2.5 Анализ и силовой расчет механизма закрепления.
Механизм закрепления – ручной. Закрепление заготовки осуществляется рычагом с помощью винта и губки с призмой, которые прижимают заготовку к другой призме.
Преимущество механизма: простой механизм закрепления, в случае выхода из строя его легко заменить.
Недостатки механизма:
1) сила закрепления, развиваемая механизмом, непостоянна;
2) ручной механизм;
3) для установки и снятия заготовки требуется большое вспомогательное время.
1 звено - призма
Рисунок 2.3.4 – Схема 1 звена механизма закрепления
Q - FТР – N = 0
FТР=mgf
N1=Q – mgf
N1=6503,1 – 0,31·9,8·0,15 = 6502,6 Н
2 звено - винт
Рисунок 2.3.5 – Схема 2 звена механизма закрепления
МКР= 0,1N·d2
МКР=0,1·6502,6 ·0,26=169 Нм
3
звено – рычаг
Рисунок 2.3.6 – Схема 3 звена механизма закрепления
N2·l0-M=0
H
Кинематический анализ механизма закрепления
Вывод: так как приспособление ручное, то его необходимо механизировать с целью повышения производительности труда и сокращения вспомогательного времени (вместо ручного зажима установить пневмоцилиндр).
В данном приспособлении отсутствует силовое устройство.
В качестве вспомогательных элементов используются выталкиватели, защёлки ,замки и т.п. В данном приспособлении они отсутствуют.
2.6 Анализ объема выпуска деталей
Объем выпуска деталей соответствует среднесерийному типу производства. Так как приспособление ручное, то его необходимо механизировать с целью повышения производительности труда и сокращения вспомогательного времени.
2.7 Общий вывод на основе проведенного анализа
У данного приспособления были найдены как положительные, так и отрицательные стороны.
Положительные стороны:
- все элементы силового механизма удовлетворяют условиям на прочность.
-призмы присоединяются к корпусу механически, и в случае износа их можно будет быстро заменить.
-
отсутствует
погрешность базирования,
т.к. деталь закрепляется в самоцентрирующие
призмы.
Отрицательные стороны:
- для закрепления заготовки используется ручное усилие.
Чтобы обеспечить зажим заготовки необходимо сила равная 6503,1 Н. при фиксации подвижной самоцентрирующийся призмы винтом создаётся момент равный 169 Нм.
В соответствие со сделанными выводами сформулируем техническое задание на модернизацию приспособления.
Техническое предложение
В результате анализа исходных данных и в соответствии с выводами по устройству приспособления для фрезерования двух пазов 2х10 мм необходимо:
1) усовершенствовать механизм закрепления заготовки, с целью замены ручного закрепления пневмоприводом;
2) ввести в конструкцию поворотное устройство;
3) ввести в конструкцию приспособления 2 рым болта, с целью улучшения транспортировки приспособления.
3
Эскизный проект.
3.1 Модернизация механизма закрепления.
Так как в результате проведенного анализа было установлено, что исходный комплект технологических баз удовлетворяет нас необходимой точностью получения размеров, то его изменять не будем. Изменим только механизм закрепления и введем вспомогательное устройство для поворота заготовки на определенный угол.
3.1.1 Анализ модернизированного механизма закрепления.
Рисунок 3.3 – Схема механизма закрепления
1 – заготовка; 2 – рычаг; 3 – толкатель; 4 – клин; 5 – гидроцилиндр.
Рисунок 3.4– Силы, действующие на рычаг
Расчёт:
Примем, а=0,035 м; b=0,045 м; угол φ=10º;Q=6503,1Н.
Найдем силы S,Rиз уравнений:
ω = 180 – α– (90 +φ) = 180 – 30 – 100 = 50⁰
AB/sinω =AO/sin(φ+ 90º) =OB/sinα
AO = AB·sin(φ + 90º)/sinω = 80·0,98/0,766 = 102мм
AK = AO·cosα = 102·0,866 = 88мм
OK = AK·tgα = 88·0,577 = 51 мм
O1K = AK – AO1 = 88 – 35 = 53 мм
ψ = arctg(OK/ O1K) = arctg(51/53) = 44⁰
α’= ψ – α = 44 – 30 = 14⁰
β = α + (90 + φ) = 130⁰
γ = 180 – 130 – 14 = 36⁰
R/sin β = RQ/sin γ = S/sinα’
R = RQ sin β /sin γ = 6503,1·0,766/0,588 = 8471,7 Н
S = RQ sinα’/sin γ = 6503,1·0,242/0,588 = 2676,4 Н
Рисунок 3.5– Силы, действующие на толкатель
Расчёт:
β= 90 +φ= 100⁰
α+φ=γ
γ= 180 -β-α
α+φ= 180 -β-α
α= (180 -β–φ)/2 = 35⁰
γ=α+φ= 45⁰
R/sinγ=N1/sinβ=S1/sinα
N1 = R sin β /sin γ = 8471,7·0,985/0,707 =11802,86 Н
S1 = R sin α /sin γ = 8471,7·0,574/0,707 =6878 Н