Вопрос 87

Упругая деформации в системе гидропресса. Расчет объема рабочей жидкости, необходимого для компенсации деформации металлических частей пресса и жидкости, расчет критерия достаточной жесткости гидравлического пресса.

Значительные усилия, необходимые при обработке металлов дав­лением, вызывают упругую деформацию металлических частей пресса и рабочей жидкости. В некоторых случаях энергия, накапливаемая к системе гидропресса и теряющаяся после совершения им рабочего хода, становится сравнимой с по­лезной работой пресса или прево­сходит ее.

Определим объем жидкости, ве­личину хода плунжера и накоплен­ную энергию, обусловленные де­формацией металлических, частей пресса и рабочей жидкости.

На рис. 8 изображена расчетная схема пресса. Жесткость верхней и нижней траверс принимаем рав­ной бесконечности.

Пренебрегая не имеющим прак­тического значения относитель­ным укорочением в направлениях, перпендикулярных к направлению действия соответствующих напря­жений, получим:

1) приращение объема цилиндра в результате изменения его внутреннего диаметра под действием давления жидкости

2) увеличениe объема цилиндра в результате,

3) дополнительный объем жидкости в цилиндре,

где σ _t^ц — тангенциальное напряжение на внутренней стенке ци­линдра;

Е — модуль упругости;

D — внутренний диаметр цилин­дра;

L_ц — длина рабочего цилиндра;

L_п — длина штока или плун­жера;

р — давление рабочей жидкости;

F_ц — внутренняя площадь рабочего цилиндра; Р_{с ц} — кольцевая площадь сечения рабочего цилиндра;

р_{с п} — площадь сечения штока или плунжера.

Суммарное приращение объема труб и цилиндров за счет увели­чения их внутреннего диаметра

где σ _t^т – тангенциальное напряжение в подводящей трубе; V_ц и V_т — внутренние объемы цилиндров и труб соответственно.

Дополнительный объем жидкости в цилиндре, компенсирующий растяжение колонн,

где L_к и F_к – соответственно длина и площадь сечения колонн.

Для упрощения вычислений вместо площади плунжера подстав­лена площадь рабочих цилиндров, так как обычно разница между этими величинами незначительна.

Объем, компенсирующий сжатие жидкости в трубах и в цилиндре,