Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 76
Текст из файла (страница 76)
коподшнпниках * С напранляющим стеклянным брусом Призматические со стержнями ич фтора. пласта На Ш-образных плоских пружинах 0,2 — 0.5 О,! — 0,2 0,1 — 0,2 0,2 — 0,5 0,2 — 0,5 0,1 О,! 0,5 0,1 — 0,2 0,2 — 0,5 0,5 — 1 )<г 0,05 )(г 0,05 0,05 — 0,15 0,05 — 0,15 До 100 » 300 » !О » 50 » 50 » 300 » ! » 100 » 100 » 300 » 1000 » 1000 » 60 » 0,5 » 60 » 0,5 5 1О 0,5 — 1 ! — 2 2 — 5 ГО ! — 2 2 — 5 3 — 5 10 — 20 16 — 26 18 — 30 0,5 0,03 ** 0,5 0,03 *« Е ЕР х Трение в направляющих.
При конструировании направляющих производят расчет снл сопротивления двшкенню ползуна с целью: а) расчета требуемого усилия пружины, осуществляющей силовое замыкание с приводом нзпрзвляющей; б) расчета приведенного момента на валу ручного нлп электромехзнпческого привода; в) обеспечения плавности движения н отсутствия силового заклинивания. При отсутсгзни действия внешних сил на ползуи сопротивлеане движению ползуна в направляющей характеризуется силой трения (1, возникающей под действием массы ползуна Зт и располагаемого па нем объекта бю т, е. 1) = (бт+ 5з) Р, где !ь — коэффициент трения скольжения (качения). Для приведения в движение ползуна необходимо приложить внешнюю силу )с, которая должна быть больше силы трения О, так как помимо трения скольжения (качения) сила К должна Рис.
11.4. Схема воздействия сил на направляющую преодолезать момент инерции неподвижного тела и силу молекулярного сцепления (трение покоя). Сила Д может быть приложена различным образом: точка приложения силы расположена в средней плоскости направляющей под некоторым углом а к этой плоскости (рис. 11,4, а); точка приложения и сама сила находятся в параллельной плоскости, отстоящей от средней на длину 1 (рис.
11.4, б). При конструировании направляющих, в случае несоответствия размеров конструкции системе дейстаующих иа ползуи сил, возможна ситуация, когда внешняя сила К не з состояния привести ползун в движение, т. е. вознакает силовое заклинизание. Следует различать также температурное заклнннвание,которое получается при больших перепадах температур, при неправильно выбранных материалах деталей и вида посадки сопрягаемых поверхностей. Силовое заклиниваиие. Впсишюю силу 11, действующую под углом и (рнс. 11.4, а), можно разложить оа составлвощнс Р и Т. Сила Р осуществляет смещение ползуна, а сила Т прижимает нолзуп к направляющим, создавая препятствие дзнжепню за счет возникающих сил трения.
Из урзвнений равновесия ползуиз: Ех = Ез + Т = Ез+ й зй! пп Е,Ь = Тй =- Яй сцп а Ь+Ь Ь полу'вч силы реакции Е, = — ' Р з)пи и Ез = — Я з!и а, которые Ь Ь вызызают силу трения. Условие отсутствия заклинивания можно записать тзк: Р = )7 соз гх > Я- - (Ет + Ез) Р. Используя выражения для снл Е, и Ем можно записать 25-1 Ь Ь Рсоза> )! — р юп анлз 1яа( Ь (2Ь+ Ь) Р' Отсюда следует условие отсугстння заклинивания 2р !Хгсс й ! — р!цсс' Характерно, что пнлнчпс плп ошутгтнш энклипинзння пе зависит от значения силы 11, я пн!нж лягтгя ~ольке юнн ~руктншнэми парамет- рами — базой Ь, плс вм А н у~лом дсйгтния гплы гх. Рис.
11.5. Направляющая типа ласточкина хвоста Часто сила Я действует параллельно направляющей, но приложена на некотором расстоянии 1 от оси направляющей (рис. 11.4, б), В этом случае она создает момент М = Я!, уравновешивающийся моментом пары сил реакции в опорах, т. с.
)71 = ЕЬ. Реакция опор создает силу трения в направляющих 2741 Сг = 2ЕР = — Р. Ь Условие отсутствия заклинивания К > 9 можно вырааить через 2И 21 конструктивные параметры Я > — Р или окончательно — Р ч, 1. Ь Ь Опыт эксплуатации направляющих показывает, что для обеспечения отсутствия заклинивания, хорошей плавности хода и небольшого износа рекомендуются следующие соотношения: для плоских направляющих прямоугольного типа (см.
табл, 11.1, схемы 7 и 8) — Р ( 0,25; Ь для призматическая пзпранлшощпх типа ласточкина хвоста (см. табл, 11.1, схемы 5, б), Р ( 0,25, где и — угол профиля ласточ- Ь зш а кина хвоста (рнс. 1!.5); для цилиндрических направляющих (табл. 11.1, схемы 1, 2) — Рг < Ь ( 0,25, где г = 1,27 — радиус трения. оо о !о ! о о о ъо о- оо с о о х н и о о с. с о о о о оы о" о х о оо о ч х с и о ! о о ьо о оо с с о н о х о ы о ох оо о, В 3 о з 4 Я о ж о ! о ! о о о о- о о -! о оо оо о ! ы с- о э о ! о ы о о о- оо Ъ а- ыо ы о о а- оо о х с х до о йх, 1 хх з В о х й" ке Зо яа ж*.
х х О х х „ х о оь се ок с .х,о "о 466 Иа приведенных соотношений видно, что эксплуатационные характеристики направляющих зависят от коэффипиеита трения скольжении р, который в значительной степени определяется выбором материала сопрягаемых деталей, качеством их обработки и наличием илн отсутствием смазки в зазоре. Средине данные коэффициентов трения скольжения для различных сочетаний материалов приведены в табл. 11.3. Температурное эанлинивзиие. Для приборов, работающих прн значительных колебзнних темпе!чпу!иэ окружаюпгей среды, следует производить расчеты из !юзмож~икп температурного заклинивания при неправилыюм иыборе посадки гопри1эсмых поверхностей и их материала. При этом следует стргмитьси дли д<и|ижспни болыпей точности сопряжении, с ошюн стороны, к минимально возможному зазору, а с другой — к незначительному изменению этого зазора при значительных колебаниях температур.
Реализовать эти условия можно, если конструировать направляющие из материалов, имеющих одинаковые или мало отличающиеся друг от друга температурные коэффициенты линейного расширения и (ТКЛР). Проверка зазора при назначенной посадке сои рягаемых деталей производится по формуле ЬСэ — — Р— Рэ, где Р, — наименьший диаметр или линейный размер охватывающей детали; Рз — наибольший диаметр илн линейный размер охаатываемой д:тали. При значениях температуры в реальных условиях эксплуатации, отличных от нормальных (гэ = +20' С) величина зазора будет зависеть от ТКЛР ггг и ае соответствующих материалов сопрягаемых деталей: ЬС = Р, — Рз + (тат Рт — с!э Рз) (! — (э) = ЬСэ + (пьРэ — жэРз) ЬС Приближенно можно записать, считая Р, = Рэ = Р: ЬС = ЬС„+ (ат — сс,) Р Ь Ь При симметричном диапазоне перепада температур (например ш50'С) целесообразно выбирать дли охватывающей детали материал с сгт меньшим, чем у охвзтыааемой цэ, так как опасность защемлеиия при охлаждении больше ввиду большего перепада температуры (Ь(= — 70' С при охлаждении, тогла кзк ЬГ =- +30' С орн нагреве).
Мало чувствительны к изменевиям температуры направляющие с трением скольжения открыто~о типа, с трением упругости, с трением качения, и особенно иа шарико- и роликоподшипниках. В табл. 11.4 приведены температурные коэффициенты линейного расширенкя различных конструкционных материалов. Износ наиравэяющих.
Износ иаправлиюших зависит от удельного давления контактирующих пар деталей, коэффициента трения материалов, их твердости и качества обработки, а также от свойств смазочных материалов, заполняющих зазор в направляющих. Проверка удельного давления производится по формуле д = = !уг$ ~ (д), где у — !юрмальиое давление; $ — площадь ковтакта сопрягаемых пар деталей; (4) — допускаемое удельное давление.
При малых скоростях перемещении (до 200 ммlмии) каретки, допускаемые удельные давления выбирают в пределах (д) = 15. !О' Н!мз; при больших скоростях (4) = 4 1Оз Н'мэ. Следует иметь в виду, что площаль контакта $ обычно меньше геометрической плошади наименьшей из сопрягземых поверхностей. Контакт, как правило, осуществляется по некоторым малым площадкам (пятнам), количество которых в сопря,жении трудно определить до сборки направляющих.
С целью увеличения ;определенности количества и расположения пятен контакта при изготовлении направляющих производят шабрение поверхностей, взаимную 467 М этери вл и. !а Материал п !а' Алюминий Лл<оминиевомагпиевый сплав Бронза Гипс Люралюьп<ний Иивар Иридия 24 — 27 28,5 18 13 9 — !3 100 — 800 8,8 19 — 20 !1 16 18 25 23 1,6 6,5 Кобальт К Л пуль Та<ли Мсю 12,6 !8,5 17 0,4 3 55 — 110 29 10 Т а б л и ц а 11.4. Коэффициенты линейного расшнренля (прн ( = ~70' С) Нейзильбер Никель Платина Полиэтилен Платияоиридий Серебро Сталь Стекло техинческос Стекло кнлрцсвос Фарфор <ргарапласт Цинк Чугун притирку деталей иапрааллющих или доводку поверхностей. Эти операции часто производят сопл<сотне с регулировкой (выборкой) зазора, для чего в конструкциях кзправляющих предусматривают возможность поджатия одной из деталей направляющих.
Такие конструкции направляющих обычно весьма ремонтоспасобны. Характеристики по ремонтоспособности и стойкости против износа различных типов иаправляюп<их приведены в табл. !1.1. Нанравлянги(ие е трением качения Направляющие с трением качения обладают значительно меньшим трением, чем направляющие с трением скольжении; это обеспечивает возможность перемещения каретки при небольших величинах прилагаемых внешних сил.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
