2.8.3 Расчет элементов приспособления

Как правило, сборочные приспособления рассчитывают не на прочность, а на жесткость. Методика расчета базируется на общих принципах строительной механики с учетом специфики работы приспособления.

Каркасы сборочного приспособления обычно рассматривают как многократно статически неопределённые системы , поэтому при их конструирование следует пользоваться упрощенными расчетами схемами. При таких расчетах весь каркас СП рассчитают на простейшие элементы балки, рамы, колонны, для которых заранее разработаны расчетные схемы, многоопорные балки заменяют на двухопорные.

Расчетной вертикальной нагрузкой на балки (раму) является масса фиксаторов (ложементов, рубильников и прочего), а так же масса собираемого узла. Для приспособлений, балки которых несут фиксаторы одной и той же массы, вертикальную нагрузку считают равномерно распределённой по длине балки. Если масса фиксаторов изменяется по длине балки, то вертикальную нагрузку принимают изменяющейся по форме трапеции или треугольника. Нагрузки, действующие на балки приспособлений, зачастую приложены к ним эксцентрично и, следовательно, вызывают кручение. Деформации изгиба и кручения балок являются наибольшими слагающими суммарной деформации каркаса приспособления.

Введение в задании на дипломное проектирование расчета элементов сборочного приспособления преследует цель показать умение студента производить элементарные расчеты на жесткость или прочность.

Ниже приводится пример расчета одного из элементов приспособления для сборки шпангоута.

Другие варианты расчетов даны в отдельном методическом пособии по расчету элементов приспособлений на прочность и жесткость.

Пример для проверочного расчета стержня крепления лекал

Сборочного приспособления.

Эскиз сборочного приспособления

Наибольшая нагрузка на стержни крепления лекал будет после функции и соединения четырех подсборок шпангоута: верхушки, боковины и балки. При этом будет нагружены 6 верхних стержней. Каждый стержень испытывает при этом деформацию изгиба и имеет жесткую одностороннюю заделку. Расчетная схема будет выглядеть следующим образом.

Исходные данные для расчета

— масса сборных подсборок шпангоута – 122 кг;

— масса лекал - 64 кг;

— е=0,1м

— количество стержней - 6 шт;

— D ст=24 мм;

— d ст=20 мм;

— величина допустимой деформации {F}≤0,1мм.

Деформация рассчитывается по формуле

(19)

Где F – вертикальная нагрузка на стержень, в нашем примере она будет

Где е — длина стержня;

Е — модуль упругости; для стали Е=

Jx=Jy=

Тогда f=(304*100³)/(3*2*10⁵*6800)=0.07 мм, что меньше допустимой деформации прогиба f< [f]=0.07 мм< 0.1мм

Значит жесткость расчетного элемента достаточна.

2.8.4 Выполнение сборочного чертежа приспособления

Перед выполнением сборочного чертежа приспособления необходимо по учебным пособиям или альбомам отраслевых стандартов элементов сборных приспособлений еще раз ознакомиться с конструкцией и типоразмерами этих элементов СП и максимально возможно использовать их в проектируемом СП.

На сборочном чертеже общего вида в соответствии с выбранной конструктивной схемой СП вычерчиваються в удобном масштабе два-три основные проекции приспособления. На этих проекциях должны быть нанесены базовые линии и условный контур собираемой конструкции (рекомендуется его нанести цветными линиями). Для «раскрытия» конструкции приспособленная следует изобразить необходимые виды, сечения и разрезы. При этом особое внимание надо обратить на проработку узлов базирования и фиксации (ложементов, рубильников, плит и вилок разъема и т.п.) деталей и подсборок собираемой конструкции. Помимо этого на сборочном чертеже необходимо показать крепежные элементы отдельных узлов СП, габаритные и установочные размеры, позиции узлов, деталей и крепежных элементов приспособления. На поле чертежа указываются технические требования (по монтажу, контролю СП и пр.), сборочный чертеж снабжается спецификацией (смотри методическое пособие по оформлению чертежей)