Разработка параметров привода зажимного механизма

Цель занятия: практически освоить методику расчёта привода зажимного механизма.

Структура занятия

1.Проанализировать преимущества и недостатки ряда приводов зажимных механизмов и принять его конструкцию.

2. Исходя из величины параметров зажимного механизма рассчитать необходимые параметры привода.

3.Провести расчёт жесткости и прочности наиболее ответственных деталей зажимного механизма.

1. Для механизации и автоматизации СП применяют пневмоприводы, в которых сжатый воздух подается в объемные пневмодвигатели от пневмолиний. Давление сжатого воздуха 0, 4—0, 63 МПа.

Пневприводы СП имеют следующие преимущества перед гидроприводами:

а) отсутствуют специальные источники давления, так как линии сжатого воздуха имеются на большинстве заводов;

б) нет возвратных трубопроводов, так как отработанный воздух выпускают в окружающую среду;

в) простые аппаратура и арматура;

г) быстродействие;

д) надёжность и долговечность работы;

е) отсутствие вредных для здоровья отходов.

К недостаткам пневмоприводов СП следует отнести: низкое рабочее давление сжатого воздуха, что вызывает необходимость использовать цилиндры большого диаметра, а также механизмы-усилители (рычажные, шарнирно-рычажные, клиновые, винтовые, эксцентриковые или их сочетания); шум от выхода отработанного воздуха; ограничение мощности; сравнительно малые силы на выходе. Это обусловливает усложнение конструкции пневматических СП, увеличение их габаритов и массы, а также увеличение площадей, необходимых для хранения приспособлений.

К недостаткам гидроприводов СП следует отнести: меншое быстродействие; сложность конструкции; высшая стоимость; возможность потери масла; загрязнение рабочих мест; необходимость сливать, очищать и хранить отработанное масло; необходимость дополнительной помпы с электроприводом, который безприрывно работает во время обработки заготовки.

Преимуществами пневмогидроприводов являються: сравнительно меньший нагрев и вспенивание масла, высшая надежность и долговечность их работы, несложность конструкции и невысокая стоимость изготовления, универсальность в использовании.

2. Предварительно расчитаем диаметр пневмоцилиндара:

Расчетный диаметр D поршневого пневмоцилиндра округляем до ближайшего большего стандартного значения D=63мм.

2.На прочность рассчитываем опасное сечение при растяжении на штоке диаметр 18 мм.

Прочностной расчет проводим по формуле:

σ р = Q/S , МПа

где Q =935.8 H – сила действующая на шток при растяжении;

S – площадь поперечного сечения штока в опасном сечении;

- допустимое напряжение при растяжении

S = π d /4 = 3, 14*18 /4 = 254.34 мм (67)

σ _p = 935.8/254.34 = 3.7 140МПа

Так как σ _p = 3.7 = 140, то диаметр опасного сечения выбран верно и выдержит все действующие на него нагрузки.

Расчет резьбы на срез

На срез рассчитаем резьбу М16-1.5Н

, МПа (68)

где d₁= 16, 9 мм – внутренний диаметр резьбы на штоке

К = 0, 8 – коэффициент для метрических резьб

Z = 10 – число витков резьбы

Р = 1 мм – шаг резьбы

, МПа

Так как τ _ср=6, 12< [τ _ср]=108 МПа, то резьба выдержит все нагрузки.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Херсонский национальный технический университет

Кафедра «Технология машиностроения»