For store produksjonsprogrammer er hurtigutløsende klemmer mye brukt. En type slike manuelle klemmer er eksentriske, der klemkrefter skapes ved å dreie eksentrikkene.
Betydelige krefter med liten kontaktflate arbeidsflate eksentrisk kan forårsake skade på overflaten av delen. Derfor virker vanligvis eksentrikken på delen gjennom foringen, skyvere, spaker eller stenger.
Klemeksentriker kan være med annen profil arbeidsflate: i form av en sirkel (runde eksentrikker) og med en spiralprofil (i form av en logaritmisk eller arkimedesk spiral).
En rund eksentrisk er en sylinder (rulle eller kam), hvis akse er plassert eksentrisk i forhold til rotasjonsaksen (fig. 176, a, b). Slike eksentrikker er de enkleste å produsere. Et håndtak brukes til å rotere eksentrikken. Kamklemmer De utføres ofte i form av sveivruller med en eller to støtter.
Eksentriske klemmer er alltid manuelle, så hovedbetingelsen riktig drift deres formål er å opprettholde vinkelposisjonen til eksentrikken etter å ha dreid den for å klemme den - "selvbremsing av eksentrikken". Denne egenskapen til eksentrikken bestemmes av forholdet mellom diameteren O på den sylindriske arbeidsflaten og eksentrisiteten e. Dette forholdet kalles den eksentriske egenskapen. Ved et visst forhold er betingelsen for selvbremsing av eksentrikken oppfylt.
Vanligvis er diameteren B til en rund eksentriker satt av designmessige årsaker, og eksentrisiteten e beregnes basert på selvbremsingsforholdene.
Symmetrilinjen til eksentrikken deler den i to deler. Du kan tenke deg to kiler, hvorav den ene fester delen når du dreier eksentrikken. Posisjonen til eksentrikken når den kommer i kontakt med overflaten til en del av minste størrelse.
Vanligvis velges plasseringen av delen av den eksentriske profilen som er involvert i arbeidet som følger. slik at når linjene 0\02 er i horisontal posisjon, vil eksentrikken berøre den fastklemte mellomstore fluen med punkt c2. Ved oppspenning av deler med maksimum og minimumsstørrelser delene vil berøre henholdsvis punktene cI og c3 av eksentrikken, symmetrisk plassert i forhold til punkt c2. Da vil den aktive profilen til eksentrikken være bue C1C3. I dette tilfellet kan delen av eksentrikken, begrenset av den stiplede linjen i figuren, fjernes (i dette tilfellet må håndtaket flyttes til et annet sted).
Vinkelen a mellom den innspente flaten og normalen til rotasjonsradiusen kalles høydevinkelen. Det er forskjellig for forskjellige vinkelposisjoner til eksentrikken. Fra skanningen kan det ses at når delen og eksentrikken berører punktene a og B, vinkel a lik null. Verdien er størst når eksentrikken berører punkt c2. Ved små kilevinkler er blokkering mulig, ved store vinkler er spontan løsning mulig. Derfor er det uønsket å klemme når eksentriske punktene a og b berører delen. For rolig og pålitelig feste av delen er det nødvendig at eksentrikken kommer i kontakt med delen i seksjon C\C3, når vinkelen a ikke er lik null og ikke kan svinge innenfor vide grenser.
Eksentriske klemmer er enkle å produsere og av denne grunn er de mye brukt i maskinverktøy. Bruk av eksentriske klemmer kan redusere tiden for fastspenning av et arbeidsstykke betydelig, men klemkraften er dårligere enn gjengede klemmer.
Eksentriske klemmer lages i kombinasjon med og uten klemmer.
Vurder en eksentrisk klemme med en klemme.
Eksentriske klemmer kan ikke fungere med betydelige toleranseavvik (±δ) for arbeidsstykket. For store toleranseavvik krever klemmen konstant justering med skrue 1.
| Eksentrisk beregning |
Materialene som brukes til fremstilling av eksentrikken er U7A, U8A Med
varmebehandling til HR fra 50....55 enheter, stål 20X med karburisering til dybde 0,8... 1,2 Med herding HR fra 55...60 enheter.
La oss se på det eksentriske diagrammet. KN-linjen deler eksentrikken i to? symmetriske halvdeler som så å si består av 2 x kiler skrudd fast på "startsirkelen".
Den eksentriske rotasjonsaksen forskyves i forhold til dens geometriske akse med mengden eksentrisitet "e".
Seksjon Nm av den nedre kilen brukes vanligvis til innspenning.
Tatt i betraktning mekanismen som en kombinert bestående av en spak L og en kile med friksjon på to flater på aksen og punkt "m" (klemmepunkt), får vi et kraftforhold for å beregne klemkraften.
hvor Q er klemkraften
P - kraft på håndtaket
L - håndtak skulder
r - avstand fra den eksentriske rotasjonsaksen til kontaktpunktet Med
arbeidsstykke
α - kurvens stigningsvinkel
α 1 - friksjonsvinkel mellom eksentrikken og arbeidsstykket
α 2 - friksjonsvinkel på den eksentriske aksen
For å unngå at eksentrikken beveger seg bort under drift, er det nødvendig å observere tilstanden til selvbremsing av eksentrikken
hvor α -
glidende friksjonsvinkel ved kontaktpunktet med arbeidsstykket ø -
friksjonskoeffisient
For omtrentlige beregninger av Q - 12P, vurder diagrammet av en tosidig klemme med en eksentrisk
 |
Kileklemmer
Kileklemmeanordninger er mye brukt i maskinverktøy. Hovedelementet deres er en, to og tre skrå kiler. Bruken av slike elementer skyldes designens enkelhet og kompakthet, handlingshastighet og pålitelighet i drift, muligheten for å bruke dem som et klemelement som virker direkte på arbeidsstykket som skal festes, og som et mellomledd, for eksempel, en forsterkerkobling i andre klemenheter. Vanligvis brukes selvbremsende kiler. Betingelsen for selvbremsing av en enkelt skrå kile er uttrykt av avhengigheten
α > 2ρ
Hvor α - kilevinkel
ρ - friksjonsvinkelen på overflatene G og H for kontakt mellom kilen og de sammenfallende delene.
Selvbremsing er sikret ved vinkel α = 12°, men for å hindre at vibrasjoner og lastsvingninger under bruk av klemmen svekker arbeidsstykket, brukes ofte kiler med vinkel α<12°.
På grunn av det faktum at å redusere vinkelen fører til økt
kilens selvbremsende egenskaper, er det nødvendig ved utforming av drivverket til kilemekanismen for å tilveiebringe enheter som letter fjerning av kilen fra arbeidstilstanden, siden det er vanskeligere å frigjøre en lastet kile enn å bringe den inn i arbeidstilstanden.
Dette kan oppnås ved å koble aktuatorstangen til en kile. Når stang 1 beveger seg til venstre, passerer den bane "1" til tomgang, og treffer deretter stift 2, presset inn i kile 3, og skyver sistnevnte ut. Når stangen beveger seg tilbake, skyver den også kilen inn i arbeidsstilling ved å treffe pinnen. Dette bør tas i betraktning i tilfeller der kilemekanismen drives av en pneumatisk eller hydraulisk drift. Deretter, for å sikre pålitelig drift av mekanismen, bør forskjellige trykk av væske eller komprimert luft opprettes på forskjellige sider av drivstemplet. Denne forskjellen ved bruk av pneumatiske aktuatorer kan oppnås ved å bruke en trykkreduksjonsventil i et av rørene som tilfører luft eller væske til sylinderen. I tilfeller der selvbremsing ikke er nødvendig, er det tilrådelig å bruke ruller på kontaktflatene til kilen med de samsvarende delene av enheten, for derved å lette innsettingen av kilen i sin opprinnelige posisjon. I disse tilfellene er det nødvendig å låse kilen.
God dag til elskere av hjemmelagde enheter. Når du ikke har en skrustikke for hånden eller rett og slett ikke har en, vil den enkleste løsningen være å sette sammen noe lignende selv, siden du ikke trenger noen spesielle ferdigheter eller vanskelige materialer for å sette sammen klemmen. I denne artikkelen vil jeg fortelle deg hvordan du lager en treklemme.
For å montere klemmen din må du finne en sterk tresort slik at den tåler store belastninger. I dette tilfellet vil en eikeplanke fungere bra.
For å starte produksjonsfasen nødvendig:
*Bult, hvis størrelse best tas rundt 12-14 mm.
*Mutter for bolt.
*Brennesteiner laget av eiketre.
*En del av profilen er laget av tre med et tverrsnitt på 15mm.
*Snekkerlim eller parkettlim.
*Epoksy.
*Lakk, kan erstattes med beis.
*Metallstang 3 mm.
*Bor med liten diameter.
*Meisel eller meisel.
*Bånesag for tre.
*Hammer.
*Elektrisk drill.
* Middels sandpapir.
*Slik og klem.
Første skritt. Avhengig av dine forespørsler kan størrelsen på klemmen gjøres forskjellig, i dette tilfellet kutter forfatteren ut blokker som måler 3,5 x 3 x 3,5 cm - ett stykke og 1,8 x 3 x 7,5 cm - to stykker.
Etter dette klemmer vi en 75 mm lang blokk i en skrustikke og borer et hull med en drill, og går 1-2 cm tilbake fra kanten.
Deretter matcher du hullet du nettopp har laget med hullet i mutteren og tegner omrisset med en blyant. Etter merking, bevæpnet med meisel og hammer, kutt ut en sekskantet forsenket for mutteren.
Andre trinn. For å feste mutteren i blokken, må du belegge det maskinerte sporet med epoksyharpiks inni og senke den samme mutteren der, og drukne den litt i blokken.
Som regel oppnås fullstendig tørking av epoksyharpiksen etter 24 timer, hvoretter du kan fortsette til neste monteringstrinn.
Tredje trinn. Bolten, som ideelt sett passer til vår faste mutter i bjelken, må modifiseres for å gjøre dette, ta et bor og bor et hull nær det sekskantede hodet.
Etter dette går vi videre til stengene, de må kombineres slik at det er lengre stenger på sidene, og en kortere bar mellom dem. Før de tre bjelkene klemmes sammen, må du bore hull på festestedet med et tynt bor slik at arbeidsstykket ikke deler seg, fordi dette arrangementet ikke passer for oss.
Ved hjelp av en skrutrekker strammer vi skruene til de forberedte borestedene, etter å ha belagt skjøtene med lim.
Vi fester den nesten ferdige klemmemekanismen med en klemme og venter på at limet tørker. For praktisk bruk av klemmen, trenger du en spak som du kan klemme arbeidsstykkene med, de vil tjene som en metallstang og et rundt trestykke med et tverrsnitt på 15 mm saget i to deler; bor et hull til stangen og legg det hele på lim.
Den siste fasen. For å fullføre monteringen trenger du lakk eller beis, vi pusser vår hjemmelagde klemme og belegger den deretter med flere lag lakk.
På dette tidspunktet er det klart å lage din egen klemme, og den vil gå i arbeidstilstand når lakken er helt tørr, hvoretter du kan jobbe med denne enheten med full tillit.
Enhetene bruker to typer eksentriske mekanismer:
1. Sirkulære eksentrikker.
2. Kurvilineære eksentrikker.
Eksentrikkens type bestemmes av formen på kurven i arbeidsområdet.
Arbeidsflate sirkulære eksentrikker– en sirkel med konstant diameter med en forskjøvet rotasjonsakse. Avstanden mellom sentrum av sirkelen og rotasjonsaksen til eksentrikken kalles eksentrisitet ( e).
La oss vurdere diagrammet av en sirkulær eksentriker (fig. 5.19). Linje som går gjennom midten av en sirkel OM 1 og rotasjonssenter OM 2 sirkulære eksentrikker, del den i to symmetriske seksjoner. Hver av dem er en kile plassert på en sirkel beskrevet fra rotasjonssenteret til eksentrikken. Den eksentriske løftevinkelen α (vinkelen mellom den fastklemte flaten og normalen til rotasjonsradiusen) danner radiusen til den eksentriske sirkelen R og rotasjonsradius r, trukket fra sentrene til kontaktpunktet med delen.
Høydevinkelen til den eksentriske arbeidsflaten bestemmes av forholdet
Eksentrisitet; - rotasjonsvinkel for eksentrikken.
Figur 5.19 – Designdiagram av eksentrikken
,
hvor er gapet for fri innføring av arbeidsstykket under eksentrikken ( S 1= 0,2…0,4 mm); T – toleranse for arbeidsstykkets størrelse i klemretningen; - eksentrisk kraftreserve, som beskytter den mot å passere gjennom dødpunktet (= 0,4...0,6 mm); y– deformasjon i kontaktsonen;
hvor Q er kraften ved kontaktpunktet til eksentrikken; - stivheten til klemanordningen,
Ulempene med sirkulære eksentrikker inkluderer endring av høydevinkelen α ved dreiing av eksentrikken (og dermed klemkraften). Figur 5.20 viser utviklingsprofilen til arbeidsflaten til eksentrikken når den roteres i en vinkel ρ . I startfasen når ρ = 0° høydevinkel α = 0°. Med ytterligere rotasjon av eksentrikken, vinkelen α øker, og når et maksimum (α Max) ved ρ = 90°. Ytterligere rotasjon fører til en reduksjon i vinkel α , og kl ρ = 180° er høydevinkelen null igjen α =0°
Ris. 5.20 – Rømming av eksentrikken.
Kraftlikningene i en sirkulær eksentrikk kan skrives med tilstrekkelig nøyaktighet for praktiske beregninger, analogt med å beregne kreftene til en flat enkelt-skrå kile med en vinkel i kontaktpunktet. Deretter kan kraften på lengden av håndtaket bestemmes av formelen
,
Hvor l– avstand fra den eksentriske rotasjonsaksen til kraftpåføringspunktet W; r– avstand fra rotasjonsaksen til kontaktpunktet ( Q); - friksjonsvinkel mellom eksentrikken og arbeidsstykket; - friksjonsvinkel på den eksentriske rotasjonsaksen.
Selvbremsing av sirkulære eksentrikker er sikret i forhold til dens ytre diameter D til eksentrisitet. Dette forholdet kalles den eksentriske egenskapen.
Runde eksentrikker er laget av 20X stål, sementert til en dybde på 0,8...1,2 mm og deretter herdet til en hardhet på HRC 55...60. Dimensjonene til den runde eksentrikken må brukes under hensyntagen til GOST 9061-68 og GOST 12189-66. Standard sirkulære eksenter har dimensjoner D = 32-80 mm og e = 1,7 - 3,5 mm. Ulempene med sirkulære eksentrikker inkluderer et lite lineært slag, inkonstans i løftevinkelen, og følgelig av klemkraften ved sikring av arbeidsstykker med store svingninger i størrelse i klemretningen.
Figur 5.21 viser en normalisert eksentrisk klemme for oppspenning av deler. Arbeidsstykket 3 er montert på faste støtter 2 og presses mot dem av en stang 4. Ved fastspenning av arbeidsstykket påføres en kraft på det eksentriske håndtaket 6 W, og den roterer rundt sin akse og hviler på hælen 7. Kraften som oppstår på den eksentriske aksen R overføres gjennom stang 4 til delen.
Figur 5.21 – Normalisert eksentrisk klemme
Avhengig av størrelsen på stangen ( l 1 Og l 2) får vi klemkraften Q. Stangen 4 presses mot skruens hode 5 med 1 fjær. Eksentrikken 6 med stangen 4 beveger seg til høyre etter at delen er sluppet.
Buede kjever, i motsetning til sirkulære eksentrikker, er preget av en konstant løftevinkel, som sikrer de samme selvbremsende egenskapene ved enhver rotasjonsvinkel på kammen.
Arbeidsflaten til slike kamre er laget i form av en logaritmisk eller arkimedesk spiral.
Med en arbeidsprofil i form av en logaritmisk spiral, radiusvektoren til kammen ( R) bestemmes av avhengigheten
p = Ce a G
Hvor MED- konstant; e - base av naturlige logaritmer; A - proporsjonalitetsfaktor; G- polar vinkel.
Hvis en profil laget langs en arkimedesk spiral brukes, da
p=aG .
Hvis den første ligningen presenteres i logaritmisk form, vil den, som den andre ligningen, representere en rett linje i kartesiske koordinater. Derfor kan konstruksjonen av kamre med arbeidsflater i form av en logaritmisk eller arkimedisk spiral utføres med tilstrekkelig nøyaktighet bare hvis verdiene R, tatt fra grafen i kartesiske koordinater, satt til side fra sentrum av sirkelen i polare koordinater. I dette tilfellet velges sirkelens diameter avhengig av den nødvendige slagverdien til eksentrikken ( h) (Fig. 5.22).
Figur 5.22 – Profil av en buet kam
Disse eksentrikkene er laget av stål 35 og 45. De ytre arbeidsflatene er varmebehandlet til en hardhet på HRC 55...60. Hoveddimensjonene til buede eksentrikker er normalisert.
Enkel å produsere, med høy forsterkning, en ganske kompakt eksentrisk klemme, som er en type kammekanismer, har en annen, utvilsomt, hovedfordel...
... – øyeblikkelig ytelse. Hvis det for å "slå på og av" en skruklemme ofte er nødvendig å gjøre minst et par svinger i den ene retningen og deretter i den andre, så er det nok å dreie håndtaket en fjerdedel når du bruker en eksentrisk klemme sving. Selvfølgelig er de overlegne i forhold til eksentriske når det gjelder klemkraft og arbeidsslag, men med en konstant tykkelse på de festede delene i masseproduksjon er bruken av eksenter ekstremt praktisk og effektiv. Den utbredte bruken av eksentriske klemmer, for eksempel i lager for montering og sveising av små metallkonstruksjoner og elementer av ikke-standardutstyr, øker arbeidsproduktiviteten betydelig.
Arbeidsflaten til kammen er oftest laget i form av en sylinder med en sirkel eller Archimedes-spiral i bunnen. Senere i artikkelen vil vi snakke om den mer vanlige og mer teknologisk avanserte runde eksentriske klemmen.
Dimensjonene til eksentriske runde kammer for maskinverktøy er standardisert i GOST 9061-68*. Eksentrisiteten til de runde kammene i dette dokumentet er satt til 1/20 av den ytre diameteren for å sikre selvbremsende forhold over hele driftsområdet for rotasjonsvinkler ved en friksjonskoeffisient på 0,1 eller mer.
Figuren under viser det geometriske diagrammet for klemmemekanismen. Den faste delen presses mot støtteflaten som et resultat av å dreie det eksentriske håndtaket mot klokken rundt en akse som er stivt festet i forhold til støtten.
Posisjonen til den viste mekanismen er preget av størst mulig vinkel α , mens den rette linjen som går gjennom rotasjonsaksen og sentrum av den eksentriske sirkelen er vinkelrett på den rette linjen trukket gjennom kontaktpunktet til delen med kammen og midtpunktet til den ytre sirkelen.
Hvis du dreier kammen 90˚ med klokken i forhold til posisjonen vist i diagrammet, dannes det et gap mellom delen og arbeidsflaten til eksentrisen som er like stor som eksentrisiteten e. Denne klaringen er nødvendig for fri installasjon og fjerning av delen.
Program i MS Excel:
I eksemplet vist på skjermbildet, basert på de gitte dimensjonene til eksentrikken og kraften som påføres håndtaket, bestemmes monteringsstørrelsen fra rotasjonsaksen til kammen til støtteflaten, under hensyntagen til tykkelsen på delen , selvbremsende tilstanden kontrolleres, klemkraften og kraftoverføringskoeffisienten beregnes.
Verdien av friksjonskoeffisienten "del - eksentrisk" tilsvarer tilfellet "stål på stål uten smøring". Verdien av friksjonskoeffisienten "aksel - eksentrisk" er valgt for alternativet "stål på stål med smøring". Redusert friksjon begge steder øker krafteffektiviteten til mekanismen, men å redusere friksjonen i kontaktområdet mellom delen og kammen fører til at selvbremsingen forsvinner.
Algoritme:
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. e ≤ R*f 1+ (d/2)* f 2
Hvis betingelsen er oppfylt, er selvbremsing sikret.
15. F = P * L * cos(α )/(R * tg(α +φ 1 )+(d /2)* tg(φ 2 ))
1 6 . k = F/P
Konklusjon.
Posisjonen til den eksentriske klemmen valgt for beregninger og vist i diagrammet er den mest "ugunstige" med tanke på selvbremsing og styrkeøkning. Men dette valget er ikke tilfeldig. Hvis den beregnede kraften og de geometriske parameterne i en slik arbeidsstilling tilfredsstiller designeren, vil den eksentriske klemmen i alle andre posisjoner ha en enda større kraftoverføringskoeffisient og bedre selvbremsende forhold.
Når du designer, beveger du deg bort fra den aktuelle posisjonen mot å redusere størrelsen EN hvis andre dimensjoner holdes uendret, vil det redusere gapet for montering av delen.
Økning i størrelse EN kan skape en situasjon hvor eksentrikken slites ut under drift og betydelige svingninger i tykkelsen s, når det rett og slett er umulig å klemme delen.
Artikkelen har bevisst ikke nevnt noe så langt om materialene som kammene kan lages av. GOST 9061-68 anbefaler bruk av slitesterkt overflatesementert stål 20X for å øke holdbarheten. Men i praksis er en eksentrisk klemme laget av et bredt utvalg av materialer, avhengig av formålet, driftsforholdene og tilgjengelige teknologiske evner. Beregningen ovenfor i Excel lar deg bestemme parametrene til klemmer for cams laget av alle materialer, bare husk å endre verdiene til friksjonskoeffisientene i de første dataene.
Hvis artikkelen viste seg å være nyttig for deg, og beregningen er nødvendig, kan du støtte utviklingen av bloggen ved å overføre et lite beløp til en hvilken som helst (avhengig av valuta) av de spesifiserte lommebøkene WebMoney: R377458087550, E254476446136, Z246356405801.
Respekt for forfatterens arbeidjeg ber nedlasting fil med beregningsprogrametter abonnement til artikkelkunngjøringer i vinduet som ligger på slutten av artikkelen eller i vinduet øverst på siden!
