Практическое занятие № 4 Приводы зажимных устройств приспособлений
Наибольшее применение получили силовые приводы станочных приспособлений: пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электромеханические и др. Выбор наиболее эффективной конструкции силового привода зависит от конкретных производственных условий и других факторов.
Усилия Ршт на штоке пневматических и гидравлических цилиндров определяют по формулам:
для цилиндров одностороннего действия (пуск воздуха или масла в бесштоковую полость):
(16)
для цилиндров двухстороннего действия при пуске воздуха (масла) в бесштоковую полость:
;
(17)
в штоковую полость:
,
(18)
где Dц – диаметр цилиндра, мм; dшт – диаметр штока, мм; р – давление воздуха или масла, Па; – коэффициент полезного действия цилиндра.
Усилие на штоке пневматической диафрагменной камеры двухстороннего действия определяют по формуле:
,
(19)
где р – давление воздуха, Па; D – диаметр пневмокамеры (внутренний), мм; d – диаметр диска, мм.
Обычно d = 0,7D , тогда
.
(20)
Формулы для определения расчетных зависимостей для других типов усилителей приведены в источниках [1, 2], прилож. 5.
Задача 4.1
Подобрать пневматический цилиндр двустороннего действия, если при давлении сжатого воздуха р, МПа, усилие на штоке составляет Ршт, Н (табл. 4.1).
Пример выполнения задачи 4.1
Исходные данные: подобрать пневматический цилиндр двустороннего действия, если при пуске сжатого воздуха под давлением р = 0,4 МПа в бесштоковую камеру усилие на штоке составляет Ршт = 5000 Н.
Таблица 4.1
Варианты заданий
Наименование параметров |
№ варианта |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Ршт, Н |
18000 |
33000 |
23000 |
3100 |
3500 |
8000 |
4000 |
2500 |
30000 |
25000 |
р, МПа |
0,4 |
0,6 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
0,5 |
Пуск сжатого воздуха произво-дится в полость |
без штока |
со штоком |
||||||||
Решение:
Для определения диаметра пневматического цилиндра используем формулу (17), из которой определяем:
мм.
Выбираем цилиндр из нормального ряда диаметром D = 150 мм [1]. Усилие на штоке:
Н.
Задача 4.2
Определить диаметр гидравлического цилиндра двустороннего действия или при каком давлении масла р, МПа, нужно работать, если необходимо иметь усилие на штоке Ршт, Н (табл. 4.2); d = 0,5D.
Пример выполнения задачи 4.2
Исходные данные: определить диаметр D, мм, гидравлического цилиндра двустороннего действия, если масло подается в полость без штока под давлением р = 8 МПа и требуется усилие Ршт = 7000 Н.
Таблица 4.2
Варианты заданий
Наименование параметров |
№ варианта |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
D, мм |
--- |
50 |
--- |
60 |
--- |
40 |
--- |
50 |
--- |
60 |
р, МПа |
8,0 |
--- |
6,0 |
--- |
4,0 |
--- |
5,0 |
--- |
6,0 |
--- |
Ршт, Н |
19000 |
17000 |
8000 |
19000 |
4000 |
5000 |
2500 |
4000 |
6500 |
7200 |
Пуск сжатого воздуха производится в полость |
без штока |
со штоком |
||||||||
Решение:
Из формулы (17)
мм.
Принимаем цилиндр из нормального ряда D = 40 мм и проверяем усилие на штоке этого цилиндра:
Н.
Задача 4.3
Определить усилие Ршт на штоке диафрагменной камеры двустороннего действия, если заданы ее размеры и известно давление воздуха р, МПа (табл. 4.3).
Таблица 4.3
Варианты заданий
Наименование параметров |
№ варианта |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Dнар, мм |
230 |
200 |
175 |
230 |
200 |
175 |
230 |
200 |
175 |
230 |
D, мм |
178 |
148 |
130 |
178 |
148 |
130 |
178 |
148 |
130 |
178 |
d, мм |
120 |
88 |
80 |
120 |
88 |
80 |
--- |
--- |
--- |
--- |
p, МПа |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
0,45 |
0,4 |
0,45 |
Пример выполнения задачи 4.3
Исходные данные: определить усилие на штоке диафрагменной камеры при среднем положении диафрагмы, если ее размеры Dнар = 200 мм; D = 140 мм; давление сжатого воздуха р = 0,4 МПа.
Решение:
Усилие на штоке определяем по формуле:
в нашем случае находим среднюю величину так:
Н.