovna tipa radnih cilindara, i to:

cilindri jednostranog djelovanja,

cilindri diferencijalnog djelovanja i

radni cilindri dvostrukog dejstva , gdje tenost dolazi i s jedne i s druge strane cilindra.

b) diferencijalni

a) jednostrani

c) dvojnog dejstva

POGON HIDRAULINIH PRESA

Hidrauline prese koriste razne vidove pogona za izvravanje razliitih tehnolokih operacija.

Stepen savrenstva jedne hidrauline prese zavisi od vrste pogona, pri emu mogu biti postignuti razliiti efekti, kao to su: proizvodnost prese, snienje potrebne snage instalirane pumpe, snienje potronje elektrine energije, itd.

Parametri hidraulinog pogona zavise od tehnolokog postupka deformisanja te karaktera promjene deformacione sile.

Postoji est grupa tipova promjene sile u funkciji hoda alata.

I grupa II grupa

F F

F max. F max.

F max h1 = 0,7 0,8 dF/dh = const.

( = 70 - 80% ( = 60 - 70%

h1 h h

a) proces istiskivanja b) sabijanje - presovanje

IV grupa

hr = h1

F F

dF/dh(const.

F max. ( = 40 - 70 % F max

( = 10 - 25 %

h1-hr h h

d) izvlaenje lima c) toplo kovanje - tabletiranje

V grupa

F

dF/dh = 0

Fmax ( = 25 - 60 %

hr h

h1

e) prosijecanje, probijanje

Prema vrsti pogona HP mogu biti:

pumpno-akumulatorski pogon, gdje je pogon prese izveden preko akumulatora koji puni pumpa pogonjena od elektromotora,

pumpni (bezakumulatorski) pogon

pumpno-bezakumulatorski pogon sa zamajcem

-elektro-hidraulini pogon

Tenost pod pritiskom moe se dovesti direktno iz pumpe s tim to u tom sluaju svi cjevovodi imaju max. pritisak i max. optereenje.

prema

presi

Q

Direktni pogon

pomou pumpe

t

Q

t

tenost

klip

d2 d1 pora(zrak)

Direktni pogon ( multiplikatorski )

Q

prema presi

Akumulatorski pogon

4

boce

65

12

3

7

11

8

9

10

1.Razvodnik

2.Regulator otvaranja ventila i rada prese

3.cjevovod

4.radni cilindar

5.klip

6.traverza (pritiskiva)

7.klipovi za podizanje

8.cilindar za povrat pritiskivaa u gornji poloaj

9. i 10.cjevovod

11.pumpa

12.akumulator tenosti.

Koliina tenosti koju daje pumpa za pogon prese odnosno za punjenje akumulatora:

Popreni presjek klipa :

gdje je:z - broj cilindara pumpe (klipova)

s - hod klipa

n - broj okretaja vratila pumpe

nh - hidraulini stepen iskoritenja koji iznosi od nh=0,92 0,94Snaga potrebna za pogon pumpe:

gdje je :

Q - koliina tenosti,h -visina odnosno, pritisak tenosti iskazan u metrima,nm -mehaniki koeficijent iskoritenja iznosi : nm=0.82 0.85.

Akumulator

Akumulator prese moe biti izveden na vie naina. Bez obzira na konstrukciju glavni mu je zadatak da izjednaava neravnomjernost optereenja tj. potronju tenosti i omogui pogon vie presa pomou jedne centralne pumpe stanice.

Da li prese treba graditi sa ili bez akumulatora zavisi od vie faktora. Akumulator se uvijek koristi kod presa ,ima vie radnih cilindara i kada pogoni vie presa. Bez akumulatora grade se manje i srednje prese. Ako je pumpa direktno prikljuena na presu, kapacitet pumpe mora odgovarati max. potronji prese. Pumpni pogon je ekonominiji u kovanicama za raznovrsniju proizvodnju jer se tu stalno razvijaju deformacione sile.

P

P

P V

V

V

zrak

Teinski

Oprunibez razdvajanja sa klipom

tenosti i zraka

Hidraulina presa sa multiplikatorom

Kod ove prese pritisak tenosti u radnom cilindru ne ostvari se pomou pumpe ve sa specijalnim aparatom koji se zove multiplikator. Multiplikator je pogonjen parom, zrakom ili elektrinim putem. Pogon pomou pare postie pritisak prese 4060 [MN / m2 ] , to omoguuje da izmeu klipa i multiplikatora postoji cjevovod i razvodnici koji usmjeravaju odreenu koliinu tenosti i pod odreenim pritiskom. Multiplikator prese slui jedino da ostvari radni hod prese dok povratni hod se ostvaruje pomou povratnih cilindara kao i kod isto hidrauline prese.

p2

p2

Kako je : , slijedi da je :

Sreivanjem prethodnog izraza dobivamo da je :

- koeficijent multiplikacije

Poto u procesu rada dolazi do gubitka pa je koeficijent multiplikacije (stvarni) :

- mehaniki stepen korisnog dejstva koji iznosi: =0.95 , a moe se prikazati:

Prese sa multiplikatorom namijenjene su za pogon veih kovakih maina jer mogu proizvesti velike sile kovanja.

Meutim ,osnovni je nedostatak mali stepen iskoritenja ako je pogon pomou pare pa se ee koriste multiplikatori sa elektrinim pogonom. Zbog toga esto se koriste elektro-hidrauline prese.

Ove prese su direktno prikljuene na pumpu sa posebnim elektro-hidraulinim pogonskim aparatom. Pritisak tenosti se prilagoava stvarnom otporu deformaciji za razliku od isto hidraulikih presa , gdje se pritisak podesi prema najveem pritisku prese.

Na ovaj nain upotrebom elektro-hidraulinih presa znatno se smanjuju gubici energije.

Nosea struktura prese

F

za Z = 4

za Z = 2

e - ekscentricitet

Optimizacija radnog cilindra prese

Optimalni izbor elemenata svake maine sve se vie postavlja kao glavni zahtjev tehno ekonomske prednosti nove maine u odnosu na ve postojeu .

Konstruktor kod sloenih maina mora rijeiti niz tehniko tehnolokih problema , kao to su vijek trajanja maine , koliina dovedene energije , stepen iskoritenja energije , stepen automatizacije , koliinu utroenog materijala itd.

Utroeni materijal sve vie odreuje optimalnost maine , njezinu krutost i cijenu kotanja.

U fazi razrade konstrukcije , jedan od najvanijih zadataka je izbor materijala i odreivanje dozvoljenog napona koji e najbolje pokazati kako je iskoritena konstrukcija i ugraeni materijal . Kod hidraulinih presa izvodi se optimizacija teine cilindra , jer s unutranje strane vladaju visoki pritisci , a u stijenki cilindra visoki naponi .

Prema intenzitetu napona postoje 3 dijela cilindra i to :

oslonac cilindra A

cilindrini dio B

dno cilindra C

Normalni naponi u stijenki cilindra optereenog ravnomjerno unutranjim i vanjskim pritiskom odreuju se pomou jednaina :

Napon u aksijalnim pravcu moe se iskazati preko aksijalne sile F koja optereuje cilindar na zatezanje ili pritisak :

Slika : Zone cilindra prese

Ako je cilindar zatvoren sa obadvije strane tada je :

- vanjski pritisak,

- unutranji pritisak,

- glavni normalni naponi u radijalnom cirkularnom i aksijalnom pravcu,

- vanjski , unutranji i poluprenik u bilo kojoj toki stjenke cilindra.

Cilindri hidraulinih presa u veini sluajeva izvode se u vidu monoblokova , tako da su optereeni jedino unutranjim pritiskom : i

Po energetskoj teoriji ekvivalentni napon za glavne napone je :

gdje je :

Ako u prethodne jednaine uvrstimo r = r1, a zatim tako odreene napone uvrstimo u jednakost dobivamo :

Za granini sluaj da je : dobiva se:

Proraun optimalnog prenika cilindra

Osnovni zadatak je da se odredi optimalni odnos izmeu dozvoljenog napona i unutranjeg pritiska p , pri kojem e vanjski prenik cilindra imati najmanju vrijednost.

Zamjenom dobiva se :

Za odgovarajui kvalitet materijala cilindra i definisanu silu prese moe se u prethodni izraz uvesti konstanta C , tako da je :

Po E. I. Bogdanovu :

- racionalni pritisak Hidrauline prese za ugaono savijanje lima

Hidrauline prese za ugaono savijanje slue za oblikovanje elemenata od lima postupkom savijanja. Ovim postupkom se dobiju profilni nosai raznih geometrijskih oblika.

Osnovne su operacije rada:

Slobodno savijanje

Utiskivanje alata u materijal pri emu nastaje plastina deformacija sa malim elastinim povratom materijala nakon oblikovanja.

Oblikovanje u alatima sa poliuretanima kada se oblikuju laki metali i tanki elini limovi.

Na ovim presama mogue je takoer prosijecanje i probijanje .Kao i druge hidrauline prese i ova presa ima radni i povratni hod.

Glavni dijelovi hidrauline prese su:

Tijelo prese

Nosa gornjeg alata

Nosa donjeg alata

Radni cilindri

Hidraulina instalacija

Gornji i donji alat

Graninici

Elektroniko upravljanje.

Hidrauline prese za kruto savijanje se najee izvode sa dva radna cilindra.

Najee se radi bombiranje gornjeg alata

Reim rada HP se izvodi u alatima (gornji i donji) odreenog geometrijskog oblika i sa odreenom kinematikom kretanja. Brzina alata zavisi od hoda alata i brzine punjenja hidraulinog cilindra. Ove prese su fleksibilne jer se omoguuje izrada irokog asortimana razliitih profila. Kod izmjene proizvodnog programa izvodi se podeavanje gornjeg i donjeg alata, podeavanje pritiska, podeavanje graninika puta alata .

Dijagram brzine je prikazan na slici.

V1-brzina sputanja

V2-radna brzina

Radni hod

V3-brzina podizanja

V1

V2 je mala

V2

hhod

V3

povratni hod

Slika :Dijagram brzine kretanja nosaa gornjeg alata

Hidrauline prese najee se izvode sa 2 radna cilindra. Silu oblikovanja daje nosa gornjeg alata koji je vrsto vezan sa klipnjaama radnih cilindara. Potreban pritisak se regulie u radnim cilindrima automatski pomou ventila i radne jedinice. Izraunati pritisak se poveava za 10% radi kompenzacije razlika koje nastaju u kvaliteti lima kako je prikazano na slici:

Sl. Sila i radni pritisak oblikovanja

MAINE ZA KOVANJE

Maine za kovanje slue za prostornu plastinu obradu koja se izvodi kovanjem u kalupima ili slobodnim kovanjem brzinama do 10(m/s).

Prema nainu postizanja ubrzanja alata, ekii mogu biti:

ekii gdje se ubrzanje postie slobodnim padom s odreene visine H

ekii dvojnog dejstva ,gdje se ubrzanje postie dodatnim pritiskom s gornje strane klipa. Kod ekia prostog djelovanja masa sa odreene visine tako da je , ili dvojnog dejstva gdje se dodatnim pritiskom postie ubrzanje.

Prema vrsti kretanja ekii mogu biti udarnog dejstva gdje postoji m1v1>0 i m2v2=0.

m1 - padajua masa i m2 - nakovanj (donji alat)

Da bi dobili odgovarajui efekat kovanja mora biti:

m2=(1030)m1

ekii protuudarnog dejstva ,takoer imaju m1v1 > 0 i m2v2 > 0 , tako da je m1=m2 i v1=v2.

Prema nainu pokretanja gornjeg alata ekii mogu biti :

mehaniki ,

zrani ,

hidraulini ,

para - vazduni itd.

Osnovni princip rada ekia

Osnovni princip rada zasniva se na koritenju kinetike energije jedne relativno male pokretne mase ekia m1.

Kod ekia prostog dejstva akumulirana energija u trenutku udara :

gdje je:

m-padajua masa,

vu-brzina pri udaru ekia, odnosno prvi kontakt alata i obradka .

Kod ekia dvojnog dejstva pri padu pokretnih elemenata sa iste visine kao i kod ekia prostog dejstva, brzina u trenutku dodira obraivanog predmeta je:

vd brzina dvojnog dejstva

Brzina prostornog dejstva je :

H visina padanja mase m

Kod ekia dvojnog dejstva gdje je energija udara vea, budui je brzina udara dvojnog dejstva vea od ekia slobodnog pada .

Energija dvojnog dejstva je:

To znai ,da eki dvojnog dejstva pri istoj masi udara i visini padanja ima 2,25 veu energiju udara nego eki prostog dejstva. Ipak u praksi to nije tako jer zbog manje visine padanja i energija je neto manja. Manje visine ekia dvojnog dejstva su rezultat uteda u gradnji manje visine graevinskog objekta kovanice. Ta je visina za oko 20% manja u odnosu pri udaru:

ili brzina dvojnog dejstva iskazana preko visine pad:

Brzina pokretnih elemenata ima ogranienja , kao to ima ogranienja i veliina padajue mase m1 .

Brzina pokretnih elemenata u trenutku udara:

kod ekia prostog dejstva : vu=4.5 6.5 (m/s),

kod ekia dvojnog dejstva: vd=6.5 9 (max.10) (m/s).

Uslijed manjeg hoda i vee brzine broj udara u minuti kod ekia dvojnog dejstva je vei , nego kod ekia prostog dejstva .

Interesantno je da e rezultat kovanja biti razliit za istu energiju udara Eu ,zavisno od porijekla te energije tj. dali je energija postignuta na raun mase ili brzine. Pri istoj energiji udara eki sa veom masom prokovat e metal na veu dubinu. Ovo se moe objasniti razliitim vremenima djelovanja udara.

Ako uzmemo eki mase m1 i brzine v1,a drugi eki mase m2 i brzine v2,sa odnosima padajuih masa m1 > m2 i brzinama udara v1 < v2 , pri emu su energije udara meusobno jednake ,odnosno konstantne:

Neka pri kovanju svaki od obraivanih predmeta ima silu suprotstavljanja ,otpor materijala ka promjeni oblika R1 , odnosno R2. Radi uproenja usvojimo da R1 ima konstantnu vrijednost, tako da je ubrzanje prvog ekia mase m1 :

Na osnovu dejstva pokretnih masa prvog ekia moe se odrediti vrijeme kontakta , odnosno vrijeme plastine deformacije :

Analogno navedenom moe se postaviti isto takav odnos za eki mase m2 :

odnosno vrijeme kontakta alata i obradka :

Kako je brzina drugog ekia vea ( v2 > v1 ) , to je zbog ovravanja materijala i otpor materijala ka promjeni oblika ( R2 > R1 ).

Odnos vremena kontakta usporeivanih ekia:

Iz uslova ravnotee energija

EMBED Equation.3 moemo pisati :

Ako vrijednost za v1 i v2 uvrstimo za izraz odnosa vremena :

Prikazani izraz pokazuje da je t1 > t2 jer je R2 > R1 , i m1 > m2 .

Prema tome vei efekt kovanja je kod ekia vee mase (m1) jer je vrijeme kontakta alata i obradka vee. To znai , eki sa veom brzinom i manjom masom i ako ima istu energiju udara nee imati isti efekat kovanja. Ovo zbog toga to eki karakterie ne energija udara, ve teina elemenata koji padaju.

Izuzetak predstavljaju impulsi i brzohodni ekii iji je glavni pokazatelj energija udara.

Energija udara se sva ne zamjenjuje u koristan deformacioni rad ( Wd ) ve se jedan dio troi na odskakanje gornjeg alata, od osnove ekia ( Ws ) i jedan dio energije se izgubi u obliku vibracija i amortizuje osnove ekia (Wp ) .

Wu = Wd + Ws + Wp

Ovo pokazuje da se efekat plastine deformacije ne moe u potpunosti nadoknaditi poveanjem brzine ,tj. poveanjem brzine ne moe se nadoknaditi smanjenje mase.

Za pravilno kovanje mora biti odgovarajui optimalni odnos i brzine i mase. Normalna brzina udara vnor = 5 7 ( m / s ) ,a optimalni odnos masa:

m2 = ( 12 20) m1Kod presa dovoljno je kod izbora prese navesti silu prese. Meutim kod ekia potrebno je navesti udarnu energiju jednog udarca mase m1 (Nm) i masu pokretnih elemenata m1 , te brzinu padanja v1 .

Stepen iskoritenja energije udara

Kod svake alatne maine efikasnost maine se dijeli pored ostalog i kroz stepen iskoritenja, energije. Stepen korisnosti ne ukazuje samo na ekonomsku stranu ,ve i na kvalitetna rjeenja tehnikih problema pri konstrukciji maine.

Kod kovakih maina iskoritenje energije udara je osnova izbora vrste maina pri projektovanju procesa kovanja.

Kovake maine spadaju u grupu maina , gdje se proces deformacije zavrava ,kada se utroi raspoloena kinetika energija pokretnih elemenata.

Kod kovanja proces oblikovanja se moe izvriti putem vie uzastopnih udaraca ako energija

jednog udarca nije dovoljna. Pored ovih maina postoje i maine vezane za deformacionu silu kao to su hidraulike prese kod kojih se postupak deformacije zavrava ,kada se izjednai deformaciona sila procesa i nominalna sila maine.

Takoer postoje maine vezane za hod krivajnog mehanizma kod kojih je postupak deformisanja zavren kad alat izvri hod odreen kinematikom prese.

Prema tome osnovna karakteristika kovakih ekia je raspoloiva energija udara prije poetka deformacije.

EMBED Equation.3

Energija akumulirana nakon izvrenog udara u malju ekia je:

a u osnovi ekia:

Na osnovi ovih dviju jednakosti i moe se postaviti da je :

Dakle, energija udara ,jednim djelom se koristi u korisne svrhe za vrenje deformacionog rada (Ed) , a drugim djelom se gubi u vidu energija odskakanja.

Da bi odredili koliko se Eu pretvara u Ed potrebno je poznavati E1 , E2 , gdje koristimo sudar masa ekia.

Sudar masa ekia

odnosno:

ili

gdje je :

vektor impuls sile.

Za konaan vremenski interval:

Ako razvijemo gornju jednainu dobijemo koordinate koliine kretanja:

Za kretanje u pravcu ose y :

Slika : Sudar masa ekia

U momentu sudara (t = 0) , brzine masa m1 i m2 su v1 i v2 , nakon zavretka kompresije ( t = t1 ) brzine su im iste W , a na kraju restitucije ( t = t2 ) brzine su u1 i u2 .

Koliina kretanja za period kompresije (2) :

za masu m1 je :

za masu m2 je :

Sabiranjem jednakosti za I1 i I2 dobije se zajednika brzina masa:

Ako primijenimo isti postupak za period restitucije kada elastino deformisane mase nastoje da zauzmu prvobitni poloaj bie za masu m1 :

i za masu m2 imamo :

odnosno:

S obzirom da sudar masa ekia nije potpuno elastian ,ve nepotpuno elastian ,to se odnos impulsa u oba perioda udara moe iskazati koeficijentom sudara :

Koeficijent K ne zavisi od oblika i veliine masa ve samo od elastinih osobina materijala.

Koeficijent K se eksperimentalno odreuje mjerenjem visine padanja kuglice H i odskakanja h :

Za potpuno elastine materijale K=1 ,za staklo , za drvo , za elik u vruem stanju K 0,25 0,35 , za potpuno plastine materijale K=0 .

Kod mehanikih ekia sa neprekidnom osnovom ekia (v2 = 0 ) ,pa je :

Gubici uslijed potresa osnove ekia i odskoka malja

Zamjenom vrijednosti za u1 i u2 dobijemo obrasce za izgubljenu energiju:

Odnos izgubljene energije i osnove ekia je :

Koeficijent K1 je odnos izgubljene energije odskakanja padajue mase m1 i energije udara , a K2 je odnos izgubljene energije mase osnove ekia m2 i energije udara.

Prema slijedeoj jednakosti koliina korisne energije ili energije koja se utroi za izvoenje deformacionog rada je :

Izmjenom izraza za energiju deformacije i energiju odskakanja moe se dobiti izraz za izraunavanje utroene energije u koristan rad :

Dakle , stvarna energija koja se iskoristi zavisi o odnosu masa ekia (m1 i m2) , brzine padanja v1 i koeficijenta K .Za idealno elastino tijelo koeficijent K=1,pa je energija deformacije Ed=0 , to znai da nema plastinog oblikovanja niti deformacionog rada.Za idealno plastino tijelo K=0 , pa je energija deformacije :

Prema tome ukupni stepen iskoritenja kod kovakih maina moe se odrediti kao odnos :

Da ta jednakost pokazuje da stepen iskoritenja mijenja vrijednost u funkciji materijala pripremka i odnosa padajue mase osnove ekia.

Tako npr. ako je odnos masa , i za slabo plastian materijal K=0.9 ,koeficijent iskoritenja .

Za isti odnos masa ,ali za plastian materijal K=0.3 (kovanje elika u vruem stanju).

Vrijeme radnog i povratnog hoda

Ukupno vrijeme povratnog hoda je :

gdje je :

t1 vrijeme potrebno za podizanje konstantne brzine vk t2 - vrijeme za koje je brzina konstantna

t3 - vrijeme za koje masa m1 jo ne die prema gore i ako je prestalo djelovanje sile za podizanje pokretnih elemenata ( vrijeme koenja ).

Fu sila ubrzanja

F - sila podizanja pokretnih masa

G masa m1 .

Iz prethodnih jednaina odreujemo:

brzinu :

vrijeme :

visinu podizanja pokretnih elemenata:

Kada se postigne visina h1 , brzina v postaje konstantna , tj. v = vk = const. , a sila ubrzanja Fu = 0 , tako da je put :

Poslije prestanka djelovanja sile F nastaje period smanjenja ubrzanja , od brzine vk do nule , pa je put :

odnosno vrijeme :

Ukupna sila dizanja pokretnih elemenata je :

, kako je slijedi da je :

Ukupno vrijeme je :

, odnosno

Vrijeme padanja pokretnih masa sa visine h je :

,pa je:

ukupno vrijeme ciklusa :

ili

broj udaraca u minuti :

MAINE ZA VALJANJE

Maine za valjanje spadaju u grupu deformacionih maina kontinuiranog rada jer se ostvaruje stalan kontakt izmeu alata i obradka. Maine za valjanje su raznovrsne po vrsti pogona koji moe biti grupni i individualni ,konstrukcije mogu imati 2 ili vie valjaka , po broju obradnih jedinica (jedna ili vie redno postavljenih).

Sve maine za valjanje rade na principu smanjenja poprenog presjeka i poveanja duine. Pored maina za valjanje u kontinuirane sisteme za plastinu obradu spadaju:

maine za profilno oblikovanje valjanih traka,

maine za ravnanje,

maine za uzduno razrezivanje

maine za izvlaenje

maine za rotaciono istiskivanje cijevi.

Prema tehnologiji valjanja maine mogu biti:

za toplo valjanje,

za hladno valjanje profila i traka,

za kovako valjanje i za specijalne postupke valjanja (radijalno valjanje, valjanje navoja, cijevi itd.).

Prema brzini valjake maine mogu biti:

za valjanje kvadratnih profila

valjanje lima

valjanje traka , ice

kontinuirano valjanje lima

kontinuirano valjanje ice

hladno valjanje tanki traka

Osnovni elementi maina za valjanje

Svaka maina za valjanje ima slijedee osnovne elemente :

pogonski sistem ( elektromotor za pogon valjaka )

prenosni mehanizam (zupaniki ili kardanski prijenos )

nosea struktura (tijelo valjake maine )

mehanizam za podeavanje razmaka valjaka

radni i potporni valjci

senzori za osiguranje od preoptereenja

ureaji za hlaenje

ureaji za podmazivanje

upravljaka jedinica .

Radni valjak

Osnovni radni element u obrade valjanjem je radni valjak koji moe imati razliit geometrijski oblik zavisno od vrste valjanja i profila valjanog obratka . Krutost valjka u procesu valjanja mora biti to manja . Valjak se proraunava na savijanje i torziju.

Kritini presjek 1 1 :

Valjake maine sa vie prolaza

Maine za valjanje mogu biti sa jednom obradnom jedinicom i sa vie obradnih jedinica. Jedna obradna jedinica je za valjanje prostih

(jednostavnih) oblika ,dok je vie stepena za valjanje sloenih i za vee stepene

deformacija . Kod ovih valjakih maina osnovni uslov je da protok materijala mora biti konstantan , kako ne bi dolo do gomilanja materijala izmeu obradnih jedinica.

Iz prethodne slike moemo zakljuiti da je :

Ako izvrimo zamjenu sa formulom za povrinu presjeka :

Znamo da je izraz za deformaciju :

Iz izraza slijedi da je :

Sreivanjem izraza dobivamo da je :

odnosno :

Iz prethodne jednakosti mogue je izraunati broj obradnih jedinica :

U procesu valjanja dolazi do preticanja materijala pa je kod izraunavanja konstante valjake maine potrebno uzeti u obzir preticanje materijala.

Odnos izmeu brzine valjaka i brzine protoka materijala je:

[m/s]

obodna brzina valjka

brzina protoka materijala.

Preticanje s moe se odrediti eksperimentalno i analitiki. Konstanta deformacione maine za valjanje je :

gdje je:

i-broj obradne jedinice.

Pa je konstanta deformacione maine :

gdje je:

Si = 0.01 0.08

Di - prenik valjka

ni - broj obrtaja valjka

U procesu rada podeavanje valjaka moe biti runo ,automatsko pomou elektromotora i punog prenosnika i adaptivno gdje postoji povratna veza koja svaku promjenu debljine materijala registruje i prenosi u upravljaku jedinicu, kako bi se osiguralo automatsko podeavanje otvora valjaka.

Nosea struktura

l1

l1/2

I1

M2 F/2

M2M1 l2 I2 F/2 I3

Maina za valjanje ima noseu strukturu gdje se postavljaju radni valjci,

leajevi za oslanjanje te ureaji za podeavanje razmaka valjaka. Nosea struktura je u obliku okvira koji moe biti otvoreni i zatvoreni.

Zatvoreni okvir ima veu krutost. Okvir mora biti takvog oblika i dimenzija da sprijei pojavu elastinih deformacija.

Nosea struktura je optereena na savijanje, zakretanje i pritisak ,odnosno istezanje ,to zavisi od pojedinih dijelova okvira. Vertikalni stupovi imaju moment inercije I2,a horizontalni I1 i I3.

Maine za rotaciono izvlaenje

Ove maine slue za izradu osno simetrinih izradaka na bazi oblikovanja izradka u procesu krunog kretanja . Ove maine mogu biti za rotaciono izvlaenje lima i za rotaciono istiskivanje osno- simetrinih izradaka .

Osnovni elementi maine su nosea struktura , glavno radno vreteno , prenosni mehanizam, pogonski sistem sa elektromotorom , suport sa 1 3 radijalno postavljena alata .

Istiskivanje moe biti :

istosmjerno

protu smjerno

Na slijedeoj slici pritisni valjci (1 i 2) su u ovom sluaju postavljeni jedan naspram drugog u odnosu na oblikujui trn i aksijalno su pomjereni za veliinu (e).

Pri tome svaki pritisni valjak ostvaruje odreeni stepen redukcije debljine zida.

v

v

Maine za profilno oblikovanje

Ove maine slue za oblikovanje profila iz limene trake odreene irine B gdje se postepeno oblikuje profil, obino bez promjene debljine i trake.

Broj obradnih jedinica moe biti od 115 gdje je broj zavisan od sloenosti poprenog presjeka profila. Kako je s = const.

To je uslov protoka materijala:

Q0=Q1==Qn

gdje je:

n-broj obradnih jedinica.

a)B=L

s0

.

b)

s0 c)

s0

Fleksibilne maine za deformisanje

Prva fleksibilnost je uvedena u mainama za struganje gdje su primijenjene manje proizvodne serije

Razvojem tehnologije pokazala se potreba uvoenja fleksibilnosti i kod maina za deformisanje koje su inae po konstr. namijenjene za velike serije.

Meutim zahtjevi trita su prisilili proizvoae deform. maina da uvedu FOS-e.

Kod ovih maina fleksibilnost se postie zamjenom cijelih obradnih modula u kojima je osnovni element alat. Prva fleksibilnost je uvedena kod maina za savijanje ,revolver presa, koje imaju vie izmjenjivih alata. Najtee je bilo ostvariti fleksibilnost kod maina za valjanje jer su ove maine imale krutu ,a ne fleksibilnu automatizaciju.Kod maina za valjanje fleksibilnost se postie fleksibilnim kretanjima alata po odgovarajuoj putanji ili izmjenom obradnih modula.

Obrada nemetala

Obrada metala

v1

d1

d2

v2

d1

d2

EM

PU

A

PR

A

PR

EM

Pu

EM

Z

Pu

Pr

PU

Ur

Pr

EM

Prema presi

Q

t

t

3

1

a

c

d

b

Prema rezervoaru

Podizanje ventila

d

b

c

a

EMBED Equation.3

Rad hidrauline prese (princip rada)

povratni hod

predpritiskivanje

pritiskivanje

mirovanje

sa membranom

d

d

p2=40006000 [N/cm2]

F

p1=80120[N/cm2]

Z=1

Z=2

HC

F

F

Z=4

H. C.

Stubovi

P

d Z

s

d

Brzina

m1 v1

m2 v2

gasni

hidraulini

mehaniki

pneumatski

parovazduni

Oblikovanje lima

Kovanje u alatu

Slobodno kovanje

EKII

7

8

m1

radni cilindar

klip

zaptiva

klipnjaa

malj

gornji alat

obradak

donji alat

amortizer

temelj ekia

razvodnik

m1

v1

u1

m2

v2 = 0

u2

v1 - brzina malja prije udara

u2 - brzina odskakanja malja nakon udara

m2 - masa osnove ekia

PERIOD RESTITUCIJE

- I2

u1

t = t1

PERIOD KOMPRESIJE

- I1

v1

t = 0

1

m1

EMBED Equation.3

Y = F

Y = F

m2

EMBED Equation.3

W

t = t2

v 1 > v2

u2

I2

v2

I1

W

2

h

Fu

h3

v

F = G

Fu = 0

Fu =F G F = 0

vk

F

h2

G

Dijagram h = f (t)

Dijagram v = f (t )

t

h1

t3

t2

t1

t3

t2

t1

t

0

Duo - povratni

Duo - nepovratni

Trio

Poduporni valjak

R1

Kvarto

Radni valjci

Lanthov trio

R2

2

3

Nastat e kada namotaljka ima veliku snagu

3

1

Namotaljka

Sa 12 valjaka

Sa est valjaka

Univerzalni sistemi

Grupni

Individualni

EM

EM

1 2 3

Izrada kuglica za leajeve

1 2 i n

An

hn

vn

Ai

hi

vi

A0

h0

v0

A2

h2

v2

A1

h1

v1

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

Oblici nosaa

Vm

3

Vv

2 1

n

1

2

e

n

EMBED Equation.3

_1146686933.unknown

_1146756572.unknown

_1146763904.unknown

_1146767848.unknown

_1146832525.unknown

_1146834234.unknown

_1146834719.unknown

_1146835267.unknown

_1146835568.unknown

_1146838171.unknown

_1146838485.unknown

_1146842957.unknown

_1146838359.unknown

_1146835637.unknown

_1146835439.unknown

_1146835480.unknown

_1146835353.unknown

_1146835138.unknown

_1146835240.unknown

_1146834809.unknown

_1146834504.unknown

_1146834573.unknown

_1146834620.unknown

_1146834541.unknown

_1146834373.unknown

_1146834418.unknown

_1146834304.unknown

_1146833480.unknown

_1146834122.unknown

_1146834191.unknown

_1146834028.unknown

_1146832891.unknown

_1146832892.unknown

_1146832552.unknown

_1146832890.unknown

_1146768836.unknown

_1146769276.unknown

_1146769635.unknown

_1146832487.unknown

_1146769349.unknown

_1146769130.unknown

_1146769141.unknown

_1146768882.unknown

_1146768237.unknown

_1146768521.unknown

_1146768594.unknown

_1146768378.unknown

_1146767951.unknown

_1146767985.unknown

_1146767881.unknown

_1146764845.unknown

_1146765179.unknown

_1146767706.unknown

_1146767809.unknown

_1146766101.unknown

_1146765060.unknown

_1146765122.unknown

_1146764926.unknown

_1146764280.unknown

_1146764685.unknown

_1146764805.unknown

_1146764495.unknown

_1146764059.unknown

_1146764208.unknown

_1146764004.unknown

_1146761132.unknown

_1146763038.unknown

_1146763499.unknown

_1146763744.unknown

_1146763859.unknown

_1146763564.unknown

_1146763260.unknown

_1146763330.unknown

_1146763199.unknown

_1146762580.unknown

_1146762835.unknown

_1146762905.unknown

_1146762749.unknown

_1146762374.unknown

_1146762505.unknown

_1146762219.unknown

_1146759362.unknown

_1146759764.unknown

_1146759804.unknown

_1146760166.unknown

_1146760915.unknown

_1146759782.unknown

_1146759657.unknown

_1146759674.unknown

_1146759625.unknown

_1146759027.unknown

_1146759262.unknown

_1146759325.unknown

_1146759209.unknown

_1146758700.unknown

_1146758796.unknown

_1146758670.unknown

_1146758171.unknown

_1146758244.unknown

_1146750811.unknown

_1146754479.unknown

_1146755689.unknown

_1146756129.unknown

_1146756387.unknown

_1146756478.unknown

_1146756355.unknown

_1146755866.unknown

_1146755951.unknown

_1146755746.unknown

_1146755092.unknown

_1146755216.unknown

_1146755522.unknown

_1146755131.unknown

_1146754934.unknown

_1146754973.unknown

_1146754560.unknown

_1146752516.unknown

_1146754030.unknown

_1146754083.unknown

_1146754085.unknown

_1146754076.unknown

_1146753946.unknown

_1146753991.unknown

_1146754017.unknown

_1146753990.unknown

_1146753918.unknown

_1146751424.unknown

_1146751624.unknown

_1146751625.unknown

_1146751579.unknown

_1146751592.unknown

_1146751456.unknown

_1146750927.unknown

_1146751230.unknown

_1146750846.unknown

_1146747935.unknown

_1146750373.unknown

_1146750671.unknown

_1146750726.unknown

_1146750765.unknown

_1146750684.unknown

_1146750430.unknown

_1146750514.unknown

_1146750400.unknown

_1146748280.unknown

_1146748585.unknown

_1146750240.unknown

_1146748416.unknown

_1146748041.unknown

_1146748083.unknown

_1146747969.unknown

_1146687662.unknown

_1146747546.unknown

_1146747770.unknown

_1146747864.unknown

_1146747670.unknown

_1146687812.unknown

_1146687855.unknown

_1146687795.unknown

_1146687190.unknown

_1146687515.unknown

_1146687622.unknown

_1146687358.unknown

_1146687067.unknown

_1146687165.unknown

_1146686998.unknown

_1146677463.unknown

_1146685832.unknown

_1146686186.unknown

_1146686507.unknown

_1146686586.unknown

_1146686669.unknown

_1146686540.unknown

_1146686336.unknown

_1146686467.unknown

_1146686232.unknown

_1146686007.unknown

_1146686109.unknown

_1146686134.unknown

_1146686078.unknown

_1146685879.unknown

_1146685972.unknown

_1146685995.unknown

_1146685957.unknown

_1146685932.unknown

_1146685853.unknown

_1146681057.unknown

_1146681386.unknown

_1146681505.unknown

_1146681549.unknown

_1146681485.unknown

_1146681193.unknown

_1146681320.unknown

_1146681152.unknown

_1146681173.unknown

_1146678783.unknown

_1146678871.unknown

_1146680531.unknown

_1146680575.unknown

_1146678978.unknown

_1146678810.unknown

_1146677649.unknown

_1146677733.unknown

_1146677606.unknown

_1146671522.unknown

_1146674641.unknown

_1146675153.unknown

_1146675298.unknown

_1146677361.unknown

_1146675154.unknown

_1146674831.unknown

_1146674968.unknown

_1146674667.unknown

_1146672700.unknown

_1146674559.unknown

_1146674602.unknown

_1146672828.unknown

_1146672540.unknown

_1146672583.unknown

_1146671660.unknown

_1146671776.unknown

_1146654490.unknown

_1146657754.unknown

_1146671322.unknown

_1146671349.unknown

_1146671474.unknown

_1146671335.unknown

_1146671294.unknown

_1146654851.unknown

_1146654971.unknown

_1146654698.unknown

_1146654108.unknown

_1146654238.unknown

_1146654454.unknown

_1146654162.unknown

_1146653907.unknown

_1146654075.unknown

_1146653838.unknown

_1131569054.unknown