4.4. Расчет зажимных элементов приспособления

Зажимными элементами приспособления являются пневмоприжимы.

Определяем диаметр пневмоцилиндра необходимого для прижатия изделия по ранее проведенным расчетам:

_{мм, (4.16)}

_{где F – площадь поперечного сечения,}

_{Определяем площадь поперечного сечения}

_{, (4.17)}

где Р – усилие создаваемое на штоке пневмоцилиндра при зажиме заготовки, его определяем по формуле (3),

P_B – давление воздуха, Р_В = 0,4 МПа

η – коэффициент полезного действия, η = 0.8

Усилие на штоке находим по формуле

_{МПа, (4.18)}

_{где Q – прижимное усилие, создаваемое на детали, кН}

Определяем прижимное усилие, Н, по формуле

_{, (4.19)}

_{где т – масса заготовки, кг}

Определяем диаметр пневмоцилиндра необходимого для прижатия листов к столу по формулам (4.16 - 4.19):

_{Для прижатия листов к сварочному столу воизбежание смещений из приспособления необходимо 8 пневмоприжимов.}

4.5. Расчет электромеханического оборудования приспособления

_{Расчёт сварочной глагольной тележки}

_{Производим расчёт ходовой части и механизма передвижения тележки глагольного типа. Расчётная схема сварочной тележки представлена на рисунке 4.1.}

_{Рис. 4.1. Расчётная схема сварочных тележек.}

_(4.15)

_(4.16)

_{где G – вес катучей балки и сварочного автомата}

_{Определяем усилие на каждом из двух колёс, передвигающихся по одному рельсу:}

_(4.17)

_{Сумма горизонтальных реакций этих же колес равной горизонтальной реакции верхних опорных роликов определяется по следующей формуле:}

_{Рис. 4.2. Схема ходового колеса.}

_(4.18)

_{H – ширина колеса, Н=(40-70мм),}

Диаметр колеса и ширина обода проверяется расчетом на контактное напряжение по следующей формуле:

_(4.19)

Эффективное напряжение в точечном контакте определяется по формуле Ковальского:

_(4.20)

_{где: Kf – коэффициент учитывающий влияние тангенсальных сил трения при среднем режиме работы оборудования Kf =1,05,}

_{r1 – радиус колеса, r1=(от 60 – 180мм).}

_{h – величина составляющая 90% от Н}

_{Е – приведенный модуль упругости Е = 2,6}^.₁₀⁵ _МПа

Р – нагрузка на колесо определяется по следующей формуле:

_(4.21)

_{Pc – максимальная нагрузка на обод колеса которая равна Q1}

К_н - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине рельс: К_н = 1,1

Допустимое значение контактного напряжения выбирается в зависимости от твердости по Бринелю. HB обод колеса.

Используется сталь: Ст30, Ст 40.

_(4.22)

Сопротивление передвижения тележки определяется по формуле:

_(4.23)

_{где: Qk – нагрузка на колесо равняется G,}

_{fn – коэффициент трения в подшипниках, fn=0,015,}

_{μК- коэффициент трения качения с цилиндрическим ободом, μ=0,03}

_{Dк - диаметр колеса (мм)}

_{dв - диаметр вала в месте посадки подшипников, dв в 5-6 раз меньше}

_{Кр - коэффициент учитывающий сопротивление трения бортов колеса (ребер) о голову рельс, Кр =2,5}

_{Определяем сопротивление передвижения тележки в период разноса:}

_(4.24)

_{где: a – возможное ускорение тележки, а = (0,10-0,11)мм/сек}²

_{Момент сопротивления движения приводных валов двигателя:}

_(4.25)

_{где: D - диаметр колеса}

_{Общий КПД механизма передвижения от вала ходового колеса до вала двигателя η0 = 0,91}

_{i – общее передаточное число редуктора}

_{Определяем запас сцепления ведущих колес с рельсом при установившемся движении тележки:}

_(4.26)

_{где: Ψ – коэффициент сцепления ходового колеса с рельсом, Ψ =0,15}

_{Qmin – наименьшее суммарное давление ведущих колес на рельс, Qmin=G}

_{Производим уточнение мощности электродвигателя тележки по следующей формуле:}

_(4.27)

_{где: υmax – максимальная скорость движения применяется в 5 раз больше скорости сварки}

_{Расчет механизмов подьема}

_{Сопротивления вращению направляющих роликов коретки зависит от величины опорных реакций этих роликов:}

_(4.28)

_{где: L – максимальное плечо штанги, горизонтальной консоли}

_{l – плечо от горизонталной консоли до места подвешивания сварочной головки}

_{h - расстояние между роликами}

_{Сопротивление вращению роликов при подъеме:}

_(4.29)

_{где: fp – коэффициент трения подшипников ролика}

_{Kр – коэффициент учитывающий трения в ребрах ролика, Kр = 1,5 – 2,0}

_{μ к – коэффициент трения качения}

_{Dp – диаметр роликов от 4 до 8 см}

_{d – диаметр вала в месте посадки подшипника принимается в 2 раза меньше диаметра роликов в (м)}

_{Определяем необходимое подъемное усилие:}

_(4.30)

_{Определяем мощность электродвигателя механизма подъема:}

_(4.31)

_{где: υn – скорость подъема (не более 2 м в минуту).}

_{Определяем усилие подъема в период разгона:}

_(4.32)

_{где: a – возможное ускорение не превышает}

_{Расчет несущих конструкций}

_{Определяем наибольший изгибающий момент консольной штанги:}

_(4.33)

_{где: Ga – вес сварочного аппарата (головки свойство в полном его вооружении)}

_{Gδ – собственный вес консольной балки}

_{l – вылет консольной балки}

_{Определяем мощность штанги и консоли:}

_(4.34)

_{где: Wк – момент сопротивления сечения штанги консоли}

_{[σ] – временное сопротивление на разрыв.}

Глагольная тележка ГТ-1 предназначена для перемещений несамоходных сварочных автоматов при сварке прямолинейных и кольцевых швов.

Техническая характеристика глагольной тележки ГТ-1представлена в табл.4.1

Таблица 4.1

_{Техническая характеристика глагольной тележки ГТ-1}

Высота уровня сварки, мм: Наименьшая Наибольшая	800 2800
Вылет консоли от оси колонны до оси электрода, мм: Наименьший Наибольший	1100 2000
Скорость перемещения тележки, Рабочая, м/час Маршевая, м/мин:	19-77 13
Скорость горизонтального перемещения консоли,м/мин:	1
Скорость подьема/опускания консоли, м/мин:	2
Угол пов-та стойки, град:	0
Габаритные размеры (ДхЩхВ), мм:	2540х2380х4960
Масса,кг:	2230

Данное сборочно-сварочное приспособление спроектировано с учетом выполнения технологического процесса сборки и сварки, а также учитывая необходимость обеспечения удобства и безопасности эксплуатации, наиболее выгодного порядка наложения швов, предохранения от деформаций, облегчения труда сборщиков и сварщиков.