Początkowe dane do obliczenia głównych wymiarów mimośrodu okrągłego (rys. 8.3) to: δ - tolerancja wielkości przedmiotu obrabianego od podstawy montażowej do miejsca przyłożenia siły mocującej, mm; α- kąt obrotu mimośrodu od pozycji zerowej (początkowej); Q- siła mocowania przedmiotu obrabianego, N.
Ryż. 8.3. Zaciski mimośrodowe:
A - mimośrodowy dysk, b - mimośrodowy z zaciskiem w kształcie litery L
Jeżeli kąt obrotu mimośrodu nie jest ograniczony, to
2mi=s 1 +d+s 2 +
gdzie s 1 - szczelina do swobodnego wejścia przedmiotu obrabianego pod mimośrodem; s 2 - rezerwa skoku mimośrodu, zabezpieczająca go przed przejściem przez martwy punkt (uwzględnia zużycie mimośrodu); J- sztywność urządzenia mocującego, N/mm.
Ostatni wyraz wzoru charakteryzuje wzrost odległości mimośrodu od przedmiotu obrabianego w wyniku odkształcenia sprężystego układu mocującego. Przy s 1 = 0,2÷0,4 mm i s 2 = 0,4÷0,6 mm
mi= +(0,3÷0,5) mm
Jeżeli kąt obrotu α jest znacznie mniejszy niż 180°,
mi= (8.4)
Promień sworznia mimośrodu (mm) znajduje się, biorąc pod uwagę szerokość d;
r=Q/2bσ cm, (8,5)
gdzie σ cm - dopuszczalne naprężenie zgniatające (15-20 MPa).
Na b = 2r
Promień krzywki R znajdujemy z warunków samohamowania. Z wykresu sił działających na mimośród (ryc. 8.4, a) wynika z tego, że wypadkowa T reakcje Q i siły tarcia F musi być równa reakcji czopu przechodzącego stycznie do okręgu tarcia o promieniu ρ i skierowanej przeciwnie do niego:
gdzie j = kąt tarcia statycznego.
Na mi≤ p R min = mi+ r+ Δ, gdzie Δ jest grubością zworki (rys. 8.4, b).
Ryż. 8.4. Schemat obliczania siły mimośrodów
Promień ρ okręgu tarcia jest wyznaczany z równości ρ = f "r, gdzie f„-współczynnik tarcia statycznego w czopie. Wartości j i f” należy przyjmować zgodnie z najmniejszym limitem. W przypadku powierzchni półsuchych można przyjąć j \u003d 8 ° i f" = 0,12÷0,15.
Kąt obrotu α 1 (patrz rys. 8.4, a) dla najmniej korzystnej pozycji mimośrodu znajdujemy według wzoru α 1 \u003d 90 ° - j.
Szerokość części roboczej mimośrodu W określić ze wzoru
σ=0,565 
gdzie σ jest dopuszczalnym naprężeniem w punkcie styku mimośrodu z przedmiotem obrabianym. Dla stali hartowanej można przyjąć σ = 800÷1200 MPa; mi 1 mi 2 - odpowiednio moduły sprężystości materiałów mimośrodu i stykającego się z nim elementu (części pośredniej lub przedmiotu obrabianego), MPa; µ 1 , µ 2 - współczynniki Poissona dla materiałów mimośrodu i stykającego się z nim elementu.
Na mi 1 =mi 2 =mi a µ 1 = µ 2 = 0,25 otrzymujemy
skąd (z R w mm)
B= 0,17 mm. (8.6)
Wymiary krzywki e, r, R oraz W koordynować z GOST.
Aby ustalić związek między siłą fiksacji Q a moment na uchwycie mimośrodowym na końcu mocowania przedmiotu obrabianego użyjemy schematu pokazanego na ryc. 8.4, b. Podczas procesu mocowania na mimośród działają trzy siły: siła działająca na rękojeść N, reakcja przedmiotu obrabianego T i reakcja czopu S. Pod działaniem tych sił układ znajduje się w równowadze. Reakcja T jest wypadkową siłą Q siły tarcia F. Suma momentów wszystkich działających sił względem osi obrotu mimośrodu
Nl - Qe sina" - fQ (R- mi cosα") - Sρ = 0,
gdzie f- współczynnik tarcia między mimośrodem a przedmiotem obrabianym.
Siła S różni się nieznacznie od siły normalnej Q. Po wzięciu S” Q, zdobądź chwilę na ekscentrycznym uchwycie
Nl= Q[fR+ ρ + mi(grzech α" +f cosα”)].
Aby uprościć wynikowe wyrażenie, akceptujemy:
1) fR = tg j R"grzech jR(przy j= 6° błąd jest mniejszy niż 1%);
2) wyrażenie grzechu α" +f cos α” zastępuje sin (α” + j) (błąd 1%). Po zmianach otrzymujemy
Nl=Q(8.7)
Biorąc pod uwagę wyrażenie dla R, dostajemy
Nl= eQ. (8.8)
Zgodnie z tą formułą moment Nl znaleziony z dokładnością do 10%.
Przesuwanie punktu styku mimośrodu z płaszczyzną, gdy jest on obracany o kąt α od położenia początkowego (ryc. 8.5, a)
x = e- Z= mi- mi cosα = mi(1 - cos α).
Ryż. 8.5. Schematy do obliczania przemieszczenia punktu styku mimośrodu z płaszczyzną podczas jego obracania
Na ryc. 8,5 b pokazana zmiana X od. Jeśli się uwzględni
x=s 1 +d+ ,
sałata α = 1- ; α "=180o- α
Podstawianie znalezionej wartości α " we wzorze (8.8) można wyrazić moment na uchwycie mimośrodowym poprzez wartości początkowe.
Obliczanie zacisku klinowego
Zaciski klinowe są stosowane jako ogniwo pośrednie w złożonych systemach mocowania. Są łatwe w produkcji, kompaktowe, łatwe do umieszczenia w urządzeniu, pozwalają na zwiększenie i zmianę kierunku przenoszonej siły. Pod pewnymi kątami mechanizm klinowy ma właściwości samohamujące. Dla najczęstszego jednostronnego klina w oprawach (ryc. 8.6, a), pod działaniem sił pod kątem prostym, mamy następującą zależność uzyskaną z wielokąta siły:
. . (8.9)
Ze znakiem minus w formule mamy zależność na oderwanie klina. Samohamowanie następuje przy α< φ 1 + φ 2 . Если φ 1 = φ 2 .= φ 3 = φ. то зависимость упрощается:
Ryż. 8.6. Działanie sił w mechanizmie klina:
a - pod kątem 90 °; b - o kącie większym niż 90 °
Przy przenoszeniu sił pod kątem β > 90° (rys. 8.6, b) zależność między P i Q od wielokąta siły ma postać (dla 90 + α > β)
Jeśli kąt tarcia jest stały i równy φ, to
.
Obliczanie zacisków dźwigni
Dociski dźwigniowe, podobnie jak dociski klinowe, są stosowane w połączeniu z innymi dociskami elementarnymi, tworząc bardziej złożone systemy mocowania. Za pomocą dźwigni zmienia się wielkość i kierunek przenoszonej siły, przedmiot obrabiany jest jednocześnie i równomiernie mocowany w dwóch miejscach.
Dociski mimośrodowe działają szybko, ale wytwarzają mniejszą siłę zacisku niż zaciski śrubowe i mają ograniczony ruch liniowy.
W obrabiarkach stosuje się okrągłe i zakrzywione zaciski mimośrodowe. Mimośrodem okrągłym zastosowanym w proponowanej konstrukcji jest tarcza obracająca się wokół osi O, przesunięta względem osi geometrycznej mimośrodu o pewną wartość e, zwaną mimośrodem. Aby zabezpieczyć obrabiany przedmiot, mimośrodowe zaciski muszą być samohamowne.
Mimośrody okrągłe wykonane są ze stali 20X, zacementowane na głębokość 0,6…1,2 mm, a następnie zahartowane do twardości 58….62HRC e. Niektóre rodzaje okrągłych mimośrodów są wykonane zgodnie z GOST 9061-68
Z mechaniki teoretycznej wiadomo, że warunek samohamowania dwóch trących się ciał jest następujący: kąt tarcia jest większy lub równy kątowi podniesienia, pod którym następuje tarcie. Dlatego też, jeżeli kąt podniesienia mimośrodu w jego określonym położeniu nie jest większy niż kąt tarcia, to mimośród hamuje się samoczynnie. Mimośrody samohamowne po zamocowaniu przedmiotu obrabianego nie zmieniają jego położenia. Samohamowanie zacisków mimośrodowych jest zapewnione przy określonym stosunku ich średnicy zewnętrznej do mimośrodowości e.
Przy obliczaniu podstawowych wymiarów mimośrodu okrągłego konieczne jest posiadanie następujących wartości.
Mimośród mimośrodu okrągłego (44):
Promień zewnętrznej powierzchni mimośrodu określa się na podstawie stanu jego samohamowania:
Kąt obrotu mimośrodu, odpowiadający najmniej korzystnej pozycji mocowania do samohamowania.
Z tego powodu zaciski mimośrodowe są łatwe w produkcji, są szeroko stosowane w obrabiarkach. Zastosowanie dociskaczy mimośrodowych może znacznie skrócić czas mocowania przedmiotu obrabianego, ale siła mocowania jest gorsza niż dociski gwintowane.
Dociski mimośrodowe są dostępne w połączeniu z dociskami i bez nich.
Rozważ zacisk mimośrodowy z zaciskiem.
Dociski mimośrodowe nie mogą pracować z dużymi odchyleniami tolerancji (±δ) przedmiotu obrabianego. Przy dużych odchyleniach tolerancji zacisk wymaga ciągłej regulacji za pomocą śruby 1.
Obliczanie ekscentryczności
M 
materiał użyty do produkcji mimośrodu to U7A, U8A Z
obróbka cieplna do HR od 50....55 jednostek, stal 20X z nawęglaniem do głębokości 0,8... 1,2 z hartowaniem HR c 55...60 jednostek.
Rozważ schemat ekscentryka. Linia KN dzieli mimośród na dwie części? symetryczne połówki składające się niejako z 2 X kliny przykręcone do „pierwszego koła”.
Oś obrotu mimośrodu jest przesunięta względem jego osi geometrycznej o wielkość mimośrodu „e”.
Do zaciskania zwykle stosuje się przekrój Nm dolnego klina.
Rozpatrując mechanizm jako złożony złożony z dźwigni L i klina tarcia o dwie powierzchnie na osi i punkcie „m” (punkt docisku), otrzymujemy zależność siłową do obliczania siły docisku.
gdzie Q jest siłą docisku
P - siła na uchwycie
L - ramię uchwytu
r - odległość od osi obrotu mimośrodu do punktu styku Z
pusty
α - kąt nachylenia krzywej
α 1 - kąt tarcia między mimośrodem a przedmiotem obrabianym
α 2 - kąt tarcia na osi mimośrodu
Aby zapobiec odsuwaniu się mimośrodu podczas pracy, należy obserwować stan samohamowania mimośrodu
Stan samohamowania mimośrodu. = 12R
o kimś z expentoic
G 
deα
-
kąt tarcia ślizgowego w punkcie styku przedmiotu ø
-
współczynnik tarcia
Dla przybliżonych obliczeń Q - 12P Rozważmy schemat zacisku dwustronnego z mimośrodem
Zaciski klinowe
Urządzenia zaciskowe klinowe są szeroko stosowane w obrabiarkach. Ich głównym elementem są kliny jedno, dwu i trójskośne. Zastosowanie takich elementów wynika z prostoty i zwartości konstrukcji, szybkości działania i niezawodności w działaniu, możliwości wykorzystania ich jako elementu zaciskowego działającego bezpośrednio na mocowany przedmiot oraz jako łącznika pośredniego np. łącze wzmacniacza w innych urządzeniach dociskowych. Zwykle stosuje się kliny samohamowne. Stan samohamowania klina jednostronnego wyraża zależność
α > 2 ρ
gdzie α - kąt klina
ρ - kąt tarcia na powierzchniach Г i Н kontaktu klina z współpracującymi częściami.
Samohamowanie jest zapewnione pod kątem α = 12° jednak, aby zapobiec osłabieniu mocowania przedmiotu obrabianego przez drgania i wahania obciążenia podczas użytkowania docisku, często stosuje się kliny o kącie α.<12°.
Ze względu na fakt, że zmniejszenie kąta prowadzi do wzrostu
właściwości samohamujące klina, przy projektowaniu napędu do mechanizmu klinowego należy przewidzieć urządzenia ułatwiające wyjęcie klina ze stanu roboczego, ponieważ trudniej jest zwolnić obciążony klin niż go położyć w stanie roboczym.
Można to osiągnąć, łącząc trzpień siłownika z klinem. Gdy pręt 1 porusza się w lewo, przechodzi ścieżkę „1” do biegu jałowego, a następnie uderzając w kołek 2, wciśnięty w klin 3, popycha ten ostatni. Podczas odwrotnego skoku pręta wpycha również klin do pozycji roboczej z uderzeniem w kołek. Należy to wziąć pod uwagę w przypadkach, gdy mechanizm klinowy jest napędzany siłownikiem pneumatycznym lub hydraulicznym. Następnie, aby zapewnić niezawodność mechanizmu, konieczne jest wytworzenie różnych ciśnień cieczy lub sprężonego powietrza z różnych stron tłoka napędowego. Tę różnicę przy stosowaniu siłowników pneumatycznych można osiągnąć poprzez zastosowanie zaworu redukcyjnego ciśnienia w jednej z rurek doprowadzających powietrze lub płyn do cylindra. W przypadkach, gdy samohamowanie nie jest wymagane, wskazane jest zastosowanie rolek na powierzchniach styku klina z współpracującymi częściami urządzenia, ułatwiając w ten sposób wprowadzenie klina w jego pierwotne położenie. W takich przypadkach zablokowanie klina jest obowiązkowe.
Rozważ schemat działania sił w pojedynczym skosie, najczęściej stosowanym w oprawach, mechanizm klinowy
Zbudujmy wielokąt sił.
Przenosząc siły pod kątem prostym mamy następującą zależność
Samohamowanie odbywa się przy α<α 1 +α 2 Если α 1 =α 2 =α 3 =α prostsza zależność P = Qtg(α+2φ)
Tuleje zaciskowe
Mechanizm zaciskania tulei jest znany od dawna. Mocowanie detali za pomocą tulei zaciskowych okazało się bardzo wygodne przy tworzeniu maszyn automatycznych, ponieważ do zabezpieczenia detalu wymagany jest tylko jeden ruch translacyjny mocowanej tulei zaciskowej.
Podczas obsługi mechanizmów tulei zaciskowych należy spełnić następujące wymagania.
Siły mocujące muszą być zapewnione zgodnie z pojawiającymi się siłami skrawania i nie pozwalać na ruch obrabianego przedmiotu lub narzędzia podczas procesu skrawania.
Proces mocowania w całym cyklu obróbki jest ruchem pomocniczym, dlatego czas pracy tulei powinien być minimalny.
Wymiary ogniw mechanizmu zaciskowego należy określić na podstawie warunków ich normalnej pracy przy zaciskaniu przedmiotów zarówno o największych, jak i najmniejszych wymiarach.
Błąd lokalizacji stałych elementów lub narzędzi powinien być minimalny.
Konstrukcja mechanizmu mocującego powinna zapewniać jak najmniej sprężyste ściskanie podczas obróbki przedmiotów i mieć wysoką odporność na wibracje.
Części tulei, a zwłaszcza tuleja, muszą mieć wysoką odporność na zużycie.
Konstrukcja urządzenia mocującego powinna umożliwiać jego szybką zmianę i wygodną regulację.
Konstrukcja mechanizmu musi zapewniać ochronę tulei zaciskowych przed wiórami.
Opaski zaciskowe pracują w szerokiej gamie rozmiarów. Praktycznie minimalny dopuszczalny rozmiar mocowania wynosi 0,5 mm. Na wielowrzecionowych maszynach prętowych średnice prętów i
w konsekwencji otwory tulei zaciskowych osiągają 100 mm. Tuleje zaciskowe o dużej średnicy otworu służą do mocowania rur cienkościennych, ponieważ. względne równomierne mocowanie na całej powierzchni nie powoduje dużych odkształceń rur.
Mechanizm mocowania tulei zaciskowych umożliwia mocowanie detali o różnych kształtach przekroju.
Wytrzymałość mechanizmów zaciskowych tulei jest bardzo zróżnicowana i zależy od konstrukcji i poprawności procesów technologicznych w produkcji części mechanizmu. Z reguły tuleje zaciskowe wychodzą wcześniej niż inne. W tym przypadku liczba mocowań z tulejami waha się od jednego (złamanie tulei) do pół miliona lub więcej (zużycie szczęk). Pracę tulei uważa się za zadowalającą, jeśli jest w stanie pomieścić co najmniej 100 000 detali.
Klasyfikacja Collet
Wszystkie tuleje można podzielić na trzy typy:
1. Collety pierwszego typu mają „prosty” stożek, którego wierzchołek jest odwrócony od wrzeciona maszyny.
Do mocowania konieczne jest wytworzenie siły, która wciągnie tuleję w nakrętkę przykręconą do wrzeciona. Pozytywnymi zaletami tego typu tulei jest to, że są one dość proste konstrukcyjnie i dobrze sprawdzają się przy ściskaniu (stal hartowana ma duże dopuszczalne naprężenia przy ściskaniu niż przy rozciąganiu. Mimo to tuleje pierwszego typu mają obecnie ograniczone zastosowanie ze względu na wady Jakie są te wady:
a) siła osiowa działająca na tuleję ma tendencję do jej odblokowania,
b) przy podawaniu pręta możliwe jest przedwczesne zablokowanie tulei,
c) przy mocowaniu z taką tuleją, szkodliwy wpływ na
d) obserwuje się niezadowalające centrowanie tulei zaciskowej we wrzecionie, ponieważ głowica jest wyśrodkowana w nakrętce, której położenie na wrzecionie nie jest stabilne ze względu na gwint.
Collety drugiego typu mają „odwrócony” stożek, którego wierzchołek jest skierowany w stronę wrzeciona. Do mocowania konieczne jest wytworzenie siły, która wciąga tuleję do stożkowego otworu wrzeciona maszyny.
Tuleje zaciskowe tego typu zapewniają dobre centrowanie mocowanych elementów, ponieważ stożek tulei znajduje się bezpośrednio we wrzecionie;
następuje zakleszczenie, osiowe siły robocze nie otwierają tulei, lecz ją blokują, zwiększając siłę docisku.
Jednocześnie szereg istotnych wad obniża wydajność tego typu oprawek. Ze względu na liczne kontakty z tuleją, stożkowy otwór wrzeciona zużywa się stosunkowo szybko, gwint na tulejach często zawodzi, nie zapewniając stabilnego położenia pręta wzdłuż osi po zamocowaniu - odsuwa się od ogranicznika. Mimo to zaciski drugiego typu są szeroko stosowane w obrabiarkach.
Collety trzeciego typu mają również odwrócony stożek, ale działają dzięki osiowemu ruchowi tulei ze stożkowym otworem, podczas gdy sama tuleja pozostaje nieruchoma.
Ta konstrukcja pozwala uniknąć większości wad tkwiących w tulejach zaciskowych pierwszego i drugiego typu. Jednak jedną z dotychczasowych wad tego typu tulei zaciskowych jest zwiększenie gabarytów całego zespołu zaciskowego.
Do produkcji tulei zaciskowych o średnich i dużych rozmiarach stosuje się głównie gatunki stali 65G, 12KhNZA, U7A, U8A. Uważa się za celowe stosowanie niskowęglowych stali nawęglanych. Dane doświadczalne pokazują, że stale nawęglane radzą sobie równie dobrze jak stale węglowe. Obecność np. niklu w hartowanej stali 12KhNZA zapewnia odporność tulei na ścieranie, a nawęglanie nadaje jej stosunkowo dobre właściwości plastyczne. Niemniej jednak większość fabryk preferuje stal 65G.
R 
Zastanówmy się, jakie siły powstają podczas pracy tulei zaciskowej przy braku ogranicznika osiowego.
P = (Q+Q")tg( α + φ )
Q - siła docisku ponad gotowe VC oblicza się według wzoru
M - moment skrawający M \u003d P z V podstawmy wartości momentu skrawającego
Gdzie - V - odległość od osi do punktu przyłożenia siły skrawania R - promień obrabianego przedmiotu do obszarów mocowania.q jest składową siły, która przesuwa obrabiany przedmiot wzdłuż osi.
ƒ - strzałka ugięcia. k - współczynnik bezpieczeństwa
Q 1 to siła potrzebna do ściśnięcia wszystkich warg tulei zaciskowej, dopóki nie zetknie się z obrabianym przedmiotem.
φ - kąt tarcia pomiędzy tuleją a korpusem
gdzie E jest modułem sprężystości.
1 - moment bezwładności sektora w uchwycie tulei.
f - strzałka ugięcia.
l to długość ostrza tulei zaciskowej od punktu styku do środka stożka.
Urządzenia do mocowania próżniowego
Próżniowe urządzenia mocujące działają na zasadzie bezpośredniego przenoszenia ciśnienia atmosferycznego na mocowany przedmiot.
Urządzenia próżniowe mogą być używane do trzymania przedmiotów wykonanych z różnych materiałów o płaskiej lub zakrzywionej powierzchni. Siła zacisku jest wystarczająca do operacji wykańczania i wykańczania. Urządzenia próżniowe są bardzo skuteczne do mocowania cienkich płyt. Powierzchnie bazowe przedmiotu obrabianego mogą być gładko obrobione lub czarne, ale zupełnie bez widocznych zagłębień i występów.
W przypadku powierzchni szlifowanych dozwolone jest instalowanie obrabianych przedmiotów bez uszczelnienia. Oderwanie półfabrykatów odbywa się poprzez połączenie wnęki, z której wypompowywane jest powietrze z atmosferą.
Siła dociskająca obrabiany przedmiot jest obliczana według następującego wzoru
Q = F(1033-P) kg.
gdzie F jest obszarem w cm2, którego granice są poprowadzone wzdłuż linii uszczelnienia P jest próżnią wytworzoną we wnęce urządzenia przez urządzenie ssące.
W praktyce stosuje się podciśnienie 0,1 0,15 kg/cm 2
Zastosowanie głębszego podciśnienia jest kosztowne, a siła docisku wzrasta tylko nieznacznie.
W celu równomiernego wielopunktowego mocowania przedmiotu obrabianego do płyty na płaszczyźnie montażowej, duża liczba otworów jest równomiernie rozmieszczona.
W tym przypadku mocowanie odbywa się bez miejscowego wybrzuszenia i wypaczenia przedmiotu obrabianego. Podciśnienie dla poszczególnych instalacji jest tworzone:
a) pompy odśrodkowe P = 0,3 kg/cm 2
b) tłok jednostopniowy P \u003d 0,005 kg / cm 2
dwustopniowy R\u003d 0,01 kg / cm 2
Mimośrodowe urządzenia mocujące działają szybko i są szeroko stosowane w produkcji wielkoseryjnej i masowej przy niskich siłach mocowania (rys. 2). Aby określić główne wymiary konstrukcji mimośrodowej, konieczne jest posiadanie: tolerancji na powierzchni podstawy przedmiotu obrabianego podczas jego instalacji; kąt obrotu mimośrodu β p od pozycji wyjściowej; siła przyłożona na końcu rękojeści Q rąk, a długość rękojeści L rąk.
Ryż. 2. Elementy mimośrodu kołowego stosowane w obliczeniach
Siła zacisku opracowana przez mimośród,
,
gdzie ręce Q - siła przyłożona do mimośrodowego uchwytu, N; e – mimośród, mm; f t.p - współczynnik tarcia na powierzchni mimośrodu; f t.o - współczynnik tarcia na powierzchni osi, f t.o = 0,12 ... 0,15; r o – promień osi, mm.
Ekscentryczny skok
.
Najdogodniejszy dla pracownika kąt obrotu to β p = 90° ... 120°. Skok mimośrodu można określić na podstawie stosunku. Zewnętrzną średnicę mimośrodu wyznacza się z warunku D ≥ 20 ∙ e, a promień osi r o dobiera się w zależności od szerokości części roboczej mimośrodu ze względów konstrukcyjnych lub oblicza się ze wzoru.
Samohamowanie mimośrodu musi być zgodne z warunkiem D/e ≥ 14, gdzie stosunek D/e jest charakterystyczny dla mimośrodu.
Wszystkie parametry projektowe okrągłego mimośrodu muszą być brane pod uwagę GOST 9061–68 *, gdzie D ek = 32 ... 70 mm, e = 1,7 ... 3,5 mm.
Przykład. Określ elementy konstrukcyjne okrągłego mimośrodu do mocowania przedmiotu obrabianego zgodnie z wymiarami rysunku roboczego i oblicz siłę zacisku obrabianego przedmiotu.
Rozwiązanie. Określmy tolerancję powierzchni podstawy obrabianej; półfabrykaty, gdzie δ = 0,34 mm. Ustaw skok mimośrodu
Przyjmujemy mimośród e = 2 mm.
Określ średnicę okrągłego mimośrodu
D ≥ 20 ∙ e = 20 ∙ 2 = 40 mm.
Określ siłę docisku mimośrodu
Długość mimośrodowego uchwytu L ręce jest określana na podstawie warunku
Ręka L = 2,5 D = 2,5 ∙ 40 = 100 mm.
Przyjmuje się, że kąt obrotu wynosi β p = 90°. Współczynnik tarcia na powierzchni mimośrodu f t.p = 0,12. Współczynnik tarcia na powierzchni osi f t.o = 0,15. Promień osi jest konstruktywnie akceptowany r o = 6 mm. Sprawdzamy samohamowanie docisku mimośrodowego według warunku D / e ≥ 14 (gdzie 40/2 = 20). Samohamowanie spełnia nasz stan.
Prosty w wykonaniu, o dużym wzmocnieniu, dość kompaktowy docisk mimośrodowy, będący rodzajem mechanizmu krzywkowego, ma jeszcze jedną, niewątpliwie główną zaletę...
...– prędkość chwilowa. Jeżeli w celu „włączenia/wyłączenia” zacisku śrubowego często trzeba wykonać przynajmniej kilka obrotów w jedną, a potem w drugą stronę, to przy użyciu zacisku mimośrodowego wystarczy przekręcić uchwyt tylko o ćwierć obrotu. Oczywiście mimośrody są lepsze pod względem siły docisku i skoku roboczego, ale przy stałej grubości mocowanych części w produkcji masowej, stosowanie mimośrodów jest niezwykle wygodne i wydajne. Powszechne stosowanie zacisków mimośrodowych, na przykład w zapasach do montażu i spawania małych konstrukcji metalowych i elementów niestandardowego wyposażenia, znacznie zwiększa wydajność pracy.
Powierzchnia robocza krzywki jest najczęściej wykonana w formie walca z kołem lub spiralą Archimedesa u podstawy. W dalszej części artykułu porozmawiamy o bardziej powszechnym i bardziej zaawansowanym technologicznie okrągłym zacisku mimośrodowym.
Wymiary okrągłych krzywek mimośrodowych do obrabiarek są znormalizowane w GOST 9061-68*. Mimośród krzywek okrągłych w tym dokumencie jest ustawiony jako równy 1/20 średnicy zewnętrznej, aby zapewnić warunki samohamowania w całym zakresie roboczym kątów obrotu przy współczynniku tarcia wynoszącym 0,1 lub więcej.
Poniższy rysunek przedstawia schemat geometryczny mechanizmu zaciskowego. Część nieruchoma jest dociskana do powierzchni nośnej w wyniku obrócenia uchwytu mimośrodowego w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara wokół osi sztywno zamocowanej względem podpory.
Pokazana pozycja mechanizmu charakteryzuje się maksymalnym możliwym kątem α , natomiast linia prosta przechodząca przez oś obrotu i środek okręgu mimośrodowego jest prostopadła do linii prostej poprowadzonej przez punkt styku części z krzywką i środek okręgu zewnętrznego.
Jeśli obrócisz krzywkę o 90˚ zgodnie z ruchem wskazówek zegara względem położenia pokazanego na schemacie, wówczas między częścią a powierzchnią roboczą mimośrodu powstaje szczelina równa mimośrodowi mi. Ta luka jest niezbędna do swobodnego montażu i demontażu części.
Program w MS Excel:
W przykładzie pokazanym na zrzucie, zgodnie z podanymi wymiarami mimośrodu i siłą przyłożoną do uchwytu, wymiar montażowy wyznaczany jest od osi obrotu krzywki do powierzchni nośnej z uwzględnieniem grubości części , sprawdzany jest stan samohamowania, obliczana jest siła docisku i współczynnik przenoszenia siły.
Wartość współczynnika tarcia „część – mimośrod” odpowiada przypadkowi „stal o stal bez smarowania”. Wartość współczynnika tarcia „oś – mimośród” dobiera się dla opcji „stal o stal ze smarowaniem”. Zmniejszenie tarcia w obu miejscach zwiększa sprawność energetyczną mechanizmu, natomiast zmniejszenie tarcia w obszarze styku części z krzywką prowadzi do zaniku samohamowania.
Algorytm:
9. φ 1 =arctg (f 1 )
10. φ 2 =arctg (f 2 )
11. α =arctg (2*e /D )
12. R =D/ (2*cos (α ))
13. A = s + R * cos (α )
14. mi ≤ R*f 1+ (d/2)* f2
Jeśli warunek jest spełniony, zapewnione jest samohamowanie.
15. F = P * L * sałata(α )/(R * tg(α +φ 1 )+(d /2)* tg(φ 2 ))
1 6 . k = F/P
Wniosek.
Wybrane do obliczeń i pokazane na wykresie położenie docisku mimośrodowego jest najbardziej „niekorzystne” pod względem samohamowania i przyrostu siły. Ale ten wybór nie jest przypadkowy. Jeżeli w takiej pozycji roboczej obliczona moc i parametry geometryczne zadowalają wywoływacza, to w każdej innej pozycji docisk mimośrodowy będzie miał jeszcze większy współczynnik przenoszenia siły i lepsze warunki samohamowania.
Wyjazd przy projektowaniu z rozważanej pozycji w kierunku zmniejszania rozmiaru A przy zachowaniu niezmienionych pozostałych wymiarów, zmniejszy to prześwit na instalację części.
Zwiększenie rozmiaru A może stworzyć sytuację ze zużyciem podczas pracy mimośrodu i znacznymi wahaniami grubości s kiedy po prostu niemożliwe jest zaciśnięcie części.
Artykuł celowo nie wspomniał do tej pory nic o materiałach, z których można wykonać krzywki. GOST 9061-68 zaleca stosowanie odpornej na zużycie stali utwardzanej powierzchniowo 20X w celu zwiększenia trwałości. Jednak w praktyce docisk mimośrodowy wykonywany jest z szerokiej gamy materiałów, w zależności od przeznaczenia, warunków pracy i dostępnych możliwości technologicznych. Przedstawione powyżej obliczenia w Excelu pozwalają określić parametry zacisków dla krzywek wykonanych z dowolnych materiałów, należy tylko pamiętać o zmianie wartości współczynników tarcia w danych początkowych.
Jeśli artykuł okazał się dla Ciebie przydatny, a kalkulacja jest konieczna, możesz wesprzeć rozwój bloga przelewając niewielką kwotę do dowolnego (w zależności od waluty) ze wskazanych portfeli Internetowe pieniądze: 377458087550, E254476446136, Z246356405801.
Poszanowanie pracy autorabłagam Ściągnij plik programu obliczeniowegopo subskrypcji do ogłoszeń artykułów w oknie znajdującym się na końcu artykułu lub w oknie na górze strony!
