Плунжерные механизмы

Плунжерные механизмы бывают с одним, двумя или большим числом плунжеров. Одно- и двухплунжерные применяют как зажимные; многоплунжерные используют как самоцентрирующие механизмы (они будут рассмотрены далее).

На рисунке 2.38 – Схемы одноплунжерных зажимных механизмов, приведены основные схемы одноплунжерных механизмов: а) с консольным и б) с двухопорным плунжером. Для получения расчетных формул приведенных механизмов рассмотрим равновесие клина 1 и плунжера 2 каждого механизма в отдельности. Клин 1 является плоским односкосым, поэтому

(2.86)

(2.87)

Консольный плунжер 2 (рисунок 2.38, а – Схемы одноплунжерных зажимных механизмов) под действием силы Р перекашивается в пределах зазора в направляющих. В результате давление плунжера на направляющие распределяется по закону треугольника.

Равнодействующие этих давлений удалены от вершины прямого угла на 1/3 катета α, т.е. расстояние между силами N равно 2/3 а.

При условии равновесия плунжера сумма моментов сил Р и N относительно точки 0 , откуда

(2.88)

Для зажима заготовки плунжер перемещается вверх, при этом силы N вызывают силы трения F₃, которые препятствуют перемещению плунжера: F₃ = N×tgφ₃. Подставив сюда N, из имеем

(2.89)

где: φ₃ – угол трения между плунжером и корпусом.

Сумма проекций всех сил на вертикальную ось Q+2F₃-Q'=0 c учетом формулы , откуда

(2.90)

Приравняем между собой правые части уравнений (2.86) и (2.90):

(2.91)

откуда

(2.92)

Следовательно можно определить силу, развиваемую клиноплунжерным механизмом

(2.93)

Двухопорный плунжер (рисунок 2.38, б – Схемы одноплунжерных зажимных механизмов) под действием силы Р не перекашивается, а прижимается к одной стороне направляющей.

Рисунок 2.38 - Схемы одноплунжерных зажимных механизмов

При его перемещении будет возникать сила трения F₃ = Р×tg φ₃ и уравнение можно записать так:

(2.94)

Приравнивая выражения (2.86) и (2.93), получим

. (2.95)

Уравнение перемещений в многоплунжерных механизмах сохраняет вид (2.85).