Антиплагиат Косяков (1208703), страница 7
Текст из файла (страница 7)
В частности, для вышеуказанного использования в звеноразборочных линиях,конфигурация винта вала состоит из половины витка с большим шагом (соответственно, с малым углом наклона образующей винтовой линии к оси вала) и 17.5 витков с меньшим шагом(соответственно, с большим углом наклона образующей винтовой линии к оси вала).Конструкция вала с верхним и нижним опорными подшипниками показана на рисунке 2.3.Рисунок 2.3 - Конструкция вала и опорных подшипниковВ сопряжение с винтами входит рабочая каретка, представляющая собой два жестко связанных друг с другом бегунка.
Бегунки представляют собой роликово-винтовые механизмы,непосредственно, в сопряжении с винтами, преобразующие поступательное перемещение каретки во вращательное движение шпиндель-валов. Конструктивно бегунки представляютсобой полые трубки с перпендикулярным оси отверстием для сопряжения с винтом. Внутри бегунков соосно расположены две подпружиненных роликовых оправки с роликами,установленными в них на опорно-радиальных подшипниках. Профиль ролика соответствует профилю винтовой поверхности винта с учетом проекции ее на плоскость, расположеннуюпод углом к центральной оси. Конструкции каретки и бегунков представлены на рисунках 2.4-2.5.Рисунок 2.4 - Конструкция кареткиРисунок 2.5 - Конструкция бегункаВалы в верхней части установлены таким образом, что, в свободном положении, посредством пружин, поднимают шпиндели вверх на 35 мм, а в нижнем положении обеспечивают упорбурта вала в опорные подшипники.
Нижняя часть шпинделей выполнена в виде шлицов. Ответное шлицевое отверстие выполнено в нижней опорной пластине (рисунок 2.6).Рисунок 2.6 - Конструкция нижней опорной пластиныСопряжение ключа и нижней пластины выполнено таким образом, что при подъеме вала шлицы входят в зацепление, препятствуя повороту валов, а в нижнем положении шлицы выходятиз зацепления, а ключ, получая возможность поворота, опирается на нижний опорный подшипник. Приводной элемент конструкции – гидроцилиндр обеспечивает взаимное линейноеперемещение каретки относительно нижней опорной пластины, жестко закрепленной на раме станка (либо передвижного гайковертного гайковерта).Ключ гайковерта конструктивно выполнен в виде торцевой роликово-пружинной головки.
Конструкция ключа показана на рисунке 2.7.Рисунок 2.7 - Конструкция ключаКлюч представляет собой цилиндрический корпус, с рабочего торца которого на определенную глубину выполнено 10 отверстий, оси которых находятся на окружности расчетногодиаметра. В них установлены подпружиненные рабочие ролики из легированной хромистой стали. Ролики фиксируются от выпадения посредством фиксирующего кольца, вставленного всоответствующий кольцевой паз на внутренней поверхности ключа. Такая конструкция ключа позволяет установить ключ на гайке в любом положении, без последующего поворота.
Приопускании ключа на гайку часть роликов поджимается, упершись в верхнюю грань, а часть входит в сопряжение с боковыми гранями гайки, передавая впоследствии момент от шпинделяк гайке.Работает гайковерт следующим образом. Начальное положение – шток гидроцилиндра полностью выдвинут, шпиндель-валы подняты засчет пружин сжатия. Ключи шпинделей поднятыдо упора нижними буртами в нижнюю поверхность нижней соединительной пластины. Шлицвая поверхность ключей сопряжена со шлицевыми отверстиями в пластине, то есть ключи неимеют возможности поворота. При помещении гайковерта над скреплением, рабочая жидкость подается в штоковую полость гидроцилиндра.
Шток, при этом, начинает втягиваться. Напротяжении первых 35 мм хода штока, происходит опускание шпиндель-валов с ключами на гайки с одновременным сжатием верхних рабочих пружин. При этом ключи входят в контактс гайками и выходят из сопряжения со шлицевыми отверстиями, получая возможность вращения. Опускание шпиндель-валов продолжается до упора верхних буртов валов в упорныеподшипники.
Одновременно с этим нижние опорные подшипники упираются в опорную пластину. При дальнейшем втягивании штока рабочая каретка перемещается по направляющимвниз. При этом ролики бегунков, находясь в сопряжении с винтовой поверхностью шпиндель-валов, заставляют последние вращаться по часовой стрелке. Соответственно, при этомсоотношение частоты вращения и крутящего момента определяется углом наклона образующей к оси вала.
При проходе первого участка винта – половины витка винтовой нарезки смалым углом наклона образующей к оси, происходит срыв гайки с большим моментом и малой скоростью. После прохода первого участка, на втором, угол наклона винтовой нарезкименяется и происходит отвинчивание гайки на 17.5 оборотов с большой частотой и низким моментом. Перемещение каретки происходит до упора бегунков в фиксирующие пластинынижних опорных подшипников. После этого, посредством переключения секции распределителя, рабочая жидкость подается в поршневую область.
Шток начинает выдвигаться. Приэтом, на протяжении первых 35 мм хода штока, под действием пружин, шпиндель-валы поднимаются, освобождая гайки. При этом ключи входят в сопряжение со шлицевымиотверстиями в нижней пластине. Пока происходит перестановка гайковерта к следующей шпале, либо перемещение РШР под станком, происходит дальнейшее выдвижение штока. Приэтом каретка поднимается по шпиндель-валам. Ролики бегунков, при этом проскакивают гребни винтовой нарезки, засчет своего пружинного подвеса, и расположенной под углом кнаправлению перемещения плоскости контакта роликов с винтовой поверхностью шпиндель-валов. При достижении кареткой верхней точки, цикл завершается. Винтовая нарезка имееттакую конфигурацию, что начальная и конечная точки в проекции на плоскость, перпендикулярную оси, совпадают. То есть, поскольку, на всем протяжении подъема каретки, шпиндельвалы блокированы от вращения, по достижении верхней точки, ролики бегунков входят в зацепление с первым витком нарезки валов.Зададимся ориентировочными исходными данными для дальнейшего расчета:момент срыва гайки, Нм - Mср - 400;момент отвинчивания гайки, Нм - Mотв - 20;число оборотов срыва гайки - nср - 0.5;среднее число оборотов - 14.3.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГАЙКОВЕРТА3.1. Кинематический расчетИсходя из вышеуказанных параметров, а также конструкции устройства, рассчитаем геометрические параметры механизма. Минимальный угол, при котором происходит достаточнокачественное преобразование аксиального усилия в крутящий момент, для пары винт-гайка с подвесом контактирующих элементов на шариковых подшипниках, составляет 15.Определимся с диаметром вала – поскольку конструкция гайковерта такова, что при передаче усилия на каретку, вал опирается на оба подшипника, таким образом, исключаетсявозможность его изгиба. Первоначально выберем наружный диаметр вала равным 25 мм.Определим зависимость между основными величинами в передаточном механизме.
Расчетная схема представлена на рисунке 3.1.Рисунок 3.1 - Расчетная схема 24Зависимость радиальной силы от осевой имеет вид:Frad=Faxtgα (3.1)где Fax – осевое усилиеα – угол наклона образующей винтовой линии к оси винтаКрутящий момент:Mкр=Frad×D2 (3.2)где D – диаметр валаУгол α также можно определить из схемы, представленной на рисунке 3.2, где t – шаг винтовой нарезки.Рисунок 3.2 - Расчетная схемаТаким образомα=arctgπDt (3.3)Итоговая зависимость:Mкр=Faxtgα×η×D2 (3.4)где η – КПД передачиОпределим длину рабочей винтовой части вала:L=L1+L2=n1t1+n2t2 (3.5)где n1, n2 – соответственно, количества оборотов, для первого и второго режимов.t1, t2 – соответственно, шаг нарезки, для первого и второго режимов.Выразив t из формулы 3.5, получим:L=L1+L2=n1πDtgα1+n2πDtgα2 (3.6)Необходимо определиться с углом нарезки первой части вала для срыва гайки. Лимитирующим фактором, в данном случае, является длина рабочей части вала.
Ограничим ее длиной 500мм. При большей длине, необходимо будет вносить конструкторские изменения в связи с недостаточной жесткостью конструкции. Зададимся углом в 32 к оси. Подставив значения,получим:L=0.53.14×25tg32+17.53.14×25tg75=431 ммОпределим требуемое осевое усилие для реализации моментов срыва и отвинчивания гайки. Преобразуем формулу 3.1.Fax1=2Mкр1tgα1×η×D (3.7)Fax2=2Mкр2tgα2×η×D (3.8)Подставив значения, получим, соответственно, для первого и второго режима:Fax1=2×180tg32×0.9×0.025=25605 НFax2=2×20tg75×0.9×0.025=476 НОпределим зависимость между частотой вращения вала и скоростью осевого перемещения каретки. Полное время рабочего цикла равно:Tц=n1πDϑокр1+n2πDϑокр2 (3.9)где ϑокр1, ϑокр2 - скорости линейного перемещения точки на наружной поверхности вала, соответственно, в первом и втором режимах.Зависимость между окружными скоростями и осевой скоростью перемещения каретки:ϑокр=ϑлинtgα (3.10)Подставим в 3.9Tц=πDϑлин(n1tgα1+n2tgα2) (3.11)Зададимся продолжительностью цикла в 5 секунд.
Определим линейную скорость перемещения каретки как:ϑлин=LTц (3.12)Подставим значения:ϑлин=0.435=0.086 м/с3.2 Расчет гидросистемы приводаПринципиальная гидравлическая схема, при условии подключения к гидравлической системе линии, будет иметь вид, представленный на рисунке 3.3.Гидроцилиндры ГЦ1 и ГЦ2 приводят в действие каретки двух симметрично расположенных гайковертных блоков. Гайковерты для отвинчивания гаек закладных болтов в схему невключены, т.к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
