Иванов А.С. - Конструируем машины Часть 1 (1053457), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Они могут быть (рис. 3.21): скобообразными (а), параллельными (б), с передвижным кронштейном (в). Скобообразная струбцина наиболее проста в изготовлении. Ее недостатком является относительно большое время, необходимое для прижима деталей. Струбцина с параллельными губками также страдает указанным недостатком. Струбцина с передвижным кронштейном легко переналвживастся на любой размер прижимаемых деталей.
Поэтому выбор конструктивного исполнения останавливаем на варианте (в). и 6 б Рис 321 Струбцины а — скобообрааиая; б — параялеяьиая; а — с перслюакиым кроиштеаиом Задачу конструирования можно сформулировать так: спроектировать струбцину с прижимом, обеспечивающимся резьбовым соединением; силу прижима деталей губками принять Гпр»» 1000 Н. Зададимся геометрическими размерами нажимного винта и передвижного кронштейна, а по ним, зная усилие рабочего на 91 90 рукоятке, определим необходимую длину рукоятки, обеспечивающую усилие прижатия деталей Гпр. Кроме того, вьгясним, при каких условиях можно обеспечить прижатие деталей разных размеров. На рис.
3.22, а представлен продольный разрез передвижного кронштейна струбцины. Кронштейн представляет собой две параллельные пластины 1, раздвинутые с помощью трех распорных осей 2 на расстояние, позволяющее разместить между ними прямоугольную планку неподвижного кронштейна 3, сухарь 5, прижимную пружину 4, подвижную губку 7. Планка 3 имеет полукруглые пазы диаметром, равным диаметру осей 2, равномерно разнесенные по длине с шагом Рп. Нажимной винт 6 ввинчивается в резьбовое отверстие сухаря.
а ь Рнс. 3.22. Нажимной узел струбцины: с — продольный разреа; б — геомегрнческне параметры нажнмного винта; 1— пластина; 2 — осел 5 — планка непоавн:кного кронштейна; 4 — пружина; 5— сухарь; б — нажнмной винт; 7 — полвнжнал губка Работа со струбциной заключается в следующем. Для настройки прижимаемых деталей на размер передвижной кронштейн перемещают относительно неподвижного. При этом ось 2 западает в один из полукруглых пазов.
Затем ввинчивают иажимной винт. Конец винта, упершись в боковую грань планки 3, будет поворачивать передвижной кронштейн по часовой стрелке относительно оси, запавшей в полукруглый паз, обеспечивая прижатие деталей. Пусть применяется нажимной винт с метрической резьбой п46 (обычно диаметр винта определяют из расчетов на прочность, которые рассмотрим позже).
Резьба Мб имеет размеры (рис. 3,22, 6): с1 = 6 мм, г(2 = 5,35 мм, сг = 60', Р = 1 мм, 3 4о диаметр торца г( = 4,5 мм. Смазка в роз торце винта отсутствует, т.е. коэффициенты трения в резьбе/' н на торце/ равны 0 18 (приложение П.3.2). Примем размеры плеч рычага передвижного кронштейна а =, мм, Из условия равновесия рычага найдем осевую силу Р, дей- Р = Рпра/Ь = 1000 60/20 3000 Н Рассма ивается не прямоугольная резьба, лля которой ранее был получен момент в резьбе ( . ), етр ассматри е 3.6), а м ическая тре- угольная резь а с у б глом профиля а. В такой резьбе сила трения а пропорциональна силе Р = Г/сов —. Увеличение силы трения в резьбе, вызванное наклоном рабочей грани профиля резьбы, приведенный угол трения р' = агсг8 [/ р/соз (сг/2)] агсг8 [О 18/соз (60/2)] 12 7 Тогда момент завинчивания Т „согла р „ оно фо мулам (3.6, 3.7, 3.8), будет равен Таав = РГ8 М + Р') г(2/2 + Р/ггггг 4 = = 3000 !8(3,4+ 12Д 5,35/2+ 3000.
0,18 4,5/4 = 2681,5 Н. мм . Необходимая длина рукоятки 1, если принять силу рабочего Г = 100 Н, составит раб ! = Т /Р = 2681,5/100 = 26,8 мм. Р аа Р Принимаем 1 = 30 мм. й шаг Р см. й ( О, каков максимально допустимьь. ценим, пазов на планке из и рис. 3.22, а) расположения полукруглых пазов шаг зависит от ра очей дл к лых пазов, то с а я Ь. Если ось запала в один из полукруг сухаря бка при завинчивании винта на очевидно, что подвижная гу к ьно на ассто- длину (2, — Л) может переместиться приблизительно на р е 1 = 7.
— Ь)а/Ь, а чтобы ей переместиться далее, т.е. прижать детали менее толстые, н кронштейн на величину Рп < 1. Пусть 1. = 15 мм, Ь = 8 мм, тогда Р < (Е, — Ь) а/Ь = (!5 — 8) 60/20 = 21 мм. и- 36 110 50 20 При перевозке мешков нл телаккв При перевозке мешков нл тачке При распиловке досок При ручной опилалке металла 6 в е д 40 5 1020 50100 и л 93 Приложение П.3 П.3.1. Энергегнческне возможвосгн человека )у(ощность человека зависит от того, какие его мышцы „лючены в работу. При длительной работе (семичасовой рабочий день) он может ориентировочно реализовать мощность, приведенную ниже, Вт: Подьвы воды ведрвып из колслтн руками............
15,6 Подъем воды ведрами с помощью блока,............ 36 Выкачивание воды ручным насосом............... 70 Вращение ворота...,..............., 70 Если работа непродолжительная, то мощность может. быть большей. Известно, что подростки взбегают вверх по лестнице со скоростью 1 м/с. Это свидетельствует о том, что развивается мощность порядка 1 кВт.
Штангист практически за секунду поднимает штангу массой 200 кг на высоту 1,5 м, т.е. спортсмен обладает кратковременной мощностью около 3 кВт. С увеличением длительности работы средняя мощность человека снижается, о чем свидетельствует график, представленный иа рис. П.3.1. Снижение объясняется ограниченным количеством кислорода, переносимым потоком крови в мускулатуру. Р, Вт 1000 Рнс. П.3.1. Сравнение мощностей, развиваемых человеком: 7 — мастер спорта ынролого класса по велосипеду; 2 — спортсмен высокого класса; 3 — здоровый человек Считается, что при нормальной производственной работе человека в течение смены частота его пульса не должна превышать частоту пульса покоя больше чем на 40 ударов в минуту, а температура тела — на 1 С. Пульс до 120 ударов в минуту свидетельствует о легкой работе, 130 — о средней, 180 — о тяжелой, свыше 180 — об очень тяжелой.
При полезной мощности в 0,2 кВт пульс ориентировочно составляет 120, а при 0,5 кВт — 150 ударов в минугу. Эти данные получены путем контроля пульса при ходьбе по лестнице Часто статическое нагружение мышц бывает не менее утомительным для человека, чем динамическое. Ниже приведены условные значения мощности (Вт), полученные умножением силы тяжести груза (или силы нажатия руки) на его (ее) перемещение в единицу времени из расчета работы в течение смены: Производительность труда зависит также от позы работающего. Например, при статическом нагружении мышц при работе согнувшись снижается производительность труда монтажников (рис.
П.3.2). Рнс. П.З.2. Производительность труда монтажников в зависимости от позы, %: а — !ОО; 6 — 1ОО; в — 100; г — 95; д — 75; в — 53; лг — 50; з — 50; и — 60; к — 67; л — 36; и — 30...40 1»(ышцы человека при длительной работе способны создать „ксимальные силы (табл. П.3.1); эти силы зависят от угла тиба руки в локте (рис.
П.З.З). 750 750 450 450 зоо 150 наружу !80 750 750 450 450 Рнс. П.З.З. Движение рук человека !50 Таблица П.3.1 150 Сила руки. Н 750 -! -з Расстояние» мм двюкение правой/левой рукой Упи сгиба руки в локте 7, грал 180 !50 !20 60 90 240/!70 170/120 70/60 Рнс.
П.3.4. Силы правой руки при эпизодическом нагружении, енин, Н 60/32 80 60 Из данных табл. П.З.! следует, что человеку труднее поляимать груз или перемещать его внутрь и наружу. Наибольшую силу он может прикладывать при движении атяни-толкай», При эпизодической работе эти силы увеличиваются. На рис. П.3.4 приведено среднее значение силы, развиваемой мужчиной в ~вправлениях, указанных стрелками, при работе сидя. Кисть а б Рис. П.З.5. Подъем грУза; а с помощью разгибательной мышцы; б — с помощью бицепса 94 95 Тннушее Толкающее Вверх Вниз Наружу Вн ь 220/200 200/170 55/35 70/50 55/32 80 50 170/135 145/!05 95/70 105/85 80/70 90 О 150/!30 145/90 80/70 105/85 !05/85 90 80 105/! 00 135/90 80/60 80/70 70/50 80 О 150 я о а 900 перемешает рычаг в горизонтальной плоскости на уровне 250 мм выше тазобедренного сустава.
Если тянуть вверх с помощью разгибательной мышцы, то создается сила 220 Н (рис. ПЗ.5, а), аспомошьюбицепса — 270 Н (рис. П.3.5, б). Тянуть вверх можно также за счет разгибания спины. В этом рнс. П,3.7. Псдальный привел 96 97 7 зак. 57 ,ае можно создать силу около 1300 Н. Следует отметить, что в некоторых случаях для того, чтобы тянуть груз, необходимо его ажать ладонью; сила зажатия составляет 450 Н.
Когда треся точные перемещения рычага, рукоятку располагают в опт „нмальном положении и при движениях «тяни-толкай» не Р:сч т на применение' ы 6лее 135 Н При ча м пользовании рычагами усилие не должно превышать для работы иой рукой 90 Н, а для работы двумя руками 135 Н. Зона, „рторую человек может обслуживать, достигает по высоте 2 м ( нс П,З,6), но наиболее удобной зоной для работы считается высота от ! до 1,6 м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
