5. Зажимные механизмы

Зажимные механизмы представляют собой один из видов

приспособлений для механической обработки и служат для за­крепления обрабатываемых деталей. Ниже рассмотрены некоторые разновидности этих механизмов.

1. Настенный пресс для зажима труб (схема 9)

Пресс (рис.5.1) предназначен для за­жима труб разного диаметра (например, при нарезании резь­бы). Для удобства в работе неподвижный зажим I снабжен направляющими, вдоль которых подвижный зажим 2 перемещается поступательно, не вращаясь.

Исходной вели­чиной для расчетов деталей на прочность является момент Т₀, воздействующий на трубу наибольшего диаметра. Момент Т₀ должен быть уравновешен моментом трения Т_ТР между трубой и зажимами. Для создания Т_ТР необходимо приложить к зажимам со сто­роны винта усилие Q (рис.5.2). Условие равновесия трубы имеет вид

(5.1)

г де F_n - нормальное усилие; f - коэффициент трения, вы­бираемый из табл.1.2 с учетом воз­можности наличия смазки на поверх­ности трубы; β - то же, что в формуле (3.1). Так как

, (5.2)

окончательно из (5.1), (5.2)

К ак правило, γ = 90˚.

Часть станины, в которой за­креплена гайка, проверяется на из­гиб моментом M = QH₁ (см.рис.5.I) по формуле (4.4). Про­верка прочности основания неподвижного зажима производится по формуле (4.4), в которой M = QH₂. Рассчитываемым по­перечным сечениям может быть придана форма тавра или двутав­ра.

5.2. Зажимное устройство для отрезки заготовок (схема 10)

Устройство состоит из станины I (рис.5.3), упора 3, подвижного башмака 4 с закрепленной в нем гайкой 5 и вин­та 6. При вращении винта гайка обеспечивает поступательное перемещение башмака, зажимающего заготовку.

В рассматриваемом механизме, как и в устройстве по схе­ме 6, во избежание нагружения винта изгибающим моментом баш­мак должен перемещаться в направляющих. Устройство, изобра­женное на рис.5.3, имеет направляющие типа "ласточкина хвоста"

При небольших усилиях зажимания (Р < 15000 Н) можно использовать направ­ляющие , представлен­ные на рис.3.2,в.

Один из вари­антов конструкции станины показан на рис.5.4.

О севую силу на винте Q и разме­ры опорных поверх­ностей башмака можно найти при помощи зависимостей (3.13), (3.19), (3.20), в которых следует принимать Н₁ со зна­ком минус* и α = 0.

Резьбовое соединение упора со станиной можно рассчиты­вать по формулам (4.7), (4.9), (2.4), (2.5), учитывая, что здесь отсут­ствует внешняя сила, растягива­ющая крепежные винты 2 (см.рис.5.3),и, сле­довательно, в формулах (4.7), (4,9) второй член равен нулю.

Станина мо­жет быть изготов­лена из стали и чугуна. Если станина стальная, и усилие Р относительна большое (Р > 1000 Н), то упор может быть за­креплен при помощи двух сварных швов. В каждом шве, имеющем катет к и длину L, возникают напряжения от силы Р(τ_Р) и момента М=РН_Р(τ_Р), равные

где h_P=0,7K - высота опасного (биссекторного) сечения шва.

Пренебрегая (вследствие малости) напряжением τ_Р, из условия прочности можно найти необходимый катет шва

.

- допускаемое напряжение растяжения для соединя­емых деталей.

Болты 7, крепящие станину к основанию, испытывают дей­ствие только момента, определяемого формулой (I.I7), поэтому их можно выбрать конструктивно с резьбой, имеющей диаметр несколько больший, чем у винтов 2.

_________________________________________________________

*Схема нагружения башмака отличается от схемы рис.3.3 тем, что в рассматриваемом случае винт расположен ниже по­верхности трения.