1.2 Механизированные прижимы

1.2.1 Пневматические приводы прижимов

Пневматические приводы в последнее время стали широко встраивать в стационарные и даже переносные сборочно-сварочные приспособления, поскольку они позволяют до минимума свести время крепления заготовки, обеспечить постоянство силы зажатия, легко осуществить дистанционное управление работой прижима. Кроме того, пневматические устройства доста­точно просты по конструкции и легко управляются, просто унифицируются и не требуют применения предохранительных амортизаторов.

Источником энергии пневматического привода служит сжатый воздух давлением 0,4.. .0,6 МПа (обычно из цеховой сети сжатого воздуха).

Пневматические приводы можно классифицировать на поршневые (рисунок 13, а), диафрагменные (рисунок 13,б) и сильфонные (рисунок 13,е) одностороннего и двухстороннего действия (неподвижные, качающиеся, плавающие и вращающиеся).

а — поршневые; б — диафрагменные; в — сильфонные

Рисунок 13 - Типы пневматических приводов

а - поршневого для прижима набора к обшивке плоскостных секций;

б - диафрагменного для крепления балок рамы вагона;

в - диафрагменного для крепле­ния деталей рамы автомобильного полуприцепа

Рисунок 14 - Конструктивное оформление пневматических прижимов

Выбор типа пневматического привода определяется видом и числом одновременно зажимаемых деталей.

Поршневые приводы позволяют получать без применения дополнительных устройств наибольший ход штока; приводы сильфонного и особенно диафрагменного типа допускают меньшие величины хода штока (например, для диафрагменного привода он не более 40—50 мм), хотя по расходу воздуха диафрагмен­ные приводы более экономичны, чем поршневые, у которых на­блюдается утечка воздуха через уплотнения. Очень чувствитель­ны поршневые приводы и к качеству сжатого воздуха (загряз­ненный воздух сильно увеличивает износ уплотнений и стенок цилиндра). Долговечность диафрагменного привода выше: его резиновая диафрагма выдерживает в 40—50 раз большее чис­ло включений, чем манжета поршня.

Пневматические приводы одностороннего действия применяются при малых усилиях, необходимых для возвращения поршня в исходное положение, т. е. тогда, когда для этого достаточно усилия возвратной пружины.

Поршневые приводы двухстороннего действия более сложны по устройству и имеют больший расход сжатого воздуха.

В конструкциях сборочно-сварочных приспособлений по возможности следует применять нормализованные поршневые и диафрагменные приводы.

При конструировании пневматических приводов особое внимание следует уделять обеспечению безопасных условий работы: предусматривать невозможность самостоятельного раскрепления собираемых деталей при падении давления воздуха в сети либо в случае внезапного прекращения его подачи. С этой целью в конструкцию привода вводятся самотормозящие звенья (клинья, фиксаторы и другие элементы), устанавливаются обратные клапаны, способные удерживать достаточное давление воздуха в приводе в течение 3—5 мин, либо в пневмосистему включается ресивер.

В отдельных случаях в систему воздушной сети следует устанавливать реле давления, сигнализирующие о недопустимом снижении давления воздуха в сети.

Усилие Р на штоке поршневого привода определяется по формулам:

(для приводов одностороннего действия);

(для приводов двухстороннего действия);

где р — давление сжатого воздуха в сети, МПа;

F— рабочая площадь поршня, м²;

T — суммарные потери на трение в уплотнении поршня и штока, МН;

q — усилие, возвратной пружины, МН.

Усилие Р на штоке диафрагменного привода определяется по формулам:

—(для диафрагм одностороннего действия);

—(для диафрагм двухстороннего действия),

где — коэффициент, учитывающий сопротивление растяже­нию диафрагм и зависящий от материала и толщины диафрагмы, а также от соотношения хода к ее диамет­ру; обычно принимается от 0,6 до 0,85;

р — давление сжатого воздуха, МПа;

F — рабочее сечение диафрагмы, м²;

q — усилие возвратной пружины, МН.

Выбор типа пневматического привода определяется видом и числом одновременно зажимаемых деталей.

Задача № 6 “Расчет параметров пневматического привода ”

По вводным данным тьютора рассчитайте усилие на штоке поршневого привода одностороннего действия (двухстороннего действия), если давление в системе 0,5 МПа, диаметр поршня d, суммарные потери на трение в уплотнении поршня и штока Т и усилие возвратной пружины q повариантно приведены в таблице 7.

Задание

1. Рассчитайте усилие на штоке

2. Составьте эскиз пневмоцилиндра.

Таблица 7 – Варианты задачи

№	d,мм	T, МН	q, МН	Привод
1	100	0,5	-	Одностороннего действия
2	150	1,0	1,6	Двустороннего действия
3	200	2,0	-	Одностороннего действия
4	300	3,0	2.5	Двустороннего действия
5	400	3,5	-	Одностороннего действия