Определение величины зажимного усилия

При проектировании зажимных механизмов и их обслуживания для определения размеров и режимов обработки необходимо знать ориентировочные минимально допустимые силы зажима. На рисунке 17 показана расчётная схема закрепления заготовки в приспособлении.

 

Рисунок 17-Схема закрепления заготовки в приспособлении

 

Рассчитаем силу закрепления Р3 (Для ЗМ типа I, если тангенциальная жёсткость велика), необходимую для натяга системы, т.е. обеспечения радиальной силы зажима R:

, где [6, стр. 380]

К= К0 К1 К2 К3 К4 К5 К6 =1,95 - коэффициент запаса, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку; [6, стр. 382]

К0=1,5 – гарантированный к-т запаса;

К1=1–к-т, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовок для данного типа обработки;

К2=1 – к-т, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента;

К3=1–к-т, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании (резание прерывным не является);

К4=1,3–к-т, характеризующий постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом;

К5=1–к-т, характеризующий эргономику немеханизированного ЗМ (при удобном расположении рукоятки и малом угле её поворота);

К6=1–к-т, учитывающий наличие момента, стремящегося повернуть заготовку;

Согласно методике, если при расчёте коэффициент запаса получился меньше, чем 2,5, то принимаем его К=2,5

 

-наружный диаметр заготовки;

- внутренний диаметр заготовки;

- расстояние между линиями приложения сил закрепления;

=1,93 Нм - момент; (см. пункт 1.7)

=838,5 Н – сила резания; (см. пункт 1.7)

=0,16 - к-т трения в месте контакта заготовки и опоры;

=0,16 - к-т трения в месте контакта заготовки и ЗМ;

Определяем силу закрепления:

 

Составим уравнение моментов для сил, действующих в данной системе координат:

 

Схема сил, действующих в данной системе координат представлена на рисунке 18.

Рисунок 18 – Схема действия сил

 

Таким образом,

Следовательно, усилие затяжки равно

где l_N,l_pсоответственно плечи сил , .

Искомое исходное усилие определяется по формуле:

_,

где l=150 мм – плечо(длина гаечного ключа);

- момент исходного искомого усилия;

Таким образом, искомое усилие прикладываемое рукой для зажимных механизмов равно .

Вывод: согласно нормативной документации по безопасности производственных процессов, сила закрепления рукой для зажимных механизмов I типа не должна превышать 145-195 Н, при этом в смену должно быть не более 750 закреплений.