Процедурата за изчисляване на силата на затягане - Studiopedia
1. Изчислете силите и моментите на рязане, гравитацията на детайла, инерционните сили, действащи по време на обработката.
2. Направете изчислителна схема за силите, действащи върху детайла. За това:
2.1 Начертайте детайл с референтни точки (ако е необходимо, в няколко проекции).
2.2 Изобразете (поставете върху диаграмата) всички активни сили, действащи върху детайла (сили на рязане, инерция, гравитация и затягане). В този случай трябва да се вземат предвид гравитационните и инерционните сили, когато техните стойности са повече от 10% от силите на рязане.
2.3 Условно изхвърлете опорите и заменете тяхното действие с реакциите на връзките, които трябва да бъдат насочени по нормата към повърхността на детайла.
2.4 Изобразете силите на триене, които се определят като Ftr=f R или Ftr=f W (където R е реакцията на опората, W е силата на затягане, f е коефициентът на триене при плъзгане).
Тяхната посока е противоположна на възможното изместване на детайла по протежение на опорите. В общия случай силата на триене трябва да се разложи на компоненти по координатните оси.
2.5 Уверете се, че тази задача е статично определена, т.е. броят на алгебричните неизвестни (сили на реакция на опори и сили на затягане) е не повече от шест.
2.6 Изберете система от оси на декартови координати, така че възможно най-големият брой сили да е успореден или перпендикулярен на тези оси (което ще намали броя на уравненията за проекции на сила) и така че линиите на действие на неизвестни сили да пресичат тези оси.
2.7 Изчислителната схема на силите трябва да бъде съставена за най-неблагоприятното местоположение на режещия инструмент по дължината на обработваната повърхност, при което е необходима най-голямата сила на затягане, за да се предпази детайлът от движение и завъртане под действието на силата на рязане.
3. Съставете системауравнения на статиката, т.е. уравненията на силите и моментите от състоянието на равновесие на детайла (броят на уравненията трябва да бъде равен на броя на неизвестните в проектната схема).
4. Определете големината на силата на затягане W чрез решаване на тази система от уравнения на силите и моментите. Типични схеми за изчисляване на W са дадени в справочници.
5. Увеличете стойността на силата на затягане W, получена чрез умножаването й по коефициента на безопасност:
Пет характерни случая на взаимодействие между силите на рязане и затягане. Изчисления на силата на затягане.
1. Силите на затягане W и силите на рязане P имат еднаква посока и действат върху опората.
В този случай силата на затягане е минимална (Wmin).
2. Силите имат обратна посока.
3. Силите са насочени взаимно перпендикулярно, а силата на срязване се противодейства от силите на триене върху опората и в точката на затягане.
където f1 и f2 са коефициенти на триене.
4. Заготовката, обработвана в тричелюстен патронник, е под влиянието на момента Mrez и аксиалната компонента на силата на рязане Px.
където Mrez е моментът на силата на рязане;
Wtot - обща сила на затягане от всички гърбици;
К - коефициент на безопасност.
Намерената стойност Wtot се проверява за невъзможност за аксиално изместване на детайла
5. Заготовката, фиксирана върху цанговия дорник, както в случая на затягане в патронника, е подложена на въртящ момент на рязане, който се противопоставя на момент на триене, равен на WtotfR.
Действителните сили на затягане, развивани от силовите механизми, трябва да бъдат равни или малко по-големи от изчислените.
Избор на посоката на силата на затягане.
За да се изпълнят изискванията към затягащите елементи, изборът на посоката на затягащата сила е от голямо значение. Големината на силата на затягане до голяма степен зависи от нейната посока.
При избора на посоката на силата на затяганетрябва да се придържате към следните правила:
1) Силата на затягане трябва да бъде насочена перпендикулярно на повърхността на монтажните елементи, за да притисне монтажната основа към тях.
2) Когато се монтира върху множество основни повърхности, силата на затягане трябва да бъде насочена към фиксиращия елемент, с който детайлът има най-голяма контактна площ.
3) Посоката на силата на затягане трябва да съвпада с посоката на теглото на детайла; това улеснява работата на затягащото устройство.
4) Посоката на силата на затягане трябва да съвпада с посоката на силата на рязане.
На практика рядко е възможно да се обработи посоката на силата на затягане, която да отговаря на всички правила. В тези случаи е необходимо да се намерят оптимални решения.
Изборът на рационална посока на силата на затягане се улеснява от въвеждането на ограничител в силовата верига за фиксиране на детайла. Ограничителите възприемат силите, действащи върху детайла, и ви позволяват да намалите необходимото количество сила на затягане или да промените посоката му.
Спиранията, като правило, се използват в два случая:
1) когато по време на обработката действат големи срязващи сили, чиято посока е успоредна на повърхността на основните монтажни елементи;
2) когато по време на обработка без спиране детайлът няма повърхност, способна да поеме силата на затягане.
Избор на точката на прилагане на силата на затягане.
Когато избирате място за прилагане на силата на затягане, трябва да се ръководите от следните правила:
1. Силата на затягане не трябва да преобръща или премества детайла по протежение на регулиращите елементи. Това изисква точката на прилагане на силата на затягане:
а) проектиран върху монтажен елемент, възможно най-близо до неговия център, или в многоъгълник, образуван от линии, свързващи монтажните елементи;
б) лежи върху повърхностдетайла, успореден на повърхността на монтажния елемент.
2. Силата на затягане с реакциите на опорите не трябва да създава огъващи моменти, за да се избегнат деформации на детайла и свързаните с тях допълнителни грешки в изпълняваните размери.
3. Точката на прилагане на силата на затягане трябва да бъде разположена по-близо до мястото на обработка, особено за детайли с ниска твърдост.
Изчисляване на силата на затягане за различни схеми на монтаж и закрепване.
1.Определяне на силата на затягане, която предотвратява постъпателното движение на детайла.
Пренебрегваме теглото на детайла.
Приемаме, че коефициентът на триене на детайла срещу ограничителя и основата на приспособлението е еднакъв: f1=f2=f.
Под действието на силите на рязане P1 и P2 детайлът се стреми да се върти обратно на часовниковата стрелка около точка O. Това причинява: реакция R1, сила на триене f R1, сила на триене f W. Въртенето ще бъде предотвратено от моменти на сили от: сила на триене f R1 (рамо h1), сила на триене f W (рамо l) и сила на затягане w (рамо h3).
Определяме сумата от проекциите на всички сили върху вертикалната ос:
2. Определяне на силата на затягане, която предотвратява завъртането на детайла под действието на режещия момент.
Заготовката е фиксирана в тричелюстен патронник и е под въздействието на режещия момент Mrez. Той се предпазва от завъртане от момента на триене между гърбиците и детайла.
Условието за равновесие ще бъде:
където n е броят на гърбиците.
Ако има значителна аксиална сила Px и детайлът няма краен ограничител, е необходима сила на триене, за да се предотврати аксиално изместване на детайла.
Заготовката се центрира върху щифта и се притиска към триточкови опори с няколко скоби. Под действието на Mrez детайлът се предпазва от завъртане чрез моменти на триене върху опорите и между скобите и детайла. Броенереакциите върху опорите са равни, условието за равновесие може да бъде написано:
c) Детайлът е центриран върху дорника и се предпазва от завъртане чрез моменти на триене върху пръстеновидната област на рамото на дорника и между скобата и детайла.
Условието на равновесие ще бъде (с равномерно разпределение на силата върху пръстеновидната площ):
Заготовката е фиксирана в призма с ъгъл α. Ако няма сили на триене в края на детайла, състоянието на равновесие ще бъде:
Под действието на значителна аксиална сила Px (с изключение на Mres) и липсата на ограничител, силата на затягане също трябва да отговаря на условието:
3. Определяне на силата на затягане, която предотвратява движението на детайла под действието на няколко едновременно действащи момента.
Такава схема на силите на рязане е типична за многошпинделни модулни и пробивни машини, когато се обработват отвори с измервателен инструмент.
При ниска радиална твърдост на инструмента, детайлът е подложен на момент, сумиран от отделните инструменти (виж Фиг. а). Под действието на този общ момент Mrez детайлът се стреми да се върти около оста, където моментът на триене е най-малък. Ако детайлът е закрепен с опашка към призма, тогава за да изчислите силата на затягане, можете да приложите формулата, която получихме за случая на закрепване на фиг. 2, г-н
Ако детайлът е монтиран на края и се държи от момента на триене в краищата, тогава, в зависимост от схемата на монтаж, можете да използвате формулите за схемите на фиг. 2b или 2c.
На фиг. 3, b и c показва схемите за пробиване на няколко отвора едновременно с еднорежещи точилки.
В зависимост от взаимното ъглово положение на фрезите може да възникне максималната сила на срязване P=P1+P2+P3+P4 (фиг. 3, б) или максималния общ момент M=P1l1+P2l2+P3l3+P4l4 (фиг. 3, в). За тази схема на монтаж изчисляването на силата на затягане трябва да се извърши съгласноедно от най-неблагоприятните условия.
Ако дупките на фиг. 3, b са пробити с многорежещи глави, общият въртящ момент има тенденция да завърти частта около точка O. В този случай изчислителната схема на фиг. 1, г. При изчисляване на силата на затягане те се ръководят от най-неблагоприятната фаза на промяна на силите на рязане. Така че, при едновременна обработка на част от две противоположни страни на модулни машини, изчисляването на силите на затягане трябва да се извърши, като се фокусира върху действието на силите и моментите на рязане, действащи от едната страна. Това се определя от факта, че в общия случай отделните инструменти започват и завършват обработката си в различни моменти от време, както и от факта, че ако инструментът се счупи от едната страна, системата на СПИН трябва да остане в баланс.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:
Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)наистина е необходимо