Механические зажимы

Механизмы этой группы нашли наиболее широкое применение в оснастке серийного производства (ПРИЛОЖЕНИЕ А).

Зажимные механизмы должны удовлетворять следующим требованиям:

· при зажиме не должно нарушаться первоначальное положение изделия;

· зажимы не должны вызывать деформации изделия и порчи его поверхностей;

· закрепление и раскрепление изделий должно производиться с минимальной затратой сил и времени рабочего;

· при закреплении недостаточно жестких изделий усилия зажима должны располагаться над опорами или возможно ближе к ним.

Винтовые механизмыиспользуют для зажима изделий либо самим механизмом через неподвижную гайку, либо через прижимную планку.

Сила, развиваемая винтовым механизмом, зависит от величины приложенного момента, формы рабочего торца винта и вида резьбы. При этом должно быть соблюдено условие самоторможения винтового механизма: α≤6°40'.

У стандартных метрических резьб угол подъема резьбы α=2÷4°. Поэтому все механизмы с крепежной метрической резьбой самотормозящиеся, а их КПД меньше 0,5.

Допустимое усилие зажима по условию прочности для основной метрической резьбы:

Р = cd² [σ_р] = 0,5d² [σ_р] (1)

где с=0,5— для метрических резьб с крупным шагом;

[σ_р]— допустимые напряжения растяжения материала винта, 10^-1 МПа (кгс/мм²) (таблица 2).

Таблица 2 – Допустимые напряжения растяжения σ_р материалов, применяемых для изготовления резьбовых изделий

В ПРИЛОЖЕНИИ Б приведены допустимые усилия, создаваемые винтовыми зажимами с параметрами: α_пр = 6°40'; f = 0,l; μ = 0,1; r_ср = 0,45d; D = 0,8d; D_н= 1,7d; D_в = d; β₁= 120°; R = 0,8d, где d— номинальный диаметр резьбы; R — радиус сферы винта.

Струбцины.При выполнении сборочно-сварочных работ для крепления и фиксации собираемых элементов применяют винтовые и рычажные струбцины различных конструкций и размеров (рисунок 46).

Известный интерес представляет рычажно-шарнирная струбцина (рисунок 46, а). Это — быстродействующее приспособление, развивающее значительное усилие при зажиме деталей, чему способствует правильный подбор плеч системы рычагов самой струбцины. Кроме того, переход среднего шарнира через мертвую точку обеспечивает фиксацию струбцины в рабочем (зажатом) положении и исключает ее самораскрытие. Регулировочный винт позволяет зажимать детали различной толщины, а также регулировать усилие зажима. Изображенная на рисунке 10, к быстродействующая (переналаживаемая) струбцина служит для сборки и сварки труб диаметром от 8 до 60 мм. Необходимый между трубами угол α° обеспечивается радиусными планками и фиксируется в заданном положении клеммным зажимом.

а – рычажная; б, в, г – винтовые; д – эксцентриковая; е – откидная;
ж, и, к – универсальные (быстродействующие)

Рисунок 46 – Типы струбцин

Для обеспечения надежного зажима собираемых деталей необходимо развивать большие усилия на силовом винте. Чтобы облегчить эту операцию, применяют рычаги. Практика показала, что часто приходится работать в местах, где невозможно использовать рычаг с длинным плечом, а следовательно, и нельзя гарантировать надежность закрепления стыкуемых деталей. Варианты исполнения механических зажимных устройств показаны на рисунках 47, 48.

а

б

в

а – прижимной рычаг V-образным прижимом, б – прижим для плоских деталей, в – прижим для плоских деталей с регулируемой высотой зажима

Рисунок 47 – Варианты исполнения механических прижимов

а	б
в
г	д

а – плоский упор, б – угловой (боковой) упор, в – V-образная опора с углом 120º с резьбовой частью, регулировочным винтом и скользящим блоком, г – регулируемый угловой упор, д – четырехсторонний упор

Рисунок 48 – Варианты исполнения упоров

Для сокращения времени, затрачиваемого на закрепление деталей, применяют пневматические струбцины. Однако из-за утечки воздуха как в магистрали, так и в самом цилиндре происходит самопроизвольное разжатие струбцины. Кроме того, для работы с пневмострубциной необходимо иметь присоединительное устройство для подключения к воздушной цеховой магистрали и шланги большой длины.

Таких недостатков нет у гидравлической струбцины, в которой вместо силового винта применен механогидравлический прижим. Гидравлическая струбцина обеспечивает работу в любом пространственном положении.

Откидные зажимные устройства. В гамме зажимных устройств необходимо выделить в отдельную группу зажимы, поворачивающиеся в плоскости, перпендикулярной к прижимной плоскости и служащие для закрепления свариваемых узлов через отверстие в прижимной поверхности изделия. Это позволяет разместить зажимные устройства под закрепляемым узлом (в корпусе технологической оснастки), освобождает рабочую зону и облегчает установку и съем изделия. С введением же вконструкцию зажимных устройств автоматического подвода и отвода зажимных элементов повышается за счет сокращения вспомогательного времени эффективность технологической оснастки.

Центраторы труб

Для сварки труб применяется ряд механических или гидравлических приспособлений обеспечивающих закрепление деталей перед сваркой с одновременной центровкой по внутреннему или наружному диаметру трубы.