3.3Способы создания осевого усилия в съемниках

Усилие, необходимое для выпрессовки деталей, создается механическими, гидромеханическими и пневматическими устройствами, которые и дают название съемникам.

Механические съемники бывают рычажные, эксцентриковые, клиновидные, ударные и винтовые (рисунок 3.4).

а - рычажный первого рода; б - рычажный второго рода;

в - эксцентриковый; г - клиновидный.

Рисунок 3.4 - Схемы создания усилий в механических съемниках

Рычажные съемники наиболее просты по конструкции и применяются в тех случаях, когда усилие выпрессовки сравнительно невелико. Основной элемент - рычаг первого (рисунок 3.4, а) или второго (рисунок 3.4, б) рода, позволяющий при соответствующем соотношении плеч увеличить силу, прилагаемую к съемнику, в несколько раз.

Эту силу можно определить по равенствам:

, откуда , (3.1)

, откуда . (3.2)

Примером съемника такого типа может служить съемник крышек коренных подшипников двигателей внутреннего сгорания.

Эксцентриковые съемники применяют в тех случаях, когда ход штока небольшой. Ввиду большого соотношения плеч и (рисунок 3.4, в), этот съемник позволяет развивать значительные усилия выпрессовки. Подсчет возможной величины силы можно вести так же, как и для обычного рычажного съемника с рычагом второго рода.

Клиновидные съемники применяются в тех случаях, когда бывает необходимость "сорвать" с места детали, туго посаженные на конус (шаровые наконечники рулевых тяг). Из схемы (рисунок 3.4, г) видно, что сила R, направленная по линии N - N, зависит от угла a и может достигать больших значений, если a будет не велик. В общем случае, сила, развиваемая съемником, может быть определена из условия:

, откуда . (3.3)

Ударные съемники просты по конструкции, удобны в эксплуатации и применяются в тех случаях, когда усилие выпрессовки невелико.

Усилие выпрессовки создается в съемниках этого типа грузом 2 (рисунок 3.5), свободно сидящим на стержне, с одного края которого наглухо закреплена шайба 1, а с другого - захваты 3. При резком перемещении груза 2 влево появляется сила P, которая и используется для спрессовывания деталей.

Ориентировочно величину этой силы можно подсчитать по следующей формуле:

, (3.4)

где m - масса груза, кг;

v - скорость перемещения груза, v = 3 - 4 м/с;

t - время соударения, t = 0.01 с.

1 - шайба; 2 - груз; 3 - захваты

Рисунок 3.5 - Схема ударного съемника

Винтовые съемники позволяют получать достаточно большие усилия по сравнению с усилием, прилагаемым к рукоятке.

Тяговое усилие винта определяется по формуле:

, (3.5)

где - тяговое усилие винта, Н;

- усилие рабочего на рукоятке, Н;

- плечо, на котором действует сила , м;

- угол подъема винтовой линии или нарезки при среднем ее диаметре, град;

- угол трения ¦ = tgj = 0,15.

Угол подъема винтовой линии:

, (3.6)

где - шаг резьбы, м;

- средний диаметр резьбы, м.

Гидравлические съемники развивают большое усилие выпрессовки. Основным рабочим органом, создающим усилие выпрессовки, является силовой цилиндр (рисунок 3.6), в который под давлением подается рабочая жидкость.

Усилие, развиваемое силовым цилиндром, можно рассчитать по следующим формулам:

• при подаче рабочей жидкости в подпоршневое пространство:

, (3.7)

где - усилие, развиваемое силовым цилиндром, Н;

- давление рабочей жидкости, Па;

- диаметр цилиндра, м.

• при подаче рабочей жидкости в надпоршневое пространство:

, (3.8)

В гидравлических съемниках давление рабочей жидкости может создаваться самыми различными способами: при помощи рычажно-плун-жерных солидолонагнетателей, гидравлическим домкратом, масляным насосом типа НШ, приводимым в действие электрическим двигателем.

Чтобы выбрать электрический двигатель для привода в действие масляного насоса типа НШ, нужно подсчитать потребную мощность по формуле:

, (3.9)

где - мощность, кВт;

- объемная подача насоса, л/мин;

- давление, развиваемое насосом, МПа;

- общий или полный к. п. д. насоса.

Рисунок 6 - Схема к расчету гидравлического съемника

Объемную подачу насоса можно ориентировочно подсчитать по следующей формуле:

, (3.10)

где - объемная подача насоса, л/мин;

- подача рабочей жидкости насосом за один оборот вала, см³;

- частота вращения вала, об/мин;

- объемный к.п.д. насоса, = 0,9 - 0,95.

Гидромеханические съемники совмещают основные конструктивные признаки механического и гидравлического съемников. Усилие выпрессовки создается вращением винта, который воздействует на поршень малого цилиндра и создает давление масла в большом цилиндре, который перемещает шток, соединенный с захватами.

Пневматические съемники по своему устройству и действию аналогичны гидравлическим. Усилие, развиваемое этими съемниками, невелико (4000-8000 Н), так как давление воздуха, подаваемого на рабочие места, обычно бывает невысоким.