Расчет комбинированных зажимных устройств

Комбинированные зажимные устройства сочетают в себе эле­ментарные зажимы различного типа. Их применяют для увели­чения силы закрепления и изменения ее направления, умень­шения габаритных размеров зажимного устройства. Комбиниро­ванные зажимные устройства могут обеспечивать одновременное закрепление заготовки в нескольких местах. Они приводятся в действие от ручного, пневматического, гидравлического и дру­гих силовых узлов, однако в устройствах с большим количеством звеньев их КПД невелик.

Рассмотрим примеры расчета двух устройств с комбиниро­ванными зажимными механизмами.

Шарнирно-рычажное приспособление двухстороннего действия (рис. 2.36, а) предназначено для закрепления корпусной заго­товки при фрезеровании паза на вертикально-фрезерном стан­ке. Заготовку 1 крепят двумя прихватами 2 и 12, качающимися на осях 13.    Сила закрепления на прихваты       передается от што­ка 7 через ось 8 и звенья 9, 3, 11. Шток 7 выполнен в     виде вилки. Для герметичности приспособления предусмотрены уп­лотнения на наружной и внутренней поверхностях втулки 6. Кор­пусы 4 и 10 прихватов 2 и 12 прикреплены блоками к корпусу 5 приспособления.

Схема зажимного механизма, а также действующих в нем сил дана на рис. 2.36, б.

С учетом коэффициента запаса k  необходимая сила закреп­ления

                      ( 2. 1 )

где ,  — коэффициенты трения.

Сила на конце штока пневмопривода

                             (2.2)

где — КПД гидроцилиндра.

Рис. 2.36. Шарнирно-рычажное приспособление двухстороннего дей­ствия (а) и его расчетная схема (б)

Сила, возникающая в рычажно-шарнирном механизме,

Здесь - угол трения  в соединении ось - втулка, tg = .

Соотношение между силами Q и W находим из условия

или

откуда

Подставляя выражения для сил W, Q и Р, получаем

откуда диаметр гидроцилиндра

Клиновое рычажное приспособления (рис. 2.37, а) предназначе­но для одновременного фрезерования двух плоскостей заготов­ки на горизонтально-фрезерном станке. Заготовку 1 устанавливают на плоскую опору и крепят прихватом 5, качающимся на оси 6. Сила закрепления на прихват 5 передается от шток-клина 4 через ролик 3, плунжер 2, рычаги 7 и 9. Стяжные гайки 8 регулируют угол положения рычагов 7 и 9 относительно оси 10.

Схема зажимного устройства приведена на рис. 2.37, 6. Опре­делим требуемую силу закрепления Q заготовки, а также соот­ношения между ней и силой W на конце прихвата, между сила­ми Р на штоке цилиндра и  на толкателе.

Сила закрепления заготовки зависит от силы резания и сил трения и определяется соотношением (2.1).

Соотношения между силами, действующими в отдельных зве­ньях зажимного механизма, имеют вид

где — угол наклона звена рычага закрепления; — приве­денный угол трения скольжения (как правило, ); , — углы трения скольжения.

Подставив полученные выражения:

находим диаметр цилиндра

Рис. 2.37. Клиновое рычажное приспособление для одновременного фрезерования двух плоско­стей на горизонтально-фрезерном станке (а) и его расчетная схема (б)