Схема клиноплунжерного
механизма (а) и планы сил, действующих
на клин (б) и плунжер (в)
ных зажимных системах
(чаще). Эти устройства прости о изготовлении, компактны, позволяют изменять
значение и направление зажимных сил, могут обладать свойством самоторможения.
Чаще всего клиновые зажимные устройства применяются и виде клиноплунжерных
механизмов с одноопорными (консольными) и двухопорными плунжерами, без роликов
и с роликами; с односкосными и двухскосными клиньями с опорой на поверхность корпуса
и на ролики; с двусторонними и круговыми (в виде конических поверхностей)
клиньями, с двумя и более консольными плунжерами с роликами и без роликов; с
другими схемами устройства.
Расчет клиновых
устройств сводится к определению соотношения сил привода Рпр и
зажима W. При
известном значении Рпр обеспечиваемая клиновым механизмом сила
зажима (на плунжере) W может определяться графически,
аналитически и расчетом по коэффициенту усиления (см. табл. П21).
На рис. 4.5а изображен
безроликовый клиноплунжерный механизм с односкосным клином 4, имеющим рабочую поверхность
(скос) под углом а и опирающимся на цилиндрическую поверхность корпуса 1, и одноопорным плунжером 3.
При графическом
способе определения W по
известной силе Рпр используются векторные уравнения
сил, действующих на клин 4 и на плунжер 3. На
клин 4, кроме силы Рпр,
действуют реакции R34 со стороны плунжера 3 и R14 со стороны корпуса 1 устройства, которые из-за
возникающих сил трения отклонены от нормального направления на углы трения фи2
и фи1.Эти углы можно определить по коэффициентам трения, выявив значение угла
(фи, соответствующее данному значению tgфи. При равновесии
клипа 4 и равенстве значений
коэффициента трения на всех контактирующих поверхностях
В этом уравнении
известны значение и направление силы Pпр и направление сил R34 и R14. Поэтому оно может быть решено
графически построением плана сил (рис. 4.56). Если на плане сила Рпр отложена
в определенном масштабе, то, умножив длину отрезков аb и
bh на
этот масштаб, можно получить значения R14 и R34.
Теперь следует
составить векторное уравнение сил для плунжера, непосредственно зажимающего
заготовку 2 (плунжер или
толкатель клиноплунжерного механизма может действовать и на какое-либо
промежуточное звено комбинированного зажимного устройства). На плунжер 3 действуют со стороны обрабатываемой
заготовки 2 реакция R23 (равная по значению искомой зажимной
силе W), реакция R43 со стороны клина 4 и
реакция R13 со стороны корпуса 1. Уравнение имеет вид
В данном уравнении
также два неизвестных: сила R23=W
и сила R13. Значение силы R43 берется из
построенного ранее плана сил, действующих на клин 4, так как она равна силе R34 и направлена в
противоположную сторону.
Сила R43
откладывается от точки h'( рис. 4.5в). Через
концы вектора силы R43 проводятся линии, параллельные
линиям действия сил R23 - W
и R13. В результате получаются векторы искомых сил и том масштабе, и котором
отложен, вектор силы R43. Так графическим
путем можно найти силу W или решить обратную задачу по
известной силе W найти
силу привода Рпр. Однако графическое определение сил требует
тщательных построений и определения направлений действия сил с высокой точностью.
Из силовых
многоугольников легко определить соотношение сил привода РПр и
зажима W аналитически.
Для односкосного клипа силу РПр при заданной силе W и при передаче сил под
прямым углом можно найти по формуле
(знак плюс используется при закреплении
заготовки, минус — при откреплении).
Самоторможение
клина будет обеспечиваться при условии альфа<фи1+фи2. Если фи1=фи2=фи3=фи, зависимость принимает видС помощью приведенной формулы легко выражается коэффициент усиления ky (передаточное отношение сил):
При известном коэффициенте kY можно сразу находить
значения W=kyРпр или Рпр=W/ky.
Комментариев нет:
Отправить комментарий