Study of the working body mechanism in forging-and-stamping equipment

Introduction. The synthesized basic diagram of the frictional contact of solids in forging-and-stamping machines is considered. The possibility of obtaining the maximum load characteristics of the frictional contact within the variation interval of the friction factor is determined. The following two possibilities of frictional contact forces are indicated: they will be equal at the boundaries of the specified interval if there is maximum balance; they achieve the greatest stability under these conditions.

Materials and Methods. When the angle value changes, the position of the maximum point changes. This causes violation of the friction forces balance at the boundaries of the variation interval of the friction factor. In this case, the accuracy coefficient should be determined by the ratio of the maximum of function to the least boundary value. Doing this requires establishing trends of changing the boundary function values associated with the angle variation. To solve this problem, a new value of the pressure angle tangent was presented as a product of the coefficient of variation by the base value of the angle tangent.

Research Results. The results show high stability of the friction force under slipping of the frictional contact (FC) bodies. However, at large values of the pressure angle of sensing elements of the transducer, the maximum friction force can be for a short moment proportional to the current value of the friction factor.

Discussion and Conclusions. The upgraded FC basic diagram enables to theoretically obtain very high stability of the friction force. The FC should not vanish within the variation interval of the friction factor of the output parameter of the basic friction group (BFG) and at the maximum of function of the FC load capacity. A necessary condition for that is the transfer of full capacity of the additional friction group (AFG) by the sensing elements.

1. Брауде, В. И. Системные методы расчета грузоподъемных машин / В. И. Брауде, М. С. Тер-Мхитаров. — Ленинград : Машиностроение, 1985. — С. 181-205.

2. Серенсен, C. B. Прочность элементов конструкций в статистическом аспекте и оценка их эксплуатационной надежности / C. B. Серенсен // Надежность и долговечность машин и оборудования. — Москва : Изд-во стандартов, 1972. — С. 136-146.

3. Кочаев, В. П. Расчеты деталей машин конструкций на прочность и долговечность / В. П. Кочаев, Н. А. Махутов, А. П. Гусенков. — Москва : Машиностроение, 1985. — 224 с.

4. Афанасьев, М. К. Исследование фрикционных муфт повышенной точности ограничения нагрузки : автореф. дис. ... канд. техн. наук / М. К. Афанасьев. — Ростов-на-Дону, 1971. — 21 с.

5. Есипенко, Я. И. Муфты повышенной точности ограничения нагрузки / Я. И. Есипенко, А. З. Паламаренко, М. К. Афанасьев. — Киев : Техшка, 1972. — С. 168-175.

6. Запорожченко, Р. М. О характеристиках предохранительных фрикционных муфт повышенной точности срабатывания / Р. М. Запорожченко // Изв. вузов. Машиностроение. — 1971. — № 1. — С. 48-52.

7. Запорожченко, Р. М. К вопросу об эффективности фрикционных предохранительных муфт с точки зрения снижения веса приводов / Р. М. Запорожченко // Вестник Харьковского политех. ин-та. — 1971. — Вып. I.XIV, № 58. — С. 16-19.

8. Тепинкичиев, В. К. Предохранительные устройства от перегрузки станков / В. К. Тепинкичиев. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Машиностроение, 1968. — С. 112-118.

9. Шишкарев, М. П. Исследование точности срабатывания адаптивных фрикционных муфт с комбинированной обратной связью (часть 2) [Электронный ресурс] / М. П. Шишкарев, К. О. Кобзев // Науковедение. — 2013. — № 4 (17). — Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/03tvn413.pdf (дата обращения 27.03.19).

10. Шишкарев, М. П. Синтез принципиальной схемы модернизированного варианта адаптивной фрикционной муфты с комбинированной обратной связью [Электронный ресурс] / М. П. Шишкарев, К. О. Кобзев // Инженерный вестник Дона. — 2013. — № 2. — Режим доступа:

11. http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1738 (дата обращения 27.03.19).

12. Шишкарев, М. П. Элементы теории отрицательно-нулевой обратной связи в адаптивных фрикционных муфтах / М. П. Шишкарев, К. О. Кобзев // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2014. — № 1. — C. 180—191.

13. Шишкарев, М. П. Основы методологии расчета и проектирования адаптивных фрикционных муфт с раздельным силовым замыканием [Электронный ресурс] / М. П. Шишкарев [и др.] // Науковедение. — 2013. — № 5. — Режим доступа: http://www.naukovedenie.ru/PDF/17tvn513.pdf (дата обращения 27.03.19).

14. Шишкарев, М. П. Специфика методик расчета и проектирования адаптивных фрикционных муфт с раздельным силовым замыканием [Электронный ресурс] / М. П. Шишкарев [и др.] // Науковедение. — 2013. — № 5. — Режим доступа: http://www.naukovedenie.ru/PDF/18tvn513.pdf (дата обращения 27.03.19).