Журнал - Вісник Донбаської державної машинобудівної академії 2010 №1 (6Е)

Подождите немного. Документ загружается.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

315

Для України машинобудівна галузь як і раніше залишається фундаментом розвитку

промисловості країни, що здійснює відновлення основних фондів підприємств гірничо-

металургійного, енергетичного, транспортного комплексу, що є основою відродження як ос-

новних галузей, так й України в цілому [2].

Шлях відродження промисловості України став можливий завдяки інноваційному під-

ходу й реалізації інноваційних проектів, що забезпечують створення високопродуктивних

комплексів з обов'язковою високопрофесійною перепідготовкою працівників всіх рівнів від

робітника до директора. У Донбасі пожвавлення інноваційної діяльності відбулося також за-

вдяки прийняття Закону України «Про спеціальні економічні зони й спеціальний режим ін-

вестиційної діяльності в Донецькій області». Активну участь у цьому процесі прийняло

і ЗАТ «НКМЗ». На сьогоднішній момент заводом розроблено й впроваджено 6 інвестиційних

проектів із загальним обсягом інвестицій 250 млн грн.

Періоди підйому й спаду – природній процес розвитку світової економіки, і йти в ногу

з вимогами ринку можливо лише постійно роблячи якісні зміни технологічного й структур-

ного характеру. Це означає – створення нових можливостей, впровадження нових техноло-

гій, випуск нової наукомісткої техніки, підвищення продуктивності праці, різке скорочення

витрат [2].

Усвідомлюючи це, на ЗАТ «НКМЗ» вчасно проведені основні техніко-технологічні

й організаційно-економічні перетворення, у тому числі впроваджена продуктова структура

керування, розроблені нові мотиваційні системи оцінки праці, стратегічний й інноваційний

менеджмент став найважливішим інструментарієм для розробки комплексних програм розви-

тку й усунення розривів між станом зовнішнього середовища (ринку) і фактичними можливо-

стями підприємства.

Майбутнє НКМЗ – в динамічному розвитку, створенні техніки нового покоління і про-

гресивних технологій, економічних систем управління, що дозволяють значно підвищити

продуктивність і мотивацію праці, якість і, зрештою, рівень добробуту і соціальний захист

трудящих.

Формування та реалізація системи ефективного управління інноваційною діяльністю

відзначається показниками інновацій, які допомагають проаналізувати здатність організації

до нових, нестандартних рішень і служать мірою успіху компанії в конкурентній гонці на

ринку. Система показників інновацій створює формалізовану базу для прийняття управлін-

ських рішень, виражаючи стратегічні інтереси фірми й мотивуючи персонал до ініціативної

роботи [1].

Для вибору ефективної системи управління інноваційною діяльністю необхідно для

початку проаналізувати й оцінити стан інноваційної

діяльності на підприємстві.

Для оцінки інноваційної діяльності ЗАТ «НКМЗ» запропонований такий спеціальний

інтегральний показник як індекс інноваційної активності.

Показник рівня інноваційної активності підприємства – відносний показник, що хара-

ктеризує ступінь участі підприємств у здійсненні інноваційної діяльності в цілому або окре-

мих її видах протягом певного періоду. Рівень інноваційної активності підприємств звичайно

визначається

як відношення кількості інноваційно-активних, тобто зайнятих якими-небудь

видами інноваційної діяльності, підприємств до загального числа обстежуваних за певний

період підприємств у країні, галузі, регіоні й так далі [6].

Пропонована методика дозволяє побудувати сучасну корпоративну систему іннова-

ційних показників і розрахувати основні показники інновацій, а також проаналізувати голо-

вні помилки при їхньому вимірі.

Відповідно до дослідження Pricewaterhouse Coopers, майже половина перших керівни-

ків 355 опитаних північноамериканських приватних компаній вживає спроби оцінити інно-

вації за допомогою системи числових показників [2].

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

316

Вони вимірюють успіх своїх інноваційних рішень, використовуючи наступні критерії:

вплив на зростання доходів компанії (78 %), задоволеність клієнтів (76 %), зростання доходів

від нових продуктів (74 %), підвищення продуктивності праці (71 %), динаміка прибутку

(68 %).

Показники, або, як їх ще називають, метрики інновацій, допомагають проаналізувати

здатність організації до інноваційних рішень і служать мірою успіху компанії в цій області.

І хоча більшість організацій поки не використовують метрики інновацій у своїй роботі, існує

кілька очевидних доводів на користь того, чому це варто робити:

− система показників задає формалізовану базу (об'єктивні числові дані) для прийнят-

тя управлінських рішень. Це особливо важливо, якщо врахувати, що багато інноваційних

проектів мають довгострокову перспективу й високі ризики;

− показники інновацій виражають стратегічні інтереси компанії, дозволяючи «вмон-

тувати» інновації в бізнес-процеси й налагодити стосунки між тими, хто генерує нові ідеї,

і управлінською командою;

− показники допомагають обґрунтовано розподіляти ресурси між корпоративною сис-

темою керування ідеями й інноваційними ініціативами. Планові метрики встановлюють очі-

кування відносно інноваційного потенціалу компанії, а порівняння планових показників з їх-

німи значеннями у звітні періоди дозволяє побачити «вузькі» місця - процеси, фінансування

яких не відповідають поставленим цілям;

− показники інновацій мотивують персонал до ініціативної роботи. Чітко сформульо-

вані амбіційні цілі роблять співробітників більше заповзятливими, спонукуючи їх прагнути

виконання поставлених завдань.

В існуючій корпоративній практиці обмежуються в основному наступними показниками:

− розмір річного бюджету на нові розробки;

− процентне відношення бюджету на нові розробки до обсягу річного продажу;

− кількість патентів, отриманих компанією за звітний період;

− кількість рацпропозицій, що надійшли від співробітників організації.

Ці метрики, безумовно, можуть виявитися корисними, але вони не вимірюють потен-

ційні інноваційні можливості компанії й не будуть мати істотного значення для прийняття

стратегічних, управлінських рішень. Так, щорічне освоєння великого корпоративного бю-

джету на дослідницькі й дослідно-конструкторські роботи зовсім не гарантує появи незлі-

ченної кількості нових продуктів, які охоплять ринок і стануть джерелом додаткових доходів

компанії. Отже, крім запатентованих рішень у багатьох компаній є ряд розробок, не захище-

них патентами, а також технологічні «ноу-хау», які ніяк не фіксуються за допомогою показ-

ника кількості патентів.

З величезного числа рацпропозицій, поданих у корпоративний «ящик для пропози-

цій», можуть бути реалізовані лише одиниці.

Індекс інноваційної активності – це оцінка здатності бізнесу до стійкого економічного

росту

в середньостроковій перспективі, беручи до уваги поточний рівень технічного й інте-

лектуального потенціалу.

Доцільний масштаб ефекту мультиплікації розташований у діапазоні від мінімально

припустимого його значення, що забезпечує існуючі темпи розвитку, до максимально мож-

ливого, що обумовлює бажаними темпами функціонування промисловості. Індекс інновацій-

ної активності містить у собі комбінацію наступних коефіцієнтів:

–

– темпи промислового розвитку;

– К

– кількість розроблювачів (% від загального числа працівників);

– К

– витрати на дослідження й розробки (% від реалізації товарної продукції);

– К

– витрати на одного розроблювача (% від середньої зарплати по Україні);

– К

рі

– коефіцієнт рентабельності й інновацій;

– К

– кількість інноваційних ідей, прийнятих до реалізації (%);

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

317

– К

пр

– відношення реалізованих інноваційних ідей до загального числа висунутих

пропозицій.

Аналітичний вид індексу неважко представити вираженням:

А = В

× К

+ В

× К

+ В

× К

+ В

× К

+ В

рі

× К

рі

+ В

× К

+ В

пр

× К

пр

, (1)

де В – питомі ваги вхідних в індекс коефіцієнтів, які для промисловості можуть бути

обрані відповідно рівними: 0,23; 0,08; 0,26; 0,1; 0,13; 0,05; 0,15.

Індекс розраховується або на весь досліджуваний період, або по роках цього періоду,

або ж на конкретний момент часу. Спочатку визначається його нормативне значення, що ха-

рактеризує бажаний масштаб промислової потужності; чисельні значення коефіцієнтів К

, що

входять до індексу, у цьому випадку прогнозуються відповідно до наявних ресурсів і прийн-

ятими в розвинених країнах нормами. Потім підраховують величину індексу А, що відбиває

існуюче положення в промисловості. Різниця між нормативним та існуючим індексами й дає

необхідний масштаб ефекту мультиплікації.

Запропонований розрахунок індексу інноваційної активності на ЗАТ «НКМЗ» дозволить:

− вести постійний контроль за реалізацією інноваційної стратегії, системи управління

на підприємстві;

− швидко виявляти та аналізувати показники, що мають відхилення від норми та при-

ймати ефективне рішення щодо їх виключення;

− виконувати порівняння з іншими підприємствами-конкурентами, а також зі світови-

ми показниками;

− можливість оперативного та ефективного реагування на відхилення показників якіс-

но і в строк реалізовувати всі намічені заходи та реалізувати стратегічні, управлінські цілі

підприємства.

ВИСНОВКИ

Індекс інноваційної активності – це оцінка здатності бізнесу до стійкого економічного

росту в середньостроковій перспективі, беручи до уваги поточний рівень технічного й інте-

лектуального потенціалу.

В результаті розрахунку індексу інноваційної активності підприємство отримує мож-

ливість зберігати тенденції росту техніко-економічних показників, а також здійснити прогноз

та ефективне виконання техніко-економічних показників на довгострокову перспективу.

Показники розрахунку індексу інноваційної активності підприємства дозволять ефек-

тивно реалізовувати інноваційну політику підприємства, а також розраховувати прогнозні

показники розвитку та ефективно виконувати стратегію підприємства.

ЛІТЕРАТУРА

1. Чемодуров О. Зовнішні джерела фінансування модернізації українських підприємств / О. Чемоду-

ров // Економіка України. – 2005. – № 9. – С. 54–61.

2. Гриньова В. М. Соціально-економічні проблеми інноваційного розвитку підприємств : монографія /

В. М. Гриньова, О. В. Козирєва. – Х. : ІНЖЕК, 2006. – 192 с.

3. Економіка і маркетинг виробничо-підприємницької діяльності : навчальний посібник / За ред. проф.

П. Г. Перерви

, проф. О. М. Гаврися, проф. М. І. Погорєлова. – Харків : НТУ «ХПІ», 2004. – 640 с.

4. Йохна М. А. Економіка та організація інноваційної діяльності : навчальний посібник / М. А. Йохна,

В. В. Стадник. – К. : Академія, 2005. – 400 с.

5. Статистичний щорічник Донецької області за 2006 рік. – Донецьк : Головне управління статисти-

ки у Донецькій області, 2007. – 388 с.

6. Инновационный

менеджмент : учебник для вузов / Ильенкова С. Д., Гохберг Л. М., Ягудин С. Ю.

и др.; под ред. С. Д. Ильенковой. – М. : ЮНИТИ, 2001. – 327 с.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

103

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ НАПРАВЛЯЮЩИХ УЗЛОВ КОВОЧНЫХ

ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ КОЛОННОГО ТИПА

Корчак Е. С., Быковский В. Н.

Выполнен аналитический обзор существующих способов монтажа гидравлических

прессов, выявлены их основные недостатки при последующей эксплуатации. Приведен рас-

чет общей деформации элементов соединения колонны с поперечиной при затяжке направ-

ляющих колонн. Разработаны мероприятия и технические решения, повышающие надеж-

ность и безотказность работы ковочных гидравлических прессов. Новый способ монтажа

обеспечивает упрощение этого процесса, снижение его трудоемкости и сокращение срока.

Разработанный способ предупреждения отклонения колонн гидравлического пресса от гео-

метрической оси повышает надежность работы пресса. Предложенная конструкция направ-

ляющего узла подвижной поперечины обеспечивает необходимую жесткость конструкции

пресса при эксцентричном приложении технологической нагрузки.

Виконано аналітичний огляд існуючих способів монтажу гідравлічних пресів, виявлені

їх основні недоліки при наступній експлуатації. Приведено розрахунок загальної деформації

елементів з’єднання колони з поперечиною при затягуванні направляючих колон. Розробле-

но заходи та технічні рішення, що підвищують надійність та безвітказність роботи ковальсь-

ких гідравлічних пресів. Новий спосіб монтажу забезпечує спрощення цього процесу, зни-

ження його трудомісткості та скорочення терміну. Розроблений спосіб запобігання відхи-

ленню колон гідравлічного преса від геометричної осі підвищує надійність роботи преса. За-

пропонована конструкція направляючого вузла рухомої поперечини забезпечує необхідну

жорсткість конструкції ковальського гідравлічного преса при ексцентричному прикладенні

технологічного навантаження.

Analytical review of existing ways of hydraulic presses assembling is performed, the

main disadvantages of it while following operation are revealed. Calculation of general defor-

mation of column and cross-bar assembling elements while guiding columns drawing-up is

given. Measures and technical decisions which increase reliability and failure-free performance

of hydraulic forging presses are developed. New assembling way provides the simplification of

this process, reducing its labour-intensiveness and duration. Developed way of hydraulic press

columns deflection from geometrical axis forestalling increases reliability of press maintenance.

Proposed construction of ram guiding assembly provides necessary rigidity of press construc-

tion while eccentric application of technological force.

Корчак Е. С.

канд. техн. наук, доц. кафедры МТО ДГМА

helen_korchak@ukr.net

Быковский В. Н.

магистр ДГМА

ДГМА – Донбасская государственная машиностроительная академия, г. Краматорск

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

104

УДК 621.733

Корчак Е. С., Быковский В. Н.

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ НАПРАВЛЯЮЩИХ УЗЛОВ КОВОЧНЫХ

ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ КОЛОННОГО ТИПА

Надежность конструкции ковочных гидравлических прессов напрямую зависит от же-

сткости их направляющих узлов. К этим узлам относятся направляющие колонны и сопря-

гаемые с ними подвижные поперечины. Колонны служат для соединения верхней и нижней

неподвижных поперечин в единую жесткую раму. Кроме того, они выполняют функцию на-

правляющих для подвижной поперечины. Необходимость обеспечения длительной и надеж-

ной эксплуатации гидравлических прессов определяет актуальность разработки и внедрения

технических решений, направленных на совершенствование процесса монтажа и последую-

щей эксплуатации гидравлических прессов для упреждения разрушения их базовых деталей,

особенно в условиях эксцентричного приложения технологического усилия [1].

При затяжке гаек колонн гидравлического пресса величина обмятия контактных по-

верхностей пресса

принимается ориентировочно и от этой величины рассчитывается усилие

затяжки гаек колонн [2]. Именно на этом принципе основан известный способ затяжки гаек

колонн гидравлического пресса, при котором предварительно осуществляют холодную за-

тяжку гаек, а после нагрева колонн и их удлинения внешние гайки проворачивают на рас-

четный угол. При затяжке участок колонны, проходящий через

поперечину, удлиняется,

а участок поперечины, находящийся между гайками, укорачивается. Помимо этого, происхо-

дит обмятие стыков гаек с поперечиной и резьб в гайках. При остывании длина колонн

уменьшается и торцы гаек плотно прижимаются к верхней и нижней поперечинам с усилием,

равным расчетному и обусловленному выше упомянутой ориентировочной величиной обмя-

тия контактных поверхностей. Однако этот способ затяжки гаек имеет существенный недос-

таток, который заключается в ориентировочном (т. е. приблизительном) выборе величины

обмятия. Нередко после проведения термической затяжки гаек уже после нескольких нагру-

жений пресса затяжка колонн ослабевает.

Применяют также способ затяжки колонн гидравлического пресса [3], в котором про-

цесс обмятия контактных поверхностей осуществляется перед окончательной термической за-

тяжкой гаек путем многоразового нагружения пресса максимальным рабочим усилием

и поворота внутренних гаек для исключения зазора, образовавшегося между ними и поперечи-

нами. Недостатком этого способа есть то, что в каждой колонне с обеих сторон выполняются

центральные отверстия для размещения в них электронагревателей, обеспечивающих термиче-

скую затяжку гаек. Это повышает трудоемкость изготовления колонн. Также необходимо дли-

тельное время для их нагрева и охлаждения, увеличивая сроки монтажа. Дополнительно к это-

му повышаются прямые трудозатраты, связанные с выполнением этих отверстий.

Целью работы является создание эффективного способа крепления направляющих ко-

лонн гидравлического пресса к неподвижным поперечинам, а также совершенствование на-

правляющего узла подвижной поперечины, обеспечивающих необходимую жесткость ме-

таллоконструкции пресса во время эксцентричного приложения технологической нагрузки.

Общая деформация элементов соединения «колонна – поперечина» при затяжке гаек

колонн представляет собой сумму следующих составляющих:

РСПК

⋅

Δ=Δ

22 , (1)

где

Δ – удлинение верхнего затягиваемого участка колонны, мм;

Δ – осадка угло-

вого участка поперечины, находящегося между гайками, мм;

– обмятие стыковых по-

верхностей между гайками и поперечиной, мм;

– обмятие резьб в гайках, мм.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

105

Значения составляющих

Δ и

формулы (1) определяются следующими зависи-

мостями в соответствии с рис. 1:

⋅

=Δ ; (2)

⋅

=Δ

, (3)

где

T – усилие предварительной затяжки одной колонны (

КЗ

PkT ⋅

, где k – коэф-

фициент запаса на нераскрытие стыков в диапазоне 1,5…2,0;

– осевая нагрузка на одну

колонну пресса, Н), Н;

– высота поперечины, м;

– модуль упругости материала колон-

ны и поперечины, МПа;

F – площадь поперечного сечения колонны, м

;

F – площадь

сечения обжимаемого участка поперечины (

(

)

ВННП

DDF −⋅

= , где

D ,

D – соответ-

ственно наружный и внутренний диаметры обжимаемого участка поперечины, м), м

Рис. 1. Соединение колонны

с верхней неподвижной поперечиной:

1 – колонна; 2 – разъемная гайка;

3 – верхняя поперечина

Значения составляющих

Δ и

фор-

мулы (1) принимаются в зависимости от конст-

руктивных особенностей элементов соединения

«колонна – поперечина» и равны эмпирически

полученным значениям, выбираемым в диапазо-

не 0,1…0,5 мм.

Наибольшее применение нашло крепле-

ние колонн с помощью гаек с упорной резьбой,

предварительная затяжка которых с целью обес-

печения необходимого натяга осуществляется

либо с нагревом, либо с

использованием гидро-

гаек. Гайки применяют разъемные (рис. 1), со-

стоящие из двух половин, стянутых шпильками.

В результате нагрева или вытяжки гидрогайкой

участок колонны удлиняется, а гайка проворачи-

вается на определенный угол, величина которого

при затяжке составляет:

Δ⋅

=α

360

, (4)

где

t – шаг резьбы на колонне, мм.

Для монтажа пресса используют также

способ [4], суть которого заключается в том, что

сначала колонны затягивают предварительно,

а потом под нагружением пресса, которое осу-

ществляют ступенчато при обжатии заготовки от

минимального усилия до максимального рабочего.

Затяжку гаек производят после каждого нагружения пресса с последующим многора-

зовым

перемещением подвижной поперечины. Для этого процесса характерным есть то, что

нагружение от минимального усилия до максимального рабочего осуществляют при обжатии

заготовки. Это повышает трудоемкость процесса монтажа. Кроме того, необходимо время

для манипулирования заготовкой, что продлевает срок монтажа прессов, особенно мощных.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

106

К тому же процесс монтажа является зависимым от механических свойств заготовки и ее

расположения – при возникновении эксцентриситета во время нагружения качество монтажа

ухудшается.

Подытоживая вышеизложенное, предлагается усовершенствовать процесс монтажа

направляющих колонн гидравлического пресса таким образом, чтобы нагружение осуществ-

лять путем нажатия бойка на боек без заготовки, при этом использовать плоские бойки

[5].

За счет исключения заготовки и ее влияния на процесс монтажа последний упрощает-

ся и осуществляется со снижением трудоемкости и сроков. Применение плоских бойков и их

нажатие друг на друга позволяет избежать эксцентриситета во время нагружения и сделать

конструкцию пресса более жесткой. Как результат этого – повышение эффективности и ка-

чества монтажа.

Новый усовершенствованный способ монтажа направляющих колонн гид-

равлического пресса осуществляется в следующей последовательности действий:

1) крепят колонны в поперечинах с помощью внешних и внутренних гаек и выстав-

ляют размер между поперечинами с помощью внутренних гаек;

2) предварительно затягивают колонны внешними гайками;

3) ступенчато нагружают пресс путем нажатия бойка на боек без заготовки

от мини-

мального усилия до максимального рабочего с затягиванием упруго растянутых колонн

внутренними гайками после каждого нагружения пресса до выборки зазора с последующими

многоразовыми перемещениями подвижной поперечины вдоль колонн;

4) дополнительно затягивают гайки при частотном нагружении пресса в пульсирую-

щем режиме от максимального рабочего усилия до предельно допустимого рабочего усилия

одновременной окончательной затяжкой гаек до выборки зазора.

Частотное нагружение пресса может быть

осуществлено быстродействующим клапаном,

в качестве которого может использоваться клапан,

конструкция которого приведена на рис. 2 [6].

Главная его особенность заключается в том, что

каналы внутри плунжера 1 выполнены таким обра-

зом, чтобы в процессе подъема разгрузочного кла-

пана 2 полость 3 над плунжером 1 отсекало

от

высокого давления, что обеспечивает высокое бы-

стродействие клапана.

Эффективное дросселирование и отсутст-

вие гидроударных явлений в процессе срабатыва-

ния клапана обеспечивается выполнением дроссе-

лирующего элемента в виде конической юбки 4,

обращенной против направления потока рабочей

жидкости, а дросселирующий канал 5 выполнен

коническим с вершиной конуса, обращенной по

направлению потока жидкости. Такое

исполнение

клапана обеспечивает быструю и безударную раз-

грузку рабочего цилиндра пресса от давления во

время дополнительного нагружения. Эксперимен-

тальные исследования клапана этой конструкции

подтверждают его эффективную работу при осу-

ществлении быстрой и безударной разгрузки сило-

вых цилиндров от высокого давления.

Наряду с обеспечением качественного мон-

тажа гидравлического пресса важным также явля

ется наличие высокого уровня культуры его экс-

плуатации.

Рис. 2. Быстродействующий

разгрузочно-сливной клапан:

1 – плунжер; 2 – разгрузочный

клапан; 3 – надклапанная полость;

4 – коническая юбка; 5 – дроссели-

рующий канал

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

107

Поэтому необходимость разработки и внедрения мероприятий постоянного контроля

и упреждения приближения работы направляющих подвижной поперечины к аварийному

пределу является решающим фактором обеспечения надежной и безотказной работы прес-

са [7]. В процессе эксплуатации гидравлических прессов максимально допустимый эксцен-

триситет приложения технологической нагрузки определяется, исходя из условия прочности

колонн. Это расчетное значение максимально допустимого

эксцентриситета превышать

нельзя. Однако при эксцентричном приложении нагрузки, даже в пределах допустимых зна-

чений эксцентриситета, происходит отклонение колонн и верхней неподвижной поперечины

от вертикальной геометрической оси пресса.

Упругая деформация колонн под воздействием изгибающего момента приводит к пе-

рекосу подвижной поперечины и инструмента, снижая тем самым точность изготовления за-

готовки и

вызывая появление опасных напряжений в колоннах. Это снижает долговечность

пресса и может привести к его поломке. Поэтому, важным является разработка предохрани-

тельной системы отклонения колонн от их геометрической оси [8]. Измерение отклонения

колонн от геометрической оси (рис. 3) осуществляется бесконтактным датчиком 7 переме-

щения, который установлен непосредственно на подвижной поперечине 3 и измеряет теку-

щее

значение расстояния между подвижной поперечиной 3 и нижней неподвижной 2.

Рис. 3. Деформация конструкции пресса

при эксцентричном приложении технологической

нагрузки:

1 – поперечина верхняя неподвижная;

2 – поперечина нижняя неподвижная;

3 – поперечина подвижная; 4 – колонна

направляющая; 5, 6 – гайки внутренняя

и наружная; 7 – бесконтактный датчик

При касании с заготовкой давление

в рабочих цилиндрах увеличивается, а ко-

лонны 4 в случае наличия эксцентрисите-

та

e деформируются, вызывая перекос

подвижной поперечины 3 на угол

. Что-

бы этот процесс не перешел предел режима

аварийности, датчик перемещения 7 по-

средством соответствующих элементов

системы автоматического управле-

ния (САУ) преобразует получаемый сигнал

и постоянно сравнивает текущую величину

отклонения колонн 4 от геометрической

оси с расчетной критической, предвари-

тельно внесенной в программу обработки

сигнала САУ. При превышении текущим

значением отклонения критического

САУ

осуществляет открытие соответствующих

сливных клапанов, чем обеспечивается па-

дение давления в рабочих цилиндрах.

При установке датчика перемещения

на стационарной опоре [9] измерение от-

клонения колонн представляет собой не-

прямое измерение, которое дает погреш-

ность – измерению поддается не непосред-

ственно угол перекоса, а деформация

сложной системы, состоящей из колонн

и поперечин. Эта

деформация нелинейно

зависит как геометрически, так и физиче-

ски от угла перекоса. Кроме того, при та-

ком расположении датчика вибрация зда-

ния, фундамента и самого пресса оказыва-

ет влияние на его показания, увеличивая

погрешность измерений.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

108

Угол

отклонения колонн 4 от геометрической оси определяется в соответствии

с зависимостью:

arcsin

=α , (5)

где

hΔ

– разница показаний диагонально установленных датчиков, м;

L – расстояние от центра подвижной поперечины до датчика, измеренная вдоль ее

диагонали, м.

Исходя из этого, текущее значение эксцентриситета приложения технологического

усилия составляет:

−= . (6)

Параметры, входящие в состав зависимостей (5)–(6), определяются в зависимости от

конструктивных особенностей конкретного гидравлического пресса и заносятся в программу

обработки сигнала САУ.

При расположении датчика непосредственно на подвижной поперечине [8], исключа-

ется непрямое измерение и влияние вибраций, повышая тем самым точность измерений,

а с ней – надежность и долговечность работы гидравлического пресса.

Помимо этого

конструкции подвижной поперечины и ее направляющих под колонны

должны быть такими, чтобы во время перекосов подвижной поперечины (рис. 4) вследствие

эксцентриситета приложения технологической нагрузки обеспечивалась необходимая жест-

кость металлоконструкции пресса [10].

Рис. 4. Подвижная поперечина гидравлического пресса

1 – подвижная поперечина; 2 – подколонник; 3 – направляющая втулка; 4 – графитовая

самосмазывающаяся вставка; 5 – место крепления плунжера рабочего цилиндра, 6 – крепление

инструмента; 7 – прилив; 8 – отверстия под направляющие колонны; 9 – отверстия под

возвратные цилиндры

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

109

С этой целью подвижная поперечина 1, представленная на рис. 4, оснащается съем-

ными подколонниками 2, которые крепятся к ней с помощью шпилек, а внутри подколонни-

ков 2 установлены направляющие втулки 3 с графитовыми самосмазывающимися вставка-

ми 4. Такая конструкция направляющего узла позволяет снизить трение, обеспечивая легкое

и быстрое перемещение подвижной поперечины, а также увеличить площадь контакта на

правляющих втулок с колоннами, повышая тем самым жесткость конструкции пресса при

эксцентричном приложении нагрузки.

Комплексная реализация выше перечисленных технических решений позволит суще-

ственно повысить эффективность эксплуатации направляющих подвижной поперечины, что

в свою очередь значительно продлит срок службы гидравлических прессов, обеспечит их на-

дежную и безотказную работу.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что

после проведения термической затяжки гаек традиционным спо-

собом уже после нескольких нагружений пресса затяжка колонн ослабевает, что является не-

допустимым.

2. Новый разработанный способ монтажа гидравлических прессов обеспечивает уп-

рощение этого процесса, снижение его трудоемкости и сокращение срока. При этом нет не-

обходимости выполнять в каждой колонне центральные отверстия для размещения

в них

электронагревателей, обеспечивающих термическую затяжку гаек.

3. Повышение точности измерения отклонения колонн от геометрической оси при

эксцентричном приложении технологической нагрузки обеспечивает повышение надежности

и долговечности эксплуатации гидравлического пресса.

4. Конструкция направляющего узла подвижной поперечины должна обеспечивать

необходимую жесткость металлоконструкции пресса во время эксцентричного приложения

технологической нагрузки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Н. П. Коркин Влияние эксцентриситета нагружения на напряженное состояние колонн мощного

гидравлического пресса / Н. П. Коркин, И. А. Сурков, И. В. Тимохин // Кузнечно-штамповочное производство.

Обработка металлов давлением. – 2008. – № 5. – С. 40–43.

2. Корчак О. С. Удосконалення процесу монтажу гідравлічних пресів / О. С. Корчак // Машинознавст-

во. – Львів, 2008. – № 12 (138). – С. 45–47.

3. Пат. 2252874 Россия, МПК

В30 В15/00. Способ затяжки гаек колонн гидравлического пресса /

И. А. Сурков, А. П. Моисеев, Д. А. Кулагин. – № 20030134915; заявл. 03.12.2003; опубл. 27.05.2005, Бюл. № 15.

4. Пат. 26532 Україна, МПК В30 В15/00. Спосіб монтажу гідравлічного преса / Г. С. Суков,

О. Г. Кисельов, О. Є. Вольвач, О. П. Онишко, Ю. В. Зоненко. – № 200774975; заявл. 21.05.2007; опубл. 25.09.2007,

Бюл.

№ 14.

5. Пат. 31440 Україна, МПК В30 В15/00. Спосіб монтажу гідравлічного преса / О. С. Корчак,

М. М. Сухіна. – № 200713244; заявл. 28.11.2007; опубл. 10.04.2008, Бюл. № 7.

6. Пат. 21420 Україна, МПК F16 К17/00. Розвантажувально-зливний клапан / О. М. Шинкаренко,

О. С. Корчак. – № 200610271; заявл. 26.09.2006; опубл. 15.03.2007, Бюл. № 3.

7. Корчак Е. С. Повышение эффективности монтажа и эксплуатации направляющих колонн

гидравли-

ческих прессов / Е. С. Корчак // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. –

2010. – № 2. – С. 25–29.

8. Пат. 37323 Україна, МПК В21 В15/00. Спосіб запобігання відхиленню колон гідравлічного преса від

геометричної осі / О. С. Корчак. – № 200807470; заявл. 30.05.2008; опубл. 25.11.2008, Бюл. № 22.

9. Пат. 26466 Україна, МПК В30 В1/00, В30 В15/00. Гідравлічний прес / Г. С. Суков, О.

Г. Киселев,

О. Є. Вольвач, В. Ф. Колесник. – № 200765123; заяв. 21.02.2007; опубл. 25.09.2007, Бюл. № 15.

10. Пат. 37324 Україна, МПК В30 В15/00. Рухома поперечина гідравлічного преса / О. С. Корчак,

М. М. Сухіна. – № 200807471; заявл. 30.05.2008; опубл. 25.11.2008, Бюл. № 22.