3. Методические указания

3.1. Выбор зажимного механизма

Исходя из величины потребной силы зажима Q, найденной в практической работе № 3, места ее приложения, конфигурации и точности заготовки, выбрать тип зажим­ного механизма и определить его основные конструктивно – размерные параметры (тип рычага, соотношение величин плеч рычага, вид и расположение клина и т.д.).

Перед выбором типа зажимного механизма рекомендуется предварительно определить диаметр пневмоцилиндра D исходя из силы зажима Q, т.е. без применения зажимного механизма. Если диаметр пневмоцилиндра окажется в пределах 100 – 125 мм и менее, то зажимной механизм не обязательно должен быть усиливающим и приводить к уменьшению требуемого усилия, развиваемого приводом приспособления.

, (3.1)

где D – диаметр поршня пневмоцилиндра, мм;

Q – усилие, развиваемое пневмоцилиндром, Н;

p – давление сжатого воздуха, подаваемого в пневмоцилиндр, МПа;

η – К.П.Д. пневмопривода.

Выбор типа зажим­ного механизма производится по литературе [1, 2, 3].

Изобразить кинематическую схему выбранного зажимного механизма, заготовку, опоры и все силы, действующие на элементы зажимного механизма.

Пример кинематической схемы показан на рис. 4.1.

3.2. Определение величины необходимой исходной силы привода W

Назначить числовые значения конструктивно – размерных параметров зажимного механизма (величины плеч рычагов, угол клина и т.д.).

Определить величину необходимой исходной силы привода W, пользуясь

формулами, приведенными в литературе [1, 2, 3, 4].

3.3. Выбор типа силового привода и определение его параметров

Рекомендуется применить пневматический силовой привод.

Основными параметрами пневмо – и гидропривода являются диаметр поршня D и диаметр штока d .

Если при закреплении заготовки с помощью пневмопривода сжатый воздух подается в бесштоковую полость цилиндра, то диаметр поршня находится по формуле 3.1. Если в штоковую, то по формуле, учитывающей площадь штока [2, 3, 4, 6].

Найденные в результате расчета величины диаметра поршня D и диаметра штока d пневмоцилиндра округляются в большую сторону до стандартных размеров по нормалям и ГОСТам [2, 3, 4, 6].

Если при применении усиливающего зажимного механизма с максимальным коэффициентом усиления получен диаметр поршня D для пневмоцилиндра больше чем 160 мм, то необходимо применить гидравлический привод и рассчитать его основные параметры D и d.

Привести описание устройства зажимного механизма, привода и принцип их работы.

4. Пример выбора зажимного устройства

И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕГО ПАРАМЕТРОВ

Схема установки заготовки и расчетная схема приведены на рис. 3.1 и 3.2. [5].

В качестве зажимного механизма применяется откидной рычаг и клиноплунжерный механизм, что позволяет удобно устанавливать заготовку и уменьшает размеры привода. Приводом является пневмоцилиндр. На рис. 4.1. приведена кинематическая схема зажимного механизма.

Рис. 4.1. Кинематическая схема приспособления.

Заготовка 1 устанавливается на призме 2 и прижимается к ней откидным рычагом 3 с силой Q. Рычаг может проворачиваться вокруг шарнира А. Для зажима заготовки ко второму плечу рычага 3 длиной ( ) прикладывается сила F, которая создается клином 4 при возникновении силы W от пневмоцилиндра 5.

Клин 4 при перемещении в направлении силы W перемещает ролик 6, связанный с плунжером 7, который, в свою очередь, соединен подвижно с рычагом 3 в соединении Б.

Клин 4 проходит через паз в плунжере 7 и опирается на поверхность корпуса приспособления В (см. рис. 4.1.).

Пружина 8 создает усилие Р_пруж. необходимое для возврата плунжера 7 в положение «открепление» и разжима заготовки. Для разжима заготовки клин 4 пневмоцилиндром 5 выводится из паза плунжера 7.

Для определения параметров привода необходимо определить все силы, действующие в зажимном механизме, начиная от исходной силы зажима заготовки Q и заканчивая силой, развиваемой приводом W.

Сила F на втором плече рычага и она же на ролике плунжера находится из уравнения моментов, действующих на рычаг.

На заготовку действует уже найденная сила Q, а на рычаг реакция этой силы

,

Отсюда

, (4.1)

Длинами плеч рычага и задаются исходя из размеров заготовки и других конструктивных размеров приспособления. Для клиноплунжерных механизмов с одним роликом и двухопорным плунжером усилие на клине находится по формуле:

(4.2)

где - усилие, приложенное к плунжеру;

- угол клина;

- приведенный угол трения между роликом и осью ролика;

- угол трения между клином и опорной поверхностью на корпусе (поверхность В);

- угол трения между плунжером и корпусом (направляющими втулками плунжера).

где - коэффициенты трения между роликом и осью, между клином и корпусом, между плунжером и корпусом соответственно;

и - диаметр оси ролика и ролика соответственно.

Значение коэффициентов трения могут приниматься равными 0,1.

Отношение обычно принимается равным 0,5.

По величине исходной силы привода W, степени механизации или автомати­зации приспособления и регламентированному времени на закрепление и открепление заготовки выбирается тип силового узла (привода) и рассчитываются его параметры. По нормалям и ГОСТам выбирают их стандартные размеры.