Основные термины и определения 4 страница

В таблице 5.3 приведены схемы для определения силы зажима Р_з заготовок для различных видов механической обработки.

Таблица 5.3 Схемы для определения зажимного усилия Р_з

Контрольные задания.

Задание 5.1.

На какие группы делятся зажимные устройства?

Задание 5.2.

Этапы силового расчета станочных приспособлений.

Задание 5.3.

Как составить расчетную схему и исходное уравнение для расчета зажимного усилия Рз.

Задание 5.4.

Как определить коэффициент надежности закрепления «К»?

6. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Р_и

Силовые механизмы обычно выполняют роль усилителя. Его основной характеристикой является коэффициент усиления i (передаточное отношение сил)

.

Наряду с изменением величины исходного усилия силовой механизм может также изменять его направление, разлагать на составляющие и совместно с контактными элементами обеспечивать приложение зажимного усилия к заданной точке. Иногда силовые механизмы выполняют роль самотормозящего элемента, препятствуя раскреплению заготовки при внезапном выходе из строя привода.

Силовые механизмы делятся на простые и комбинированные. Простые состоят из одного элементарного механизма – винтового, эксцентрикового, клинового, рычажного.

Комбинированные представляют собой комбинацию нескольких простых: рычажного и винтового, рычажного и эксцентрикового, рычажного и клинового и т.д.

Силовые механизмы используются в приспособлениях с зажимными устройствами как первой, так и второй групп. Для приспособлений с зажимными устройствами первой группы силовой механизм следует выбирать совместно с приводом, чтобы можно было рационально согласовать силовые возможности механизма (коэффициент усиления i) с силовыми данными привода.

Выбор конструктивной схемы силового механизма производится также с учетом конкретных условий компоновки приспособления.

Для выбранного силового механизма необходимо определить коэффициент усиления i и исходное усилие Р_и , которое должно быть приложено к силовому механизму приводом или рабочим.

Расчетная формула для нахождения Р_и может быть получена на основе решения задачи статики – рассмотрения равновесия силового механизма под действием приложенных к нему сил.

Пример

Рис. 6.1. Винтовой механизм.

Винтовой механизм со сферическим торцом (рис. 6.1).

Дано: Р_з , l, d.

.

Пример 2

Рис. 6.2. Эксцентриковый механизм.

Эксцентриковый механизм (рис. 6.2).

Дано: Р_з , l, е.

.

Пример 3

Рис. 6.3. Рычажный механизм.

Рычажный механизм (рис. 6.3).

,

– КПД, учитывающий потери на трение в опоре;

.

Пример 4

Рис. 6.4. Клиноплунжерный механизм.

Клиноплунжерный механизм (рис. 6.4).

,

– угол клина в ⁰;

– угол трения между плунжером и клином в ⁰;

;

– угол трения между клином и корпусом в ⁰;

;

- угол трения между плунжером и корпусом в ⁰;

.

Пример 5

Рис. 6.5. Комбинированный силовой механизм.

Комбинированный силовой механизм (рис. 6.5).

.

В таблице 6.1 приведены схемы для определения исходного усилия Р_и , а в таблице 6.2 – обозначения исходных данных для расчетов.

Таблица 6.1 Схемы для определения исходного усилия Р_и

	;
	;

Таблица 6.2 Исходные данные для расчетов

К	коэффициент надежности закрепления
М	крутящий момент (резания), Н(мм
f1	коэффициент трения опорных элементов
f2	коэффициент трения зажимных элементов
l	расстояние от оси вращения инструмента до точки зажима, мм
	угол призмы, град.
D	диаметр заготовки (наружный), мм
n	число одновременно работающих инструментов
d0	диаметр заготовки (внутренний), мм
Р	сила резания, мм
Р1	составляющая силы резания, Н
Р2	составляющая силы резания, Н
Р3	составляющая силы резания, Н
a0	расстояние от точки зажима до точки возможного вращения заготовки, мм
в0	расстояние от обрабатываемой поверхности до точки возможного смещения заготовки, мм
G	сила веса, Н
С0	расстояние от опорной поверхности до точки возможного смещения заготовки, мм
n1	число прихватов, кулачков, гофрированных втулок, лепестков цанги
l0	длина заготовки, мм
	угол конуса центра, град.
Х	вылет центра, мм
У	вылет шпинделя, мм
L6	диаметр шайбы, мм
	угол трения на поверхности конуса, град.
	угол трения на поверхности пиноли, град.
l1	расстояние между опорными элементами, мм
Е0	модуль упругости материала цанги, Н/мм2
S	толщина лепестка цанги, мм
	зазор между цангой и заготовкой до начала зажима, мм
l2	расстояние от плоскости задела лепестка цанги до середины зажимающего конуса цанги
	угол сегмента лепестка цанги, град.
D3	наружный диаметр лепестков цанги, мм
rср	средний диаметр резьбы винта, мм
	угол подъема резьбы винта, град.
	приведенный угол трения в резьбе, град.
Dн	наружный диаметр опорного торца винта или гайки, мм
d10	диаметр резьбы винта, мм
l3	длина рукоятки, мм
d6	диаметр диска, мм
	КПД
(	угол между плечом рычага и направлением действия силы, град.
q	сопротивление пружины, Н(мм
Рз	зажимающая сила, Н
Н	размер, мм
е	эксцентриситет эксцентрика, мм
	угол поворота эксцентрика от начального положения, град.
	, град.
	угол трения в месте приложения зажимного усилия
	угол между плечом рычага и направлением действия силы, град.
Д6	диаметр пневмокамеры, мм
d5	диаметр штока, мм
(5	угол клина, град.
(5	угол трения между плунжером и клином, град.
(6	угол трения между клином и корпусом, град.
Рм	давление масла, МПа
(7	приведенный угол трения между клином и роликом, град.
	угол конуса, град.
	угол трения на конусе
d8	внутренний диаметр ролика, мм.
D2	наружный диаметр ролика, мм.
	угол трения на направляющей поверхности штока
	угол, град.
f3	коэффициент трения на направляющей поверхности ползунов
	половина угла конуса цанги, град.
	угол трения
	угол трения между цангой и заготовкой
	угол трения на торце цанги
D4	диаметр шайбы, мм
Рв	давление сжатого воздуха, МПа
D5	диаметр цилиндра, мм

Контрольные задания

Задание 6.1.

Как определить исходную силу Р_и?

Задание 6.2.

Понятие о силовом механизме.

7. Расчет приводов зажимных устройств

Как указывалось в предыдущих главах, приводы используются в приспособлениях с зажимными устройствами первой и третьей групп. В зажимных устройствах первой группы применяются пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, механогидравлические, центробежно-инерционные и другие приводы. В третьей группе – вакуумные, магнитные, электростатические и др.

7.1. Пневматический привод

Пневматический привод состоит из пневмодвигателя, воздухопроводов и пневматической аппаратуры различного назначения. Энергоносителем здесь является сжатый воздух с давлением Р = 0,4 – 0,6 Мпа. Расчет на прочность элементов пневмопривода производят при давлении Р = 0,6 МПа, а величину развиваемого им усилия Р_и при давлении Р = 0,4 МПа.

Пневмодвигатели выполняют в виде поршневых цилиндров и диафрагменных пневмокамер.

7.1.1. Поршневые двигатели (пневмоцилиндры)

Они подразделяются на одинарные и сдвоенные. В одинарных имеется один поршень, а в сдвоенных – два. Они могут быть также одностороннего и двухстороннего действия (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Пневмоцилиндр двухстороннего действия

1. Для пневмоцилиндров одностороннего действия

;

;

,

где к – характеристика пружины,

а – величина сжатия.

2. Для пневмоцилиндров двухстороннего действия

,

,

где – КПД 0,85,

q – сопротивление возвратной пружины.

7.1.2. Диафрагменные пневмокамеры

Рис. 7.2. Диафрагменная пневмокамера

1. Для пневмокамер одностороннего действия

.

2. Для пневмокамер двухстороннего действия

Диафрагменные пневмокамеры (рис. 7.2) в силовом отношении отличаются от поршневых тем, что развиваемое ими усилие Р_и изменяется по мере движения штока.

Достоинства пневмокамер:

· рабочая камера не обрабатывается и гораздо дешевле пневмоцилиндров;

· герметичны;