Классификация зажимных устройств

1. Различают простые и комбинированные зажимные устройства.

Простые состоят из одного элементарного зажима, комбинированные – из нескольких простых устройств, соединенных вместе.

2. В зависимости от числа ведомых звеньев, различают однозвенные и многозвенные зажимные устройства. Многозвенные устройства зажимают одну деталь в нескольких местах либо несколько деталей одновременно.

3. В зависимости от источника силы, различают ручные, механизированные и автоматизированные устройства. Ручные приводятся в действие мускульной силой, механизированные работают от привода, автоматизированные перемещаются от движущихся частей станка, при этом зажим и разжим производятся без участия рабочего.

4. По виду зажима устройства бывают клиновые, винтовые, эксцентриковые, рычажные и т.д.

5. По виду привода: пневматические устройства, гидравлические, механические и т.д.

Винтовые зажимы

Применение: ручное закрепление деталей в приспособлениях, а также в приспособлениях механизированного типа и при зажиме в приспособлениях- спутниках на автоматических линиях.

Достоинства: простота и надежность закрепления.

Недостатки: значительное вспомогательное время; большая затрата рабочим мускульной силы; непостоянство силы зажима; возможность смещения детали от силы трения на торце винта.

Закрепление осуществляется ключами, ручками, гайками. Материал - сталь 35 и 45, HRC 30...35.

Комбинированные зажимы

К таким зажимам относятся винтовые прихваты, состоящие из винтового и рычажного зажимов; эксцентриковые прихваты, состоящие из эксцентрикового и рычажного зажимов, и т. д.

На рис. 3 показан винтовой прихват с передвижной прижимной планкой 1 и регулируемой опорой 2. Применяют для крепления обрабатываемых деталей 3 с различными размерами H. При завинчивании гайки 4 планка 1 зажимает деталь.

На рис. 4 показан винтовой прихват другой конструкции. При завинчивании винта 5 правый конец прихвата поднимается, левый зажимает деталь.

При установке детали пружина 7 поднимает прихват.

Пневматический привод

Исходной энергией в пневматических приводах является энергия сжатого воздуха. Широкому внедрению пневматических устройств способствуют следующие их достоинства:

- относительная простота конструкции и эксплуатации, а, следовательно, низкая первоначальная стоимость и быстрая окупаемость затрат;

- надежность работы в широком диапазоне температуры, влажности и запыленности окружающей среды;

- пожаро- и взрывобезопасность;

- большой срок службы, достигающий 10...50 млн. циклов;

- высокая скорость перемещения выходного звена пневматических исполнительных устройств (линейного до 15 м/с, вращательного до 100 000 об/мин);

- легкость получения и относительная простота передачи энергоносителя и возможность снабжения им большого количества потребителей от одного источника;

- отсутствие необходимости в защитных устройствах при перегрузке.

К основным недостаткам пневматических устройств относятся:

- недостаточная плавность перемещения рабочих элементов, особенно при переменной нагрузке, из-за сжимаемости воздуха;

- сложность позиционирования исполнительных органов пневмодвигателей.

 

Рассмотрим различные виды зажимных пневматических устройств.

Комбинированный зажим с пневмоцилиндром

5

Сила, развиваемая штоком пневмоцилиндра, определяется по формуле:

где: D - диаметр пневмоцилиндра,

P - давление воздуха на единицу площади, в расчётах принимают Р = 4 кг/см²,

ϛ = 0,85...0,9 - КПД цилиндра, учитывающий потери на трение

ϛ = 0,95 - КПД рычажного механизма.

Пневмокамеры применяют в зажимных, фиксирующих, переключающих, тормозных, прессующих устройствах станков.

Достоинства пневмокамер:

- малая трудоёмкость при изготовлении;

- высокая герметичность рабочей полости;

- отсутствие необходимости в подаче распыленного масла;

- низкие эксплуатационные расходы;

- высокий ресурс

Недостатки:

- малая величина хода;

- непостоянство усилия по ходу;

- относительно низкая долговечность диафрагм.

Диафрагмы могут быть эластичными (из резины, резинотканевых и синтетических материалов) и металлические (из специальных сортов стали, бронзы и латуни толщиной листа 0,2...0,5 мм). В пневмоприводах станков, прессов и других машин применяют, как правило, эластичные диафрагмы, которые в зависимости от формы поперечного сечения разделяют на плоские и тарельчатые. Тарельчатые диафрагмы изготовляют в пресс-формах из четырехслойной ткани, покрытой с обеих сторон маслостойкой резиной.

Плоские диафрагмы вырезают из листовой технической резины с тканевой прокладкой. Кроме резинотканевых, могут применяться и резиновые диафрагмы.

Пневмокамеры с упругими диафрагмами бывают одностороннего и двустороннего действия. В зависимости от способа компоновки с приспособлением, пневмокамеры подразделяют на универсальные, встраиваемые и прикрепляемые.

  

 

а)

                              б)

 

 

Мембранные пневмоцилиндры:

 

а - одностороннего действия, б - двухстороннего действия.

Основными параметрами, определяющими работу мембранных пневмоцилиндров, является сила Q на штоке и длина его рабочего хода. Сила Q меняется при перемещении штока из исходного положения в конечное положение. Оптимальная длина хода штока, при котором сила Q изменяется незначительно, зависит от расчетного диаметра мембраны, ее толщины, материала, формы и диаметра опорного диска мембраны. Приближенно силу Q на штоке мембранного пневмопривода двухстороннего действия для тарельчатых (выпуклых) мембран при подаче сжатого воздуха в бесштоковую полость можно определить по приведенным ниже формулам:

в исходном положении штока

где D - диаметр мембраны; d - диаметр опорного диска.

Оптимальная длина хода штока мембранного пневмоцилиндра одностороннего действия с тарельчатой резинотканевой мембраной равна (0,25...0,35) D с плоской резинотканевой мембраной (0,18...0,22) D.

На рисунке 5 показана конструкция встроенной (также стационарной) пневмокамеры. Сила Р от толкателя диафрагмы 21 передается на обрабатываемые детали 8 - 10 не непосредственно, а через рычаги 1 - 17, которые, поворачиваясь относительно осей 2 - 16, поднимают стержни 3 - 15, действующие на регулируемые винты 5 - 13 прихватов 7 - 11. Последние, поворачиваясь около осей 6 - 12, закрепляют обрабатываемые детали, прижимая их одновременно к вертикальной и горизонтальной опорным поверхностям установочной детали 9.

Рисунок 5 - Сборочный чертеж мембранной пневмокамеры.

 

При удалении воздуха из полости 18 траверса 20 опускается под действием подпружиненного плунжера 19 и возвращает рычаги 1 - 17 в исходное положение, а прихваты под действием пружин 4 - 14 расходятся, освобождая обработанную деталь.

315

Рисунок 6 - Агрегатированная пневмокамера.