Лекция 5 Эксцентриковые зажимы

Эксцентриковые зажимы, в противоположность винтовым, яв­ляются быстро-действующими. Достаточно повернуть рукоятку такого зажима менее чем на 180°, чтобы закрепить заготовку.

Схема действия эксцентрикового зажима показана на рисунке 9.

Рисунок 9 – Схема действия эксцентрикового зажима

При повороте рукоятки радиус поворота эксцентрика увели­чивается, зазор между ним и деталью (либо рычагом) умень­шается до нуля; зажим заготовки производится за счет даль­нейшего «уплотнения» системы: эксцентрик — деталь — приспо­собление.

Для определения основных размеров эксцентрика следует знать величину усилия зажима заготовки Q, оптимальный угол поворота рукоятки для зажима заготовки , допуск на толщину закрепляемой заготовки.

Если угол поворота рычага неограничен (360°), то величину эксцентриситета кулачка можно определить по уравнению

где S₁ —установочный зазор под эксцентриком, мм;

S₂—запас хода эксцентрика, учитывающий его износ, мм;

—допуск на толщину заготовки, мм;

Q – усилие зажима заготовки, Н;

L —жесткость зажимного устройства, Н/мм (характери­зует величину отжима системы под воздействием за­жимных сил).

Если угол поворота рычага ограничен (менее 180°), то вели­чину эксцентриситета можно определить по уравнению

Радиус наружной поверхности эксцентрика определяется из условия самоторможения: угол подъема эксцентрика , состав­ленный зажимаемой поверхностью и нормалью к радиусу его вращения, всегда должен быть меньше угла трения, т. е.

(f=0,15 для стали),

где D и R—соответственно диаметр и радиус эксцентрика.

Усилие зажима заготовки можно определить по формуле

где Р — усилие на рукоятке эксцентрика, Н (принимается обычно ~ 150 Н);

l — длина рукоятки, мм;

–углы трения между эксцентриком и деталью, меж­ду цапфой и опорой эксцентрика;

R₀ — радиус вращения эксцентрика, мм.

Для приближенного расчета усилия зажима можно восполь­зоваться эмпирической формулой Q12 Р (при t=(4—5)R и Р=150 Н).

Сложнее, чем показано выше, рассчитываются экс­центрики с эвольвентной кривой, у которой угол подъема всегда неизменен, а также с кривой, очерчи­ваемой спиралью Архимеда, у которой угол подъема по мере поворота рукоятки уменьшается.

Некоторые из используе­мых в приспособлениях эксцентриковых зажимов показаны на рисунке 10.

Очень часто зажим заго­товок непосредственно эксцентриком производить нерацио­нально, поскольку величина эксцентриситета (величина под­жима) составляет лишь несколько миллиметров. Гораздо целесообразнее сочетать эксцентриковые зажимы с рычажными или какими-либо другими, либо проектировать их откидными.

Литература

6осн.[19-28].

Контрольные вопросы

1. К какой категории относятся эксцентриковые зажимы с точки зрения быстродействия?

2. Что следует знать для определения основных размеров эксцентрика?

3. Почему очень часто зажим заготовок непосредственно эксцентриком производить нерационально?

а,в — для поджатая плоских заготовок; б — для крепления плоских заготовок с помощью качающегося коромысла; г — для стягивания обечаек с помощью гибкого хомута

Рисунок 10 – Примеры различных по конструкции эксцентриковых зажимов

Лекция 6 Рычажные зажимы

Рычажные зажимы достаточно широко применяются в сборочно-сварочных приспособлениях, чаще всего для закрепления листовых заготовок, расположенных горизонтально. Такие за­жимы являются быстродействующими, создают большие уси­лия прижима, величину которых при необходимости можно регулировать в достаточно широких пределах с помощью пру­жинных амортизаторов. Конструкции этих зажимов легко мож­но нормализовать, обеспечивая тем самым универсальность их применения.

Недостатком рычажных систем является возможность слу­чайного, а при плохой конструкции и самопроизвольного рас­крывания захватов. Поэтому применять такие прижимы следует лишь тогда, когда случайное раскрепление заготовки не при­ведет к .аварии или опасности для работающих. Уменьшить воз­можность случайного раскрытия рычажного прижима можно пу­тем применения массивных рукояток, сила тяжести которых в рабочем положении имеет то же направление, что и усилие рабочего, прикладываемое к рукоятке при закреплении детали. Еще более повышают надежность рычажных систем различ­ные фиксирующие устройства: щеколды, замки и т. п. Схема действия рычажной системы показана на рисунке 1. Прижим состоит из стойки 1, на которой с помощью паль­ца 2 крепится ручка-скоба 3. К последней через соединитель­ные планки 4, сидящие на осях 5, шарнирно присоединен ры­чаг 6, сидящий на оси 7 и имеющий регулируемый упор 8 (установленный вылет упора 8 фиксируется контргайкой 0). Ход ручки-скобы ограничивается упором 10. При откидывании ручки 3 вправо вокруг неподвижного шарнира 2 звено 4 при­поднимает рабочей рычаг 6, допуская установку собираемой де­тали. При обратном движении рукоятки происходит зажатие заготовки.

Рисунок 11 – Схема действия рычажного прижима

Винт 8 служит для изменения установочного зазора (для возможности подрегулирования силы прижатия при изменении толщины закрепляемых заготовок или износа прижима).

Расчет величины силы зажатия, зависящей от схемы рычаж­ной системы, ведется по правилу плеч (можно воспользоваться также графоаналитическим методом—построением силовых многоугольников).

Для рычагов 1-го рода (рисунок 12, а) и 2-го рода (рисунок 12, б) расчет зажимного усилия Q можно вести по уравнениям:

—для рычагов 1-го рода;

—для рычагов 2-го рода,

где Р—усилие, прикладываемое к концу рукоятки, Н;

a — ведущее плечо рычага;

b — приводимое плечо рычага;

f— коэффициент трения в шарнире;

r—радиус пальца шарнира.

а—1-го рода; б — 2 го рода

Рисунок 12 – Схема рычагов

Для более сложных механизмов усилие зажима зависит так­же от угла —угла «наклона» рычагов (рисунок 13). Наибольшая величина силы зажатия обеспечивается при углах наклона, близких к нулю.

Рычажные зажимы, как правило, используются в сочетании с другими, образуя более сложные рычажно-винтовые, рычажно-пружинные и другие усилители, позволяющий трансформиро­вать либо величину силы прижатия, либо величину хода прижима, либо направление хода передаваемой силы. Такие усилите­ли по конструктивному оформлению могут быть весьма разно­образными.