Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. - Сварочные приспособления (1041429), страница 8
Текст из файла (страница 8)
В сборочно-сварочныхприспособлениях и установках их применяют, когда диаметры цилиндра (более60 мм) трудно вписать в конструкцию. Расчет гидроцилиндров аналогиченрасчету пневмоцилиндров. Выбор гидравлических цилиндров производят поГОСТ 6540—68*. Существенными недостатками гидроприводов являютсявысокая первоначальная стоимость (за счет необходимости иметь дорогуюгидростанцию) и усложнение эксплуатации из-за частой утечки масла, чтоограничивает их применение.3.3.3 Расчет пневмогидравлических и вакуумных прижимовПневмогидравлические приводы, сочетающие в себе пневматический игидравлический цилиндры с пневмогидравлическим мультипликатором,обеспечивают значительные силы зажима при небольших габаритах ибыстродействии привода. Они находят применение в одно-, многоместных имногопозиционных приспособлениях.Пневмогидравлические приводы работают от сжатого воздуха давлением0,4...0,6МПа из цеховой сети при давлении масла в гидравлической части привода6...10МПа,создаваемомпневмогидравлическиммультипликатором(преобразователем).Рис.
30. Схемы пневмогидравлическихпоследовательного (б) действияприводовпрямого(а)иВприспособленияхмогутприменятьсяпневмогидроприводыспреобразователями давления прямого (рис. 30, а) или последовательного (рис. 30,б) действия.Расчет силы Q на штоке рабочего гидроцилиндра (рис. 30, а) ведем изусловия равновесия привода, т. е.PM d 2 / 4 p BD12 / 4Из этого уравнения pM = pB(D1/d2).ТогдаQ D 2 p M 0 / 4 p B ( D12 / d 2 )D 20 B / 4где o — КПД гидроцилиндра: 0=0,80 ... 0,85;B— КПД пневмоцилиндра: в =085…0,95.Величина хода штока пневмоцилиндра:L l ( D / d ) 2 n / 0где l — ход штока рабочего гидроцилиндра, см;п — число рабочих гидроцилиндров, питаемых данным преобразователем;0 — объемный КПД привода: 0 = О,95.Диаметр рабочего гидроцилиндраD 1,13 Q / p MДиаметр штока пневмоцилиндра d=D (1,75 ...
2,5).Диаметр пневмоцилиндраD1 d p M /( p B B ).Объем сжатого воздуха, расходуемого на одно зажатие детали,V ( / 4) D12 LРис. 31. Схемы вакуумных прижимов с приводом от пневмоцилиндра (а) и отвакуумного насоса (б)В вакуумных прижимах закрепление тонкостенных деталей производитсяпод избыточным атмосферным давлением, возникающим за счет разряжения ввакуумной полости (рис. 31). Это разряжение может создаваться вакуумнымцилиндром 3 (рис. 31, а), соединенным каналом с вакуумной полостью 6.Герметичность полости 6 обеспечивается резиновой прокладкой 7, установленнойв корпусе 2 приспособления. Управление пневмоцилиндром 4, связанным свакуумным цилиндром 3, осуществляется распределительным краном 5, ккоторому подводится сжатый воздух от цеховой пневмосети.Сила зажима W детали 1 будетW ( p a p0 ) F p yгде pа — атмосферное давление, МПа;ро— остаточное давление в камере после разрежения: ро = 0,0] ...
0,015 МПа;F — площадь, ограниченная, внутренним контуром резиновой прокладки;ру— упругая сила сжатой резиновой прокладки, Н.Для надежного закрепления детали необходимо, чтобы p a p0 0,07 МПа. Врабочей камере достаточно ро = 0,01 ... 0,015 МПа, так как создавать болееглубокий вакуум дорого и малоэффективно.В прижимах, имеющих вакуумный насос и работающих по схеме рис. 31, б,прижатие детали 1 к корпусу 2 осуществляется при создании разрежения вполости 6. Распределительный кран 3 при включении прижима соединяетвакуумную камеру 6 с вакуумным насосом 5 и ресивером 4.
Для разжима деталираспределительный кран соединяет вакуумную полость приспособления сатмосферой.3.3.4 Электромеханические, электромагнитные и магнитные прижимыЭлектромеханические прижимы бесшумны в работе, долговечны, имеютнебольшие эксплуатационные расходы, сравнительно быстроходны иобеспечивают самоторможение.Электромеханический прижим (рис. 32) состоит из электродвигателя 1,редуктора 2 и винтовой пары 5 и 6. От электродвигателя 1 вращение передаетсячерез предохранительную муфту 3. Винт 5 при вращении перемещает гайку 6вправо или влево, а с нею — и шток 7, передающий посредством рычага 9зажимное усилие детали 8.
Когда достигается требуемая сила, момент на валуэлектродвигателя и сила тока значительно возрастают и реле тока 4 отключаетдвигатель. Тяговая силаQ 71620 Ni /[ nrср tg ( )],где N— мощность электродвигателя; — КПД редуктора, i — передаточноеотношение редуктора; п — частота вращения электродвигателя, мин-1; rср—средний радиус резьбы винта, см, — угол подъема резьбы винта, град; — уголтрения в резьбовом соединении, град.Рис. 32.
Схема электромеханического приводаЭлектромагнитные и магнитные прижимы широко используются вприспособленияхдлясборкиисваркитонколистовыеполотнищ.Преимуществамитакихприспособленийявляются:универсальность,быстродействие, отсутствие на верхней стороне приспособления каких-нибудьвыступающих частей, простота и компактность. Их применяют для установки изажима деталей из материала с большой магнитной проницаемостью(незакаленных углеродистых сталей, чугунов и некоторых легированных сталей).Электромагнитные приводы встраивают в плиту, на верхней плоскостикоторой устанавливается деталь.
Магнитную цепь образуют электромагнитныекатушки через магнитопроводы, деталь и основание. Магнитопроводыизолируются от корпуса плиты немагнитной прокладкой. Питаниеэлектромагнитов осуществляется постоянным током напряжением 110 или 220Вот выпрямителя. Основные размеры и технические характеристикипрямоугольных электромагнитных плит даны в ГОСТ 17519— 87*.Силу притяжения при закреплении детали магнитным полем можноопределить по формулеQ 4,06Ф 2 / Sгде Ф — магнитный поток, пересекающий опорную поверхность детали, Вб;S — активная площадь токосъемников, см2.Магнитные прижимы не требуют питания током. Основные размерыпрямоугольных магнитных плит и технические требования к ним приведены вГОСТ 16528—87*, Плиты с постоянными магнитами обеспечиваютудерживающую силу до 1,5 МПа.3.4.
Вспомогательные детали, устройства и механизмы приспособленийВспомогательными,деталямисборочно-сварочныхприспособленийявляются рукоятки, педали, тяги, ограничители хода, пружины, шпонки, деталишлицевых соединении, клиновых и зубчатых передач, муфты, штифты,подшипники и т. п.На многие вспомогательные детали, как правило, есть стандарты илинормали, которыми и следует руководствоваться.Повышение уровня механизации и автоматизации приспособленийдостигается путем использования в них различных встроенных устройств,специальных механизмов, типового механического оборудования или егоотдельных унифицированных элементов.Для механизации основных и вспомогательных операций применяютманипуляторы, позиционеры, кантователи, роликовые стенды, транспортныерольганги, конвейеры, специальные тележки, подъемно-поворотные столы,склизы, лотки, быстродействующие грузозахватные приспособления, зачистныеустройства, средства уборки флюса и др.
Их проектирование производится исходяиз конструктивных особенностей конкретных деталей, приспособлений,сварочных установок и станков с учетом максимального применения типовыхмеханизмов, серийно выпускаемых специализированными предприятиями.В сварочном производстве для поворота изделий широко используются двегруппы механического оборудования: кантователи, имеющие сварочную имаршевую скорости, и кантователи только с маршевой скоростью.Несмотря на конструктивное разнообразие кантователей, зависящее оттипоразмеров изделий, общим для них является наличие трех обязательныхфункциональных узлов: основания в виде несущей конструкции с одной илидвумя опорными стойками; механизма вращения изделия; узла крепления изделияа виде планшайбы, центров, крепежных захватов, опорных башмаков,специального крепежного приспособления и т.
п. Некоторые кантователидополнительно оборудуются механизмом подъема изделия, что расширяет ихтехнологические возможности.Одноосные одностоечные кантователи-вращатели обеспечивают поворотизделия только вокруг одной оси — вертикальной, наклонной илигоризонтальной (рис. 33, а—в). Двухосные одностоечные кантователиманипуляторы (рис, 33, г) и позиционеры (рис. 33, д) имеют две взаимноперпендикулярные оси вращения: для полного вращения на 360° и для наклонаизделия на 90 ...
135°. Типовые кантователи выпускаются серийно. Ихконструирование заключается в выборе нужной модели кантователя из «Типажа»и проектировании (в некоторых случаях) специальных крепежных захватов.Специальные одностоечные кантователи разрабатываются в исключительныхслучаях, если нельзя применить типовые.Рис. 33. Схемы кантователей для сварки изделий:а -— вращатель с вертикальной осью; б — то же, с наклонной осью; в — тоже, с горизонтальной осью: г — манипулятор; д — позиционер; е —двухстоечный кантователь с горизонтальной осью; ж — то же, с подвижнойстойкой; з — то же, с подъемными центрами; и — цепной кантователь; к —роликовый стенд; л — то же, с жесткой кинематической связью; м — рычажнокнижечный кантовательДля поворота и вращения длинных изделий используются двухстоечныекантователи с горизонтальной осью вращения (рис.
33, е-з), цепные кантователи(рис. 33, и), роликовые стенды (рис. 33, к) и роликовые кантователи с жесткойкинематической связью (рис. 33, л). Для поворота листовых конструкций на 180°применяются рычажно-книжечные кантователи (рис. 33, м).Манипулятор подбирают по трем параметрам свариваемых изделий: помассе, расстоянию от центра тяжести до опорной плоскости планшайбы Н (рис.34) и расстоянию от центра тяжести до оси вращения l.Рис. 34. Расчетная схема манипулятораМомент относительно оси вращения Q1М1 = Gt.Допустимый момент на оси шпинделя M1доп должен быть не менее моментаМ1 необходимого для вращения изделия:М 1доп GAМомент относительно опорной плоскости планшайбыМ2 = GH,где Н — высота расположения центра тяжести изделия над опорнойплоскостью планшайбы.При расположении изделия непосредственно на планшайбе Н равна высотецентра тяжести изделия над его опорной плоскостью. Если изделие крепитсячерез промежуточное приспособление, то в величине H должна учитыватьсявысота этого приспособления к.В паспортах манипулятора, разработанных до 1965 г., указан моментотносительно оси наклона Q2:М 2/ G( H h) GH Gh M 2 Gh.
.Необходимо, чтобы M2допG(H+h)Сварочная скорость при механизированной сварке круговых швов изделий,установленных на вращателе,Vсв 60Dn / 100где D — диаметр изделия в месте сварки, мм; п — частота вращенияшпинделя, мин-1;Крепление изделий производят непосредственно на планшайбе манипулятораболтами, головки которых вводят в Т-образные пазы планшайбы и в отверстиякрепежных планок, или самоцентрирующими кулачковыми патронами,устанавливаемыми на планшайбе. В некоторых случаях возникает необходимостьв проектировании промежуточного крепежного приспособления (рис. 35), котороекрепится к шпинделю манипулятора.Рис. 35.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
