Помогите с выбором Мощности Гидроцилиндра

[Андрей_NX 4]

Коллеги всех приветствую. Спасибо, что заглянули на тему.

Суть следующая.   В пресс форму вставляются 3 одинаковых стержня.  квадратного сечения 10x10 . Длинна каждого стрежня 1000мм.

Давление в термопластавтомате примерно 150 бар.

 

Подскажите пожалуйста, по какой формуле рассчитать усилие , которое нужно заложить в гидроцилиндр, что бы вытащить 3 стержня  из пресс формы (преодолеть силу трения, давление залитого пластика и прочее)   и размер поршня ГЦ, для понимания габаритов ГЦ.

Вот тупо затык(




 

[piden 2 874]

49 minutes ago, Андрей_NX said:

Подскажите пожалуйста, по какой формуле рассчитать усилие , которое нужно заложить в гидроцилиндр, что бы вытащить 3 стержня  из пресс формы (преодолеть силу трения, давление залитого пластика и прочее)

 

усилие, чтобы вытащить = размер стороны * длина * давление * коэф. трения * кол-во сторон * кол-во стержней

 

потребное усилие ГЦ = усилие чтобы вытащить * какой-то запас

 

площадь сечения ГЦ = потребное усилие ГЦ / давление в ГЦ

 

внутренний диаметр ГЦ =( 4 * площадь сечения ГЦ / пи ) ^0.5

 

мощность ГЦ = потребное усилие ГЦ * скорость вытаскивания

 

 

[Андрей_NX 4]

15 минут назад, piden сказал:

 

усилие, чтобы вытащить = размер стороны * длина * давление * коэф. трения * кол-во сторон * кол-во стержней

 

Усилие , что бы вытащить = размер стороны (10мм) * длина (1000) * (давление пластика на стержень-хз как найти, можно пренебречь) * коэф. трения (0.15) * кол-во сторон (4) * кол-во стержней (3) 
В каких единицах оно будет рассчитано ? бар, ньютоны, к N ?

[piden 2 874]

1 hour ago, Андрей_NX said:

Вот тупо затык(

 

5 minutes ago, Андрей_NX said:

давление пластика на стержень-хз как найти, можно пренебречь)

Это разве не оно?

1 hour ago, Андрей_NX said:

Давление в термопластавтомате примерно 150 бар.

 

 

 

6 minutes ago, Андрей_NX said:

В каких единицах оно будет рассчитано ? бар, ньютоны, к N ?

 

Переведите все величины в СИ и перемножьте. Будет домашнее задание на работу с согласованными единицами измерения. А то уж совсем край...

[Андрей_NX 4]

Ок. поехали. 
10мм Х 1000мм Х 0.2(увеличил силу трения) Х4 Х3= 24 000 Н. 
Сила сжатия пластиком 3 ех металлических стержней =24 000н = 0.24 бара.    Сила сжатия 1 стержня соответственно 8 000 Н.

Теперь надо понять, какое усилие нужно приложить, что бы выдрать стержни из пластиковой заготовки. 
10мм Х1000мм Х0.2  надо умножить на 24 000Н ? 

[piden 2 874]

 

30 minutes ago, Андрей_NX said:

Ок. поехали. 

и приехали...

29 minutes ago, Андрей_NX said:

10мм Х 1000мм Х 0.2(увеличил силу трения) Х4 Х3= 24 000 Н. 

давления нету, а из квадратных мм каким-то образом ньютоны получились.

31 minutes ago, Андрей_NX said:

24 000н = 0.24 бара

ньютоны в бары переводите...

 

 

[karachun 2 038]

@piden @Андрей_NX А вы уверенны что говорите о одном и том же процессе? Мне это видится так - стержень сидит с натягом в уже холодной пластиковой детали и никакого давления там нет.

Изменено 30 июля 2020 пользователем karachun

[piden 2 874]

Just now, karachun said:

А вы уверенны что говорите о одном и том же процессе?

Я - нет. Исхожу только из той инфы, которую предоставил ТС. Но как показывают бары с ньютонами, все может быть далеко не однозначно.

[Андрей_NX 4]

Стыдно, но деваться не куда.

 

4 минуты назад, karachun сказал:

А вы уверенны что говорите о одном и том же процессе? Мне это видится так - стержень сидит с натягом в уже холодной пластиковой детали и никакого давления там нет.

 

Все верно, стержни сидят в уже отлитой пластиковой отливки. и пластик оказывает усилие на стержни (сжимая их)



 

[piden 2 874]

 

Just now, Андрей_NX said:

стержни сидят в уже отлитой пластиковой отливки. и пластик оказывает усилие на стержни (сжимая их)

... надо же.. какая незначительная мелочь...

 

 

[KsunReh 51]

2 часа назад, Андрей_NX сказал:

Давление в термопластавтомате примерно 150 бар.

О каком давлении идет речь?

 

Если это давление, которое создает усилие смыкания, то оно не принципиально для расчета, т.к. если по конструкции стержни зажимаются полуформами с усилием (а это не всегда так, мы не знаем подробностей вашего случая) - то на практике никто не выдергивает их из отливки не сняв усилие смыкания до 0 (или как вариант не приоткрыв форму на 0,1 мм, если функция снятия усилия без открытия не предусмотрена в системе управления ТПА)

 

Если это давление, которое идет на работу узла впрыска, то оно тоже не имеет существенного значения, т.к. сцепление отливки зависит от усадки пластика, коэфф. трения и размеров, а давление впрыска пластика - тонкость, которая в ручных расчетах не учитывается. 

 

По стержням, если память не изменяет, был образец расчета в книге Видгофа по формам, книга есть в интернете. Кроме того если у вас ход стержня будет 1 метр, то необходимо задуматься о дополнительной опоре/направляющей с противоположной стороны (если отверстие сквозное) или же проверить момент допустимости такого большого хода с вашими усилиями извлечения по паспорту цилиндра. 

Изменено 30 июля 2020 пользователем KsunReh

[piden 2 874]

 

И что теперь? Допрос с пристрастием, чтобы выяснить геометрию детали, клтр материала и что куда вставляется? И потом считать тангенциальную силу и подобрать ТСу ГЦ?

@karachun, у тебя снова сегодня скучный хоум-офис?

 

@Андрей_NX , ну давай, рассказывай, что делал в ночь со вторника на четверг.

[Андрей_NX 4]

14 минут назад, KsunReh сказал:

По стержням, если память не изменяет, был образец расчета в книге Видгофа по формам, книга есть в интернете. Кроме того если у вас ход стержня будет 1 метр, то необходимо задуматься о дополнительной опоре/направляющей с противоположной стороны (если отверстие сквозное) или же проверить момент допустимости такого большого хода с вашими усилиями извлечения по паспорту цилиндра. 

Спасибо за совет по книге, поищу сейчас.  Да отв. в отливке будет сквозное, и стержень будет опираться своей ответной частью в матрице.

 

 

15 минут назад, piden сказал:

@Андрей_NX , ну давай, рассказывай, что делал в ночь со вторника на четверг.

Да всего и не упомнить.  Горо, я понимаю, что вы видите недальновидность мою, стыдно, вижу ваш ответ, и все равно не могу его понять.

[karachun 2 038]

42 минуты назад, piden сказал:

И что теперь? Допрос с пристрастием, чтобы выяснить геометрию детали, клтр материала и что куда вставляется? И потом считать тангенциальную силу и подобрать ТСу ГЦ?

Нет, вон выше уже предложили даже книгу с расчетами. Скорее всего это фишка прессформ и на производствах такие стержни выдергивают по семь раз на дню. И все это описано в литературе и там есть готовые методики. Пока лезть сразу с МКЭ будет как изобретение велосипеда.

Если бы @Андрей_NX спросил в разделе CAE то можно было бы его упрекнуть в том что он плохо описал задачу но раз это в разделе прессформ то для старожилов эта задача и так очевидна.

А то получиться как будь то кто-то пришел в тему по МКЭ и возмущается что ему не разжевали что такое 2е11/0.3/7800.

@Андрей_NX Давайте поступим так - если специальная литература по пресс-формам не поможет, и если Вы ощущаете в себе желание приобщиться к МКЭ, вот тогда приходите в гости в этот раздел.

https://cccp3d.ru/forum/34-динамика-и-прочность/

Там мы и другие завсегдатаи поможем прикинуть усилие или по общим аналитическим формулам - для посадки с натягом или даже по МКЭ.

Только возьмите с собой

1 час назад, piden сказал:

геометрию детали, клтр материала и что куда вставляется

 

 

1 час назад, piden сказал:

у тебя снова сегодня скучный хоум-офис?

Ага, хорошо хоть что перед пандемией я купил себе домой кофеварку эспрессо. Так хоть есть доступ к хорошему кофейку.

[Андрей_NX 4]

6 минут назад, karachun сказал:

Нет, вон выше уже предложили даже книгу с расчетами. Скорее всего это фишка прессформ и на производствах такие стержни выдергивают по семь раз на дню. И все это описано в литературе и там есть готовые методики. Пока лезть сразу с МКЭ будет как изобретение велосипеда.

Если бы @Андрей_NX спросил в разделе CAE то можно было бы его упрекнуть в том что он плохо описал задачу но раз это в разделе прессформ то для старожилов эта задача и так очевидна.

А то получиться как будь то кто-то пришел в тему по МКЭ и возмущается что ему не разжевали что такое 2е11/0.3/7800.

@Андрей_NX Давайте поступим так - если специальная литература по пресс-формам не поможет, и если Вы ощущаете в себе желание приобщиться к МКЭ, вот тогда приходите в гости в этот раздел.

https://cccp3d.ru/forum/34-динамика-и-прочность/

Там мы и другие завсегдатаи поможем прикинуть усилие или по общим аналитическим формулам - для посадки с натягом или даже по МКЭ.

Только возьмите с собой

Большое спасибо.

Книгу, которую посоветовал KsunReh, очень помогла. 

 

Буду иметь ввиду , что можно заглянуть к вам в гости в раздел.  И спасибо, за адекватную реакцию. 

 

Ребятам читающим тему. Я как только полностью разберусь и все рассчитаю, поделюсь своими расчетами ниже в теме

Изменено 30 июля 2020 пользователем Андрей_NX

[Андрей_NX 4]

В книге есть формула для расчета.  
делюсь файлом

 

Под параметры моих стержней, подходит формула  - (50) 

Но по итогу, у меня получается значение в 1000 Ньютон.  И это значение очень мизерное..

Есть хорошие математики, физики? кто может решить уравнение?

Стержни: 10 на 10мм Длина 1000мм. Толщина стенки 1мм.
Модуль упругости- 150Мпа (данные инета)
Коеф. силы трения пластика по стали = 0.35 (данные инета)
Температура у сталкивающей плиты 70. Г.ц
Температура окр. среды 25 Г.Ц.
Коеф. линейного расширения "а" - 25 (судя данным интернета ) вот тут крепко сомневаюсь 



 

Мое решение было след. 

[karachun 2 038]

28 минут назад, Андрей_NX сказал:

Коеф. линейного расширения "а" - 25 (судя данным интернета ) вот тут крепко сомневаюсь 

Правильно сомневаетесь, потому что порядок цифр для этого к-та для пластиков составляет 2.5*10^-4 - 2.5*10^-5.

http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/plastmassa-i-plastik/koeffitsienty-temperaturnogo-rasshireniya-plastmass-i-plastika

И еще совет - делайте расчеты в Екселе или маткаде, может там просто математическая ошибка.

[Андрей_NX 4]

Может есть какие то более простые методы расчета ?
 мне точная мощность ненужна + - 10 бар допуск
Материал. полиэтилен низкого давления

Изменено 6 августа 2020 пользователем Андрей_NX

[vasillevich68 699]

1 час назад, Андрей_NX сказал:

Может есть какие то более простые методы расчета ?

Так @piden  в самом начале предоставил вам простое решение. Всего-то нужно определиться, с: 

давлением пластика на стенки стержней, создаваемом усадкой пластика; 

давлением, которое может создать ваша гидростанция;

скорость, с которой вы хотите вытаскивать стержни.

 

[vasillevich68 699]

К стати, термин мощность, применять в отношении гидроцилиндра, некорректно. ГЦ создает усилие, которое определяется допустимым для ГЦ давлением и площадью поршня. А мощность, это параметр гидростанции.