Расчет и конструирование пневматических и гидравлических прижимов

В сборочно-сварочном производстве нашли широкое при­менение различные зажимные устройства, действующие от пнев­матического привода. Такой привод (ГОСТ 18460—81 *) прост по конструкции и в управлении, является быстродействующим, надежен и имеет сравнительно малую стоимость.

Силовой пневматический привод (рис. 27) состоит из пневмодвигателя (пневмоцилиндра, пневмокамеры, пневмошланга или сильфона), пневматической аппаратуры и воздухопроводов (рис.28).

При необходимости последовательного включения двух при­водов перед одним из них устанавливается дросселирующий клапан, замедляющий скорость.поступления воздуха. Для авто­матизации пневмоприжимов взамен трехходовых кранов ста­вятся электропневматические клапаны, включение которых про­изводят путевые выключатели.

Осевая сила на штоке пневмоцилиндра одностороннего дей­ствия (рис. 29)

на штоке пневмоцилиндра двустороннего действия при по­даче воздуха со стороны поршня (рис. 27, а)

а со стороны штока

где D — диаметр пневмоцилиндра (поршня); d — диаметр штока поршня; р —давление сжатого воздуха; Q₁ — сила сопротивления возвратной пру­жины а конце рабочего хода поршня; h— КПД, учитывающий потери в пневмоцилиндре: h= 0,85... 0,90.

Рассчитав диаметр пневмоцилиндра, полученное значение округляют до ближайшего большего по ГОСТ 15608—81 *Е, 6540—68 * и по принятому диаметру определяют действитель­ную осевую силу на штоке.

Пневмоцилиндры по ГОСТ 15608—81*Е выпускаются диа­метром 25...400 мм и рассчитаны на давление сжатого воздуха до 1 МПа. Они могут по-разному крепиться на корпусе приспо­собления и имеют метрическую (ГОСТ 9150—81) или кониче­скую присоединительную резьбу трубопроводов в крышках.

Прижимы с пневмокамерами (ГОСТ 9887—70*) компактны, обладают малой массой. Расчет необходимого диаметра пневмокамеры аналогичен расчету диаметра пневмоцилиндра, од­нако КПД камер ц — 0,60... 0,85, причем значение его для пневмокамер одностороннего действия зависит от хода штока.

В прижимах с пкевмошлангами используются прорезинен­ные пожарные рукава. Возврат прижима может осуществлять­ся возвратным шлангом либо пружиной.

Подвод сжатого воздуха и управление пневмоприжимом осу­ществляется с использованием различной аппаратуры (рис. 28) — маслораспылителей, фильтров-влагоотделителей (ГОСТ 17437— 81 *Е), кранов запорных, регуляторов давления (ГОСТ 18468— 79*Е), дросселей (регуляторов скорости), кранов управления или ЭПК, обратных клапанов, глушителей шума и трубопроводов. Для подвода сжатого воздуха к пневмоприводам, вращаю­щимся вместе с планшайбой или рамой приспособления, при­меняют муфты одностороннего или.двустороннего действия.

Большинство зажимных устройств сборочно-сварочных при­способлений с пневматическим приводом, как правило, снаб­жаются механическими рычажными или клиновыми усилите­лями в виде рычагов 1-го и 2-го рода.

В конструктивном отношении гидравлические прижимы ана­логичны пневматическим. Гидравлические прижимы обеспечи­вают значительно большие усилия (в 10 и более раз) по сравне­нию с пневматическими того же диаметра, не требуют смазки, работают плавно и бесшумно. В сборочно-сварочных приспо­соблениях и установках их применяют, когда диаметры ци­линдра (Солее 60 мм) трудно вписать в конструкцию. Расчет гидроцилиндров аналогичен расчету пневмоцилиндров. Выбор гидравлических цилиндров производят по ГОСТ 6540—68*.

Существенными недостатками гидроприводов являются вы­сокая первоначальная стоимость (за счет необходимости иметь дорогую гидростанцию) и усложнение эксплуатации из-за ча­стой утечки масла, что ограничивает их применение.

Рис 28. Схема силового пневмо­привода

/ — вентиль воздушный: 2 — водоотделитель; 3 — клапан редукционный 4 — лубрикатор; 5 — клапан обратный f —кран управления; 7 — пневиоцилиндр; 8 — воздухопровод

Рис. 29. Схема цилиндра одностороннего дей­ствия