12 Розрахунок затискних пристроїв

Затискні пристрої (затискачі) поділяються на прості (елементарні) і складні (комбіновані), які складаються з декількох простих. Прості затискачі це є елементарні механізми (гвинтові, клинові, ексцентрикові, важельні), складні складаються з комбінації простих, з’єднаних у відповідній послідовності. Кожний затискач складається з ведучої ланки, на яку діє вихідна (привідна) сила і ведені ланки (затискаючі, елементи) у вигляді кулачків, прихоплювачів безпосередньо затискаючих заготовки. Багатоланкові затискачі закріпляють одну заготовку у багатьох місцях, або кілька заготовок у багатомісному пристрої.

Залежно від джерела приводу затискачі підрозділяються на ручні, механізовані і автоматизовані.

При проектуванні пристроїв необхідно згідно технічного завдання (ТЗ) знайти силу затискання . Після цього визначити основні розміри затискача і вихідну силу (момент) для приведення пристрою у дію.

12.1 Ексцентрикові затискачі

Рисунок 12.1 – Схема розрахунку ексцентрикового затискача

Використовують у складних затискних системах і пристроях тискових типів. Ексцентрики можуть бути з циліндричною поверхнею.

Вихідними даними для визначення основних розмірів ексцентрика є: допуск розміру заготовки від її встановленої бази до місця прикладеної сили: кут повороту ексцентрика від початкового положення; – сила затискання головки. Основними конструктивними параметрами ексцентрика є ексцентриситет , діаметр і ширина .

У випадку відсутності обмеження кута повороту ексцентрика його ексцентриситет визначається так:

, (12.1)

де – зазор, який забезпечує вільне встановлення заготовки ( мм);

– запас ходу, який враховує неточність виготовлення і зношення ексцентрика ( мм);

– допуск розміру заготовки;

– запас ходу ексцентрика для компенсації пружних переміщень затискного пристрою;

– сила затискання;

– жорсткість системи затискання заготовки у пристрої, Н/мм.

Ексцентриситет при обмеженому куті повороту (значно менше 180) можна визначити за формулою

. (12.2)

Радіус цапфи ексцентрика при заданій ширині з умови роботи на зминання

, (12.3)

де – сила затискання;

МПа.

Діаметр ексцентрика при приблизних розрахунках можна вибирати .

Залежність між необхідною силою затискання і моментом на ручці ексцентрика:

момент на ручці

; (12.4)

сила на ручці

, (12.5)

де – кут тертя, ;

.

Ця формула забезпечує точність визначення Р від W до 10%.

Приклад. Визначити основні конструктивні параметри ексцентрикового затискача (рисунок 2.1): ексцентриситет ; діаметр і ширину цапфи; зовнішній діаметр ; ширину робочої частини , а також силу на важелі ексцентрика .

Необхідна сила затискання Н, зазор, який забезпечує вільне встановлення заготовки, мм, запас ходу мм, допуск розміру заготовки мм, жорсткість системи затискання заготовки у пристрої Н/мм, кут обмеження повороту , ширина цапфи мм, кут тертя , кут (див. рис. 12.1).

1. Визначаємо ексцентриситет при обмежені кута повороту

мм.

2. Визначаємо радіус цапфи

мм,

де – допустиме напруження зминання, МПа.

3. Визначаємо діаметр цапфи

мм.

4. Діаметр ексцентрика можна прийняти

мм.

5. Визначаємо зусилля на важелі ексцентрика

Н,

де – довжина важеля ексцентрика, мм.