Классификация силовых механизмов станочных приспособлений

Силовые механизмы приспособлений делятся на простые и комбинированные, т.е. состоящие из двух-трех сблокированных простых механизмов (см. схему).

К простым механизмам относятся клиновые, винтовые, эксцентриковые, рычажные, рычажно-шарнирные и др. Простые механизмы принято называть зажимами.

Комбинированные механизмы обычно выполняются как винто-рычажные, эксцентрико-рычажиые и т, п.

В тех случаях, когда простые или комбинированные механизмы используются в компоновках с механизированными приводами (пневматическими и др.), их называют механизмами-усилителями. По числу ведомых звеньев механизмы делятся на однозвенные, двухзвенные и многозвенные (многоточечные).

Каждый силовой механизм имеет ведущее звено, к которому прикладывается исходная сила, и одно или несколько ведомых звеньев (прижимных планок, плунжеров, кулачков), передающих обрабатываемой детали силы зажима. Многозвенные механизмы зажимают одну деталь в нескольких точках или несколько деталей в многоместном приспособлении одновременно и с равными силами.

Особую группу многозвенных механизмов составляют самоцентрирующие патроны и оправки.

По степени механизации силовые механизмы классифицируются на ручные, механизированные и автоматизированные.

Ручные механизмы требуют применения значительной мускульной энергии и утомляют рабочего. Механизированные работают от энергии, передаваемой приводом. Автоматизированные приводятся в действие перемещающимися столами, суппортами, шпинделями станков или центро­бежными силами вращающихся масс и осуществляют зажим и раскрепление изделий без участия рабочего.

Рис. 4.4 Классификация силовых приводов

Для любого простого механизма можно определить передаточное отношение сил и передаточное отношение перемещений.

Передаточное отношение сил:

где W – сила, развиваемая на ведомом звене (сила зажима);

Q – сила, приложенная к ведущему звену механизма.

Соответственно для идеального механизма, т.е. механизма без трения:

Передаточное отношение перемещений:

где S_W – перемещение ведомого звена;

S_Q – перемещение ведущего звена;

Передаточное отношение i и i_ид всегда > 1 и характеризуют выигрыш в силе; i_п – всегда < 1, и характеризует проигрыш в пути.

КПД механизма:

Для комбинированных механизмов, состоящих из нескольких последовательно сблокированных простых, передаточное отношение сил, перемещений и КПД определяется по формулам:

где k – число простых механизмов в комбинированном приводе.

Сила зажима W, развиваемая комбинированным механизмом, определяется по формуле:

,

где Q – исходная сила зажима на рукоятке или штоке привода;

Так, например, если в комбинированном механизме, состоящем из последовательно сблокированных винтового, клинового и рычажного механизмов, первый повышает исходную силу Q на рукоятке в 75 раз (i₁ =75), второй повышает силу первого в 3 раза (i₂ =3), а третий повышает силу второго в 2 раза (i₃ =2), то:

Если характеристики простых механизмов заранее неизвестны, то расчет силы зажима W, развиваемой комбинированным механизмом, можно выполнить последовательно.

Вначале определяем силу , развиваемую первым простым механизмом; затем рассматривая ее как исходную силу , развиваемую вторым механизмом, и т.д. Количество простых силовых механизмов ограничено, и все они в основе своей являются клиновыми или рычажными. Следовательно, комбинированные механизмы представляют собой систему из клиновых, рычажных или клино-рычажных механизмов.