Силовой расчет винтового зажима

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10

На гайку винтового зажима со стороны планки действует сила R', равная по модулю и противоположно направленная силе R:  R = R' = 16,8 кН.

С другой стороны на гайку действует момент силы Q (усилие от руки), приложенной на плече,  равном длине рукоятки гаечного ключа  L, то есть  M = QL.

Зависимость между силами Q и R для винтового зажима с подвижной
гайкой записывается формулой.

В этой формуле сила винтового зажима обозначена буквой W, а применительно к данной задаче (то есть к комбинированному зажиму), букву  W в формуле необходимо заменить на символ «R», поскольку символ «W» уже использован для обозначения другой силы.                       

Зная усилие R, можно определить какой должна быть сила Q, чтобы обеспечить требуемую силу R:

где-  r_ср - средний радиус резьбы винта, мм; r_ср = d_ср/2

d_ср = 18,37 мм (Приложение 1),

r_ср = 18,37/2 = 9,19 мм;

a - угол подъёма резьбы болта М20,

a = arctg P/ pd_ср

где Р - шаг резьбы М20 (Приложение 1), Р=2,5 мм

a = arctg 2,5/ 3,14´18,34 = 2°30';

j_пр = arctg m_пр - угол трения в резьбе, примем m_пр = tgj_пр = 0,115, тогда j_пр = 6°40';

m₂ - коэффициент трения между планкой и торцом гайки, примем m₂ ~ 0,1 (Приложение 2);

D_н, D_в - наружный и внутренний диаметр буртика гайки (Приложение 2),

D_н = 37мм, D_в = 21мм.

Подставим численные значения в формулу:

Н

В результате получаем, чтобы зажать заготовку силой W = 14 кН двумя

рычажно-винтовыми зажимами данных размеров, необходимо завинчивать гайку с минимальным усилием Q = 168 Н на рукоятке гаечного ключа.

Требуемое усилие больше допустимого 150Н для ручных зажимов в 1,12 раз. Чтобы уменьшить Р можно изменить соотношение плеч рычага.

Рассчитаем требуемое соотношение.

Зная зависимость сил на рычаге от размеров плеч R = W´(L₁+L₂)/ L₁, выразим величину (L₁+L₂)/ L₁ через силы  W” и R:

Из формулы  очевидно, что требуемое соотношение

мы найдем пересчитав силу давления гайки на планку R. Найдем модуль этой силы R = R¢ из условия равновесия винтового зажима, нагруженного максимально допустимой силой Q=150 Н на рукоятке гаечного ключа:

Для зажима детали с силой W = 7кН при усилии винтового зажима
R = 16,07 кН длины плеч рычага должны удовлетворять условию:  

Оставим плечо L₁ = 50мм без изменения и пересчитаем плечо L₂:

2,3L₁=L₁+L₂, где L₁ = 50мм

2,3´50 = 50 + L₂, L₂ = 65мм.

Заключение: для зажима заготовки с силой W = 14кН можно использовать два рычажно-винтовых зажима, если незначительно изменить размер плеча рычага L₁/L₂= 65мм.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Блюменштейн В.Ю. Клепцов А.А. Проектирование технологической оснастки.Учеб. для вузов. [Гриф УМО]. М.: Лань, 2011. – 224 с. (http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=628)

2. Тарабарин О. И. Абызов А. П. Ступко В. Б. Проектирование технологической оснастки в машиностроении. - М.: Лань, 2013. - 304 с. (http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=5859)

Дополнительная

1. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений: Учеб пособ. для машиностроит. техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1981. - 240с.

2. Коровин А.К. Приспособления для механосборочного производства: Уч. пособие. - Екатеринбург: Изд-во Урал, гос. проф.-пед. ун-та, 2001. - 144 с.

3. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 277 с.

4. Терликова Т.Ф., Мельников А.С. Основы конструирования приспособлений: Учеб. пособие для вузов. - М.: Машиностроение, 1990 - 120с.

5. Ершова Л.И. Култышева И.А Методические рекомендации и задания к практическим занятиям по дисциплине «Приспособления для механосборочного производства». - Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. проф.-пед. ун.-та, 2000. - 25 с.

6. Станочные приспособления: Справ.: В 2 т. Т.2 / Под ред. Б.Н, Вардашкина А.А. Шатилова. - М.: Машиностроение, 1984. - 656 с.

7. Схиртладзе А.Г., Новиков В.Ю. Станочные приспособления: Учеб. пособие: - М.: Высш. шк. 2006. - 110 с.

Приложение А

Основные размеры метрической резьбы

с крупным шагом для диаметров от 6 до 68 мм

(извлечение из СТ СЭВ 182-75)

Приложение Б

Коэффициенты трения (m)

Шайбы нормальные (ГОСТ 11371-78) - основные размеры

Задания для контрольной работы

и методические указания по ее выполнению

по дисциплине

«Технологическая оснастка

и инструментальное обеспечение

автоматизированного производства»

Подписано в печать             Формат 60 ´ 84 / 16. Бумага для множ. аппаратов.

Печать плоская. Усл. печ. л.   Уч. - изд. л.    Тираж 100 экз.

ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11

Ризограф ФГАОУ ВО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология