Ковальсько-штампувальні машини характеризують розмірними, лінійними, швидкісними, енергетичними і масовими параметрами.

 

Головний розмірний параметр – це вихідна величина для конструкторського розрахунку, проектування та наступного технологічного вибору машини.

 

Як головний розмірний параметр для машин квазістатичної дії приймають номінальне зусилля Р_ном, для машин динамічної дії - масу М рухомих частин або кінетичну енергію Т_е, що накопичується на початок робочого ходу. Сукупність головних розмірних параметрів визначає розмірні ряди стандартів на відповідні машини.

 

Лінійними параметрами можуть визначати:

–         технологічне призначення КШМ (технологічні лінійні параметри);

–         особливості монтажу машини (монтажні лінійні параметри);

–         характеризувати кріплення інструменту (лінійні параметри елементів кріплення).

 

До технологічних лінійних параметрів відносять розміри робочого простору, що визначають габарити інструменту, початкової заготовки та готового виробу, а також хід робочого органу машини. Технологічних лінійних параметрів вносять в таблиці стандартів.

 

До монтажних лінійних параметрів відносять габарити машини та місць її кріплення до основи (ці параметри не стандартизують). Маса машини також є монтажним параметром.

 

Швидкісним параметром для однотипних машин є швидкохідність, т. т. число холостих ходів (циклів) робочої ланки (повзуна, ударної маси) в хвилину. Характеристику швидкохідності вносять в стандарти. Проте, швидкість робочої ланки перед початком робочого ходу стандартами не обумовлена.

 

Енергетичні параметри характеризують двигун чи енергоносій. Якщо енергетичні параметри є заданими величинами (тиск повітря для приводу пароповітряного молоту), то їх вносять в стандарт. Якщо енергетичні параметри машини є розрахунковими величинами, то їх не стандартизують, але вносять до технічної характеристики.

 

2.2 Порівняльні параметри ковальсько-штампувальних машин

 

До порівняльних критеріїв різних КШМ відносять: відносну масу конструкції, енергомісткість, швидкохідність, ефективність використання споживаної енергії, екологічність.

Відносну масу виражають коефіцієнтом маси

 

 

де mg – сила тяжіння конструкції, Р_max – максимальне зусилля машини.

 

Найбільший коефіцієнт k_m мають гідропреси, найменший – молоти. При проектуванні нових КШМ необхідно досягати найменших значень k_m.

 

Енергомісткість – це відношення ефективної енергії машини до роботи сили тяжіння робочих частин на найбільшому ході. Тобто коефіцієнт енергомісткості має вигляд

 

 

Більшу енергомісткість мають гвинтові преси, меншу – кривошипні преси. При проектуванні нових КШМ необхідно досягати більших значень коефіцієнту енергомісткості.

 

Швидкохідність виражають зазвичай числом ходів повзуна чи ударної маси машини n, хв^-1.

 

Ефективність використання споживаної енергії виражають ефективним ККД машини

 

 

де А_д – корисна робота деформування, Е – енергія, що витрачена на протязі одного машинного циклу.

 

Для деяких машин (гвинтові преси) не завжди можливо визначити ефективний ККД, тому, ефективність використання споживаної енергії ще визначають коефіцієнтом потужності

 

 

де Т_е – ефективна енергія, n_p – число робочих ходів, N_е – потужність встановленого електродвигуна.

 

Найбільш високий ефективний ККД мають гідравлічні преси, найменший – пароповітряні молоти. При проектуванні слід досягати найбільшого значення ефективного ККД.

 

Екологічність визначається декількома показниками, які характеризують ступінь впливу машини на оточуючий простір та оператора: рівнем шуму, вібрацій, електромагнітного опромінення, температурою, вологістю та ін.

 

2.3 Вимоги, що ставлять до ковальсько-штампувальних машин

 

Основною вимогою, що ставиться до ковальсько-штампувальних машин до останнього часу, була їх висока міцність, а в деяких випадках жорсткість. В даний час вимоги, що пред'являються до цих машин, значно зросли. Зокрема, до нових вимог відносять: високу продуктивність і економічність машини, безпеку її роботи, надійність і довговічність.

 

Важливим питанням при проектуванні ковальсько-штампувальних машин є вибір їх основних параметрів. На основні параметри і розміри більшості універсальних ковальсько-штампувальних машин є державні та національні стандарти.

 

Крім стандартів на основні параметри і розміри ковальсько-штампувальних машин є стандарти на норми точності цих машин, а також технічні умови на їх виготовлення, що розробляються організаціями, які проектують машини. Дотримання цих документів забезпечує виготовлення якісних ковальсько-штампувальних машин.

 

Оцінку машини проводять за чотирма групами показників:

-        прогресивності технологічного процесу, що виконується на машині, і прогресивності її конструкції;

-        економічності конструктивних рішень;

-        експлуатаційним характеристикам;

-        технологічності рішень.

 

Для проведення такої оцінки для кожного виду машини конструктори складають «Карти технічного рівня та якості продукції» (ГОСТ 2.116). При цьому, повинний виконуватись постійний зв’язок між етапами: передпроектних досліджень, конструювання, виготовлення та експлуатації машини.

 

Дистанційна діагностика та моніторинг дозволяють виявити в конструкції слабкі за надійністю елементи, які лімітують продуктивність машини. Для підвищення загальної надійності КШМ доцільне підсилення самої слабкої ланки. При цьому слід враховувати серійність виробництва та характер навантаження машини.

 

Наприклад, кривошипні преси, що працюють в масовому та серійному виробництві, мають порівняно велике завантаження по часу та силі, відповідно важливими є показники надійності. Гідравлічні преси можуть бути завантажені в дрібносерійному виробництві не повну зміну. В цих умовах роль показників надійності знижується та в першу чергу враховується довговічність механізмів та деталей, тренди (тенденції розвитку) можливих дефектів та остаточний ресурс.