Теоретическая частьРасчет усилия закрепления выполняется на основе составления уравнений равновесия заготовки. Число уравнений зависит от числа составляющих силы резания. Для каждой составляющей силы резания рассчитывается своя составляющая усилия закрепления. Исходной информацией для выполнения расчетов является: принципиальная схема приспособления, усилия резания, геометрические параметры определяющие конструкцию детали и зажимного механизма Так как в производственных условиях могут иметь место отступления от тех условий, применительно к которым рассчитывались по нормативам силы и моменты резания, возможное увеличение их следует учесть путем введения коэффициента надежности (запаса) закрепления К и умножения на него сил и моментов, входящих в составленные уравнения статики. Значение коэффициента надежности К следует выбирать дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения операции и способа закрепления заготовки. Его величину можно представить как произведение частных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора [2]:
К = К 0 К 1 К 2 К 3 К 4 К 5 К 6,
где К 0 – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления, К 0=1,5; К 1 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках, К 1 = 1,2 – для черновой обработки, К 1 = 1,0 – для чистовой обработки; К 2 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструмента; К 3 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, К 3 = 1,2; К 4 – учитывает непостоянство зажимного усилия, К 4 = 1,3 – для ручных зажимов, К 4 = 1,2 – для мембранных пневмокамер, К 4 = 1,0 – для пневматических и гидравлических зажимов; К 5 – учитывает степень удобства расположения рукояток в ручных зажимах, К 5= 1,2 – при диапазоне угла отклонения рукоятки 900, К 5 = 1,0 – при удобном расположении и малой длине рукоятки; К 6 – учитывает неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность (учитывается только при наличии крутящего момента, стремящегося повернуть заготовку), К 6 = 1,0 – для опорного элемента, имеющего ограниченную поверхность контакта с заготовкой, К 6 = 1,5 – для опорного элемента с большой площадью контакта. Величина К может колебаться в пределах 1,5…8,0. Если К < 2,5, то при расчете надежности закрепления ее следует принять равной К = 2,5 (согласно ГОСТ 12.2029-77). После определения усилия закрепления рассчитывают исходное усилие на приводе W. При расчетах используется уравнение
Q = i W, где i – коэффициент усиления, величина которого определяется кинематической схемой приспособления. Для цангового зажимного механизма, коэффициент усиления определяется по формуле:
i = tg (a+j),
где a - половина угла конуса цанги, град; j - угол трения в стыке конических поверхностей цанги и корпуса, град. При использовании в качестве зажимного клиноплунжерного механизма коэффициент усиления определяется по формуле
i = tg(a+2j),
где a - угол скоса клина, град; j - угол трения клина и плунжера в направляющих, град. Для рычажного зажимного механизма, коэффициент усиления определяется исходя из соотношения длины плеч рычага и конструкции рычажного механизма После того, как определено исходное усилие на приводе W, рассчитывают параметры привода. Рекомендуется использовать в конструкции приспособления одно-, двухсторонние пневмо- и гидроцилиндры. Наиболее часто используются стационарные пневмоцилиндры по ГОСТ 15608-81, встраиваемые пневмоцилиндры и гидроцилиндры ОСТ 2 Г22-3-86. При расчете параметров привода определяется диаметр цилиндра Dц и диаметр штока dшт. Диаметр пневмоцилиндра двустороннего действия при заданной силе W и давлению сжатого воздуха р при подаче воздуха в поршневую полость определяется по формуле [3]:
где h - к.п.д., учитывающий потери в пневмоцилиндре, h=0,85-0,9. При подаче воздуха в штоковую полость
Для пневмоцилиндров одностороннего действия при подаче воздуха в поршневую полость
где cx — сила сопротивления возвратной пружины в конце рабочего хода поршня. При расчетах принимают давление воздуха в пневмосети р =0,4-0,5 МПа, давление масла в гидросистеме р =(4; 5; 6,3) МПа, а диаметр штока пневмоцилиндра dшт =0,25 Dц, гидроцилиндра - dшт =0,5 Dц. Полученные значения Dц и dшт согласовывают с рядом стандартных значений этих параметров, принимая ближайшее большее значение. Ряд стандартных рекомендованных диаметров [4] Dц, мм: 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 и т.д. Ряд стандартных рекомендованных диаметров [4] dшт, мм: 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50 и т.д. Расчет предварительно выполняют для варианта использования пневмопривода. Если полученное значение Dц > 200 мм, рекомендуется перейти к использованию гидропривода. Используя приведенные ниже принципиальные схемы приспособлений и рассмотренные в практической работе №1 расчетные схемы рассмотрим методику выполнения расчетов при проектировании приспособлений для обработки точением, сверлением и фрезерованием. Принципиальная схема механизированного трехкулачкового патрона приведена на рис. 12, расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.2.
Рисунок 12 – Принципиальная схема трехкулачкового механизированного патрона
Исходя из описания действия сил на заготовку для расчета усилия закрепления необходимо составить три уравнения равновесия: два уравнения равновесия моментов и одно - равновесия сил. Каждое из уравнений используется для расчета одной составляющей усилия закрепления. Составляющей усилия закрепления присваивается индекс, который показывает для противодействия какой составляющей силы резания рассчитывается эта составляющая. Осевая сила Px стремится сдвинуть заготовку в осевом направлении (вдоль направления подачи). Этому противодействуют силы трения Fтр, которые возникают в точках приложения усилий закрепления. Уравнение равновесия будет иметь вид
PxK = 3 Fтр. Выразим силу трения через усилие закрепления
Fтр = f Qx,
где f -коэффициент трения. Тогда PxK = 3 f Qx. Преобразовав полученную зависимость получим уравнение для расчета составляющей Qx
Тангенциальная сила Pz создает крутящий момент с плечом D 1/2, который стремится повернуть заготовку вокруг оси. Этому противодействует момент сил трения Fтр2, которые возникают в точках приложения усилий закрепления Q, и имеют плечо D 2/2. Уравнение равновесия моментов будет иметь вид
PzK D 1/2= 3 Fтр2 D 2/2, Выразив силу трения Fтр2 через усилие закрепления получим Qz PzK D 1/2= 3 f Qz D 2/2,
Уравнение для расчета составляющей Qz будет иметь вид
Радиальная сила Py создает крутящий момент с плечом L, который стремится повернуть заготовку относительно точки О. Этому противодействуют моменты сил трения Fтр1 и силы Px. Силы трения Fтр1 возникают в точках приложения усилий закрепления в двух нижних кулачках и имеют плечо l. Момент силы трения возникающей в верхнем кулачке не рассматривается, так как сила проходит через точку поворота и имеет плечо равное 0. Сила Px создает момент с плечом (D 1+ D 2)/2. Уравнение равновесия моментов будет иметь вид
Py K L= 2 Fтр1 l + Px (D 1+ D 2)/2.
Выразим силу трения Fтр2 через усилие закрепления получим Qу. Плечо l определим исходя из того, что точки приложения усилия закрепления образуют равносторонний треугольник, вписанный в окружность диаметра D 2. Плечо l является высотой этого треугольника и может определяться по зависимости l =0,75 D 2.
Уравнение равновесия принимает вид
Py K L= 2 f Qz l + Px (D 1+ D 2)/2, Py K L= 2 f Qz 0,75 D 2 + Px (D 1+ D 2)/2, Py K L= 1,5 f Qz D 2 + Px (D 1+ D 2)/2.
Тогда
Суммарное усилие закрепления найдем через геометрическую сумму составляющих:
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия моментов действующих на рычаг (рис. 13).
Рисунок 13 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
С учетом того, что патрон трехкулачковый уравнение равновесия моментов действующих на рычаг имеет вид
W l 2=3 Q l 1.
Тогда W =3 Q l 1/ l 2.
Из расчетной схемы (рис. 13) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в штоковую полость цилиндра привода. Предполагаем, что это пневмоцилиндр. Его диаметр рассчитаем по формуле
Коэффициент 0,9375 получен из соотношения dшт =0,25 Dц и учитывает, что часть площади поршня пневмоцилиндра занимает площадь штока. Принципиальная схема механизированного приспособления для растачивания отверстия приведена на рис. 14, расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.4.
Рисунок 14 – Принципиальная схема механизированного приспособления для растачивания отверстия
Сила Py стремится оторвать заготовку от установочной поверхности. Этому противодействуют усилия закрепления Q. Уравнение равновесия сил будет
PyK = 2 Qx.
Следовательно Qx = PyK /2.
Осевая сила Px стремится сдвинуть заготовку вдоль оси обрабатываемого отверстия. Этому противодействуют силы трения Fтр1, которые возникают в точках приложения усилий закрепления Q, а также сила трения F’тр1, которая возникает в точке возникновения реакции R на установочной поверхности.
Px K = 2 Fтр1 + F’тр1.
Выразим силы трения через усилие закрепления и реакцию R в точке контакта заготовки с установочной поверхностью
Fтр1 = f Qх, F’тр1 = f R.
Реакцию R найдем спроецировав силы действующие на заготовку на вертикальную ось. R =2 Q. Тогда F’тр1 =2 f Qх. Уравнение равновесия принимает вид
Px K = 2 f Qх +2 f Qх= 4 f Qх. Qх = Px K/ 4 f.
Тангенциальная составляющая силы резания Pz стремится сдвинуть заготовку в направлении перпендикулярном оси обрабатываемого отверстия. Этому противодействуют силы трения Fтр, которые возникают в точках приложения усилий закрепления Q, а также сила трения F’тр, которая возникает в точке возникновения реакции R на установочной поверхности.
Pz K = 2 Fтр + F’тр. Fтр = f Qz, F’тр = f R= 2 f Qz.
Уравнение равновесия принимает вид
Pz K = 2 f Qz +2 f Qz= 4 f Qz.
Qz = Pz K/ 4 f.
Суммарное усилие закрепления найдем через геометрическую сумму составляющих:
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия моментов действующих на рычаг (рис. 15).
Рисунок 15 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
Уравнение равновесия моментов действующих на рычаг имеет вид
W l 1=3 Q l 2. Тогда W = Q l 2/ l 1.
Из расчетной схемы (рис. 13) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в поршневую полость цилиндра привода. Диаметр цилиндра рассчитаем по формуле
Принципиальная схема цангового патрона для сверления отверстия, расчетная схема которого приведена на рис. 1а, показана на рис.16.
Рисунок 16 - Принципиальная схема цангового патрона для сверления отверстия
Для схемы, приведенной на рис. 1а, уравнения равновесия заготовки под действием усилий резания будут иметь вид:
К Мкр = Fтр2 D /2; К Ро = Fтр2.
Выразим силы трения через соответствующие составляющие усилия закрепления: Fтр2 = f QМкр; Fтр2 = f QРо,
где f – коэффициент трения; QМкр, QРо - составляющие усилия закрепления. Уравнения примут вид: К Мкр = f QМкр D /2; К Ро = f QРо.
Преобразовав уравнения, получим зависимости для расчета составляющих усилия закрепления:
QМкр = 2 К Мкр /(f D); QРо = К Ро / f.
Суммарное усилие закрепления будет:
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия сил действующих на цангу (рис. 17).
Рисунок 17 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
Для определения усилия на приводе используем уравнение
W =1,15 Q tg (a + j).
где j - угол трения, для расчетов можно принимать j =(8…10)°.
Из расчетной схемы (рис. 17) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в штоковую полость цилиндра привода. Предполагаем, что это гидроцилиндр. Его диаметр рассчитаем по формуле
Коэффициент 0,75 получен из соотношения dшт =0,5 Dц и учитывает, что часть площади поршня гидроцилиндра занимает площадь штока. Принципиальная схема механизированного приспособления для сверления отверстия приведена на рис. 18, расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.6.
Рисунок 18 - Принципиальная схема механизированного приспособления сверления отверстия
Прежде чем приступать к составлению уравнений равновесия определим реакции в опорах, для чего спроецируем силы на вертикальную и горизонтальную оси. Предварительно разложим усилие закрепления Q на две составляющие: вертикальную Qв и горизонтальную Qг. Qв = Q sin a, Qг = Q cos a.
Спроецировав силы получим
R 1 = Qг = Q cos a, R 2 = Qв = Q sin a.
Уравнение равновесия моментов действующих на заготовку будет
MкрK = Fтр D /2 + Fтр1 D /2 + Fтр2 D /2.
Выразим силы трения через соответствующие нормальные усилия
Fтр = f Q, Fтр 1 = f R 1 = f Qг = f Q cos a, Fтр 2 = f R 2 = f Qв = f Q sin a.
Уравнение равновесия моментов приобретет вид
MкрK = f QМкр D /2 + f QМкр cos a D /2 + f QМкр sin a D /2= = f QМкр D /2 (1+ cos a+sin a). QМкр =
Уравнение равновесия сил действующих на заготовку будет
Ро K = F’тр + F’тр1 + F’тр2.
Выразим силы трения через соответствующие нормальные усилия. Уравнение равновесия сил приобретет вид
Ро K = f QРо + f QРо cos a + f QРо sin a = = f QРо (1+ cos a+sin a). QРо = Суммарное усилие закрепления будет:
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия моментов действующих на рычаг (рис. 19).
Рисунок 19 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
Уравнение равновесия моментов действующих на рычаг имеет вид
W l 1= Q l 2. Тогда W = Q l 2/ l 1.
Из расчетной схемы (рис. 19) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в штоковую полость цилиндра привода. Диаметр цилиндра рассчитывается по соответствующей формуле. Принципиальная схема механизированного приспособления для сверления отверстия в заготовке установленной на призму приведена на рис. 20, расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.5.
Рисунок 20 - Принципиальная схема механизированного приспособления для сверления отверстия в заготовке установленной на призму
Прежде чем приступать к составлению уравнений равновесия определим реакции в призмах R. Для этого используем схему приведенную на рис. 5. Спроецировав силы действующие на заготовку на вертикальную ось получим Q = 2 Rв, Rв=Q/ 2.
Из треугольника сил (рис.5а) следует, что
R= Rв/соs (90-a) = Rв/sin a=
Составим уравнение равновесия сил действующих на заготовку Ро K = F’тр +2 F’тр.
Выразим силы трения через соответствующие нормальные усилия. Уравнение равновесия сил приобретет вид
Ро K = f QРо +2 f R = f QРо +2 f
Тогда, для расчета составляющей усилия закрепления QРо получим формулу QРо =
Составим уравнение равновесия моментов действующих на заготовку MкрK = F’тр1 D /2+2 F’тр1 D /2.
Выразим силы трения через соответствующие нормальные усилия. Уравнение равновесия сил приобретет вид
MкрK = f QМкр D /2+2 f R D /2= f QМкр D /2+2 f = f QМкр
Тогда, для расчета составляющей усилия закрепления QМкр получим формулу
QМкр =
Суммарное усилие закрепления будет:
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия моментов действующих на рычаг (рис. 21).
Рисунок 21 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
Уравнение равновесия моментов действующих на рычаг имеет вид
W l 2= Q (l 1+ l 2). Тогда W = Q (l 1+ l 2)/ l 2.
Из расчетной схемы (рис. 21) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в штоковую полость цилиндра привода. Диаметр цилиндра рассчитывается по соответствующей формуле. Принципиальная схема механизированного приспособления для сверления отверстия в заготовке установленной на цилиндрической оправке с упором в торец рис. 22, расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.7.
Из этого уравнения получаем формулу для расчета составляющей QРо усилия закрепления
QРо =
Исходя из допущений, сделанных при составлении расчетной схемы, уравнение равновесия моментов действующих на заготовку будет иметь вид
MкрK = QМкр D /2.
Тогда
QМкр=
Суммарное усилие закрепления будет:
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия моментов действующих на рычаг (рис. 23).
Рисунок 23 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
Уравнение равновесия моментов действующих на рычаг имеет вид
W l 1= Ql 2. Тогда W = Q l 2/ l 2. Из расчетной схемы (рис. 23) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в поршневую полость цилиндра привода. Диаметр цилиндра рассчитывается по соответствующей формуле. Принципиальная схема механизированного приспособления для фрезерования паза на заготовке установленной на точечные опоры установленной на призму приведена на рис. 24, расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.2б.
Рисунок 24 - Принципиальная схема приспособления для фрезерования паза на заготовке установленной на точечные опоры
Для схемы, приведенной на рис. 2б уравнения равновесия заготовки под действием усилий резания будут иметь вид:
К Рv = Fтр2 + Fтр2; К Рh = Fтр3 + Fтр4.
Выразим силы трения через соответствующие нормальные усилия:
Fтр2 = Fтр3 = R f; Fтр1 = Fтр4 = Q f.
Для определения величины R спроецируем силы действующие на заготовку на горизонтальную ось и получим уравнение: R -Q = 0. Откуда R =Q.
Подставим значения сил трения в исходные уравнения равновесия.
К Рv = R f + QРv f = 2 QРv f; К Рh = R f + QРh f = 2 QРh f.
где QРh, QРh - составляющие усилия закрепления. Преобразовав уравнения, получим зависимости для расчета составляющих усилия закрепления:
QРv = К Рv /(2 f); QРh = К Рh /(2 f).
Суммарное усилие закрепления будет
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия сил действующих на клиноплунжерном механизме (рис. 25).
Рисунок 25 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
При использовании клиноплунжерного механизма усилие на приводе определяется на по формуле W = Q tg (a +2 j).
Из расчетной схемы (рис. 25) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в поршневую полость цилиндра привода. Диаметр цилиндра рассчитывается по соответствующей формуле. Принципиальная схема механизированного приспособления для фрезерования паза концевой фрезой на заготовке установленной на цилиндрическую оправку с упором в торец показана на рис. 26. Расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.8.
Рисунок 26 - Принципиальная схема приспособления для фрезерования паза на заготовке установленной на цилиндрическую оправку с упором в торец
Определим реакцию в в точке контакта заготовки с установочной поверхностью (точка А рис.8), для чего спроецируем силы на горизонтальную оси. Получим
R = Q + Py.
Осевая сила Рх стремится сдвинуть заготовку в направлении перпендикулярном направлению подачи, Этому противодействуют сила трения Fтр, которая возникает в точке приложения усилия закрепления Q, а также сила трения F’тр, возникающая в точке контакта заготовки с установочной поверхностью. Уравнение равновесия сил будет
PxK = Fтр + F’тр. Выразим силы трения через соответствующие нормальные усилия и получим уравнение
PxK = Qx f + R f = Qx f + f (Qx + Py) = Qx f + f Qx + f Py = 2 Qx f + f Py.
Уравнение для расчета составляющей Qx будет
Qx =
Тангенциальная сила Pz создают крутящий момент с плечом (H+h), который стремится повернуть заготовку относительно оси, этому противодействует момент силы трения Fтр1, которая возникает в точке приложения усилия закрепления Q и имеет плечо l1 и момент сил трения F’тр1, возникающих в точках контакта заготовки с установочной поверхностью точке А и имеющий плечо H. Составим уравнение равновесия моментов действующих на заготовку
PzK (H+h) = Qz l1 + R H.
Выразим силы трения через соответствующие нормальные усилия и получим уравнение
PzK (H+h) = Qz l1 + H (Qz + Py)= Qz l1 + H Qz +H Py = = Qz (l1 + H) +H Py. Тогда
Qz =
Радиальная сила Py стремится повернуть заготовку относительно точки А создавая крутящий момент с плечом h. Этому противодействует момент составляющей силы закрепления Qy с плечом (H+ l 1). Уравнение равновесия сил будет
PyK h = Qy (H+ l 1). Откуда
Qy =
Суммарное усилие закрепления найдем через геометрическую сумму составляющих:
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия моментов действующих на рычаг (рис. 27).
Рисунок 27 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
Уравнение равновесия моментов действующих на рычаг имеет вид
W l 3= Ql 2. Тогда W = Q l 2/ l 3.
Из расчетной схемы (рис. 27) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в поршневую полость цилиндра привода. Диаметр цилиндра рассчитывается по соответствующей формуле. Принципиальная схема механизированного приспособления для фрезерования плоскости цилиндрической фрезой показана на рис. 28. Расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.9.
Рисунок 28 - Принципиальная схема приспособления для фрезерования плоскости цилиндрической фрезой
Воспользовавшись расчетной схемой определим, что R = Q + Ph. Сила Pv с плечом L и сила Ph с плечом h создают крутящие моменты, которые стремятся повернуть заготовку вокруг точки А. Этому противодействует момент силы трения Fтр с плечом L, которая возникает в точке приложения усилия закрепления Q.
PvK L + PhK h = Fтр L = f Qhv L. Qhv =
Сила Px создает момент с плечом l, который поворачивает заготовку относительно точки Б. Этому противодействуют моменты силы трения F’тр с плечом l и силы трения F’тр 1 с плечом (L- l). Сила F’тр возникает в точке приложения усилия закрепления Q, а сила F’тр 1 - в точке контакта заготовки с опорой.
PхK l = F’тр l + F’тр 1(L- l).
Выразим силы трения через соответствующие нормальные усилия и получим уравнение
PхK l =f Qx l + f R (L- l) = f Qx l + f (Qx+ Ph)(L- l) = = f Qx l + f Qx (L- l) + f Ph (L- l)= f Qx (L- l + l) + f Ph (L- l)= = f Qx L+ f Ph (L- l).
Составляющую усилию закрепления Qx рассчитаем по формуле
Qx =
Суммарное усилие закрепления найдем через геометрическую сумму составляющих:
Расчет усилия на приводе и диаметра цилиндра привода производится по расчетной схеме рис.25. Принципиальная схема механизированного приспособления для фрезерования паза концевой фрезой на заготовке установленной в двух призмах показана на рис. 29. Расчетная схема для определения усилия закрепления показана на рис.10.
Рисунок 29 - Принципиальная схема механизированного приспособления для фрезерования паза концевой фрезой на заготовке установленной в двух призмах
Исходя из соотношений полученных для расчетной схемы рис.5
R= Радиальная сила Py стремится сдвинуть заготовку вдоль оси. Этому противодействуют силы трения F’тр, которые возникают в точках контакта заготовки с призмами. Уравнение равновесия сил будет следующим
PyK = 4 F’тр.
Выразив силу трения F’тр через реакции R в точках контакта заготовки с призмами получим уравнение для расчета составляющей усилия закрепления Qy
PyK = 4 f R= Qy =
Тангенциальная сила Pz создает крутящий момент с плечом (D /2- h), который стремится повернуть заготовку вокруг оси. Этому противодействует момент сил трения Fтр, которые возникают в точках контакта заготовки с призмами и имеют плечо D /2. Уравнение для расчета составляющей Qz получим из уравнения равновесия моментов.
PxK (D /2- h) = 4 Fтр D /2=4 f R D /2= Qz =
Осевая сила Px стремится переместить заготовку вверх. Этому противодействуют вертикальные составляющие Rв реакций R в точках контакта заготовки с верхними частями призмы. Уравнение для расчета составляющей Qx получим из уравнения равновесия моментов.
Px K =2 Qв.
Из силового треугольника в точке контакта заготовки с призмами получим
Qв = Тогда
Px K =2 Qх = Px K / tg a.
Суммарное усилие закрепления найдем через геометрическую сумму составляющих:
Для расчета усилия на приводе W составим уравнение равновесия моментов действующих на рычаг (рис. 30).
Рисунок 30 - Расчетная схема для определения усилия на приводе
Уравнение равновесия моментов сил действующих на рычаг будет
Q l 1 sin b = W l 2, W = Q l 1 sin b / l 2.
Из расчетной схемы (рис. 30) видно, что для закрепления заготовки давление необходимо подавать давление в штоковую полость цилиндра привода. Диаметр цилиндра рассчитывается по соответствующей формуле.
Содержание отчета.
Студент получает индивидуальное задание и в отчете по работе должен представить:
1. Расчетную схему для определения усилия закрепления. 2. Уравнения равновесия заготовки и расчетное значение усилия закрепления заготовки Q. 3. Расчетное значение усилия на приводе W. 4. Расчетный и фактический диаметры цилиндра Dц и штока dшт цилиндра привода приспособления.
Практическое занятие №3
РАСЧЕТ КОМБИНИРОВАННЫХ ЗАЖИМНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Цель работы: изучить методику расчета параметров комбинированных зажимных механизмов Содержание работы: 1. Изучить принципиальную схему комбинированного зажимного механизма. 2. Выполнить прямой расчет комбинированного зажимного механизма. 3. Выполнить обратный расчет комбинированного зажимного механизма.
|
,
.
,
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
= f QРо (1+ 
).
.
=
(1+ 
.
Рисунок 22 - Принципиальная схема приспособления для сверления радиального отверстия в заготовке установленной на цилиндрической оправке с упором в торец
.
.
.
.
.
.
.
.
.
,
.
.
.
.
= Qх tg a,
