4.5.4 Пневмогидравлические приводы

Пневмогидравлические приводы, применяемые для перемещения зажимных устройств приспособлений, состоят из преобразователя давления, соединенного с гидроцилиндрами приспособлений, и необходимой аппаратуры.

Пневмогидравлические приводы питаются сжатым воздухом из цеховой сети через пневматическую аппаратуру под давлением 0,4…0,6 МН/м2(4…6 кгс/см2) при давлении масла в гидравлической части привода 8…10 МН/м2(80…100 кгс/см2).

Пневмогидравлические приводы, сочетающие в себе простоту конструкции пневматических с преимуществами гидравлических приводов, обеспечивают быстроту перемещения зажимных устройств, небольшие габариты конструкции, создание больших сил зажима, сравнительно небольшую стоимость.

Принципиальная схема работы пневмогидравлического привода с преобразователем давления прямого действия (рисунок 5.6) основана на непосредственном преобразовании давления сжатого воздуха в высокое давление масла[13].

Рисунок 5.6 – Схема пневмогидравлического привода с преобразователем давления прямого действия

Пневмогидропривод состоит из пневмоцилиндра 2 одностороннего действия с поршнем 3 и гидравлического цилиндра 1 одностороннего действия с поршнем 5. Сжатый воздух поступает из воздушной сети через распределительных кран в бесштоковую полость “А” пневмоцилиндра 2 и перемещает поршень 3 со штоком 4 влево. Шток 4 давит на масло, которое перемещает в гидроцилиндре 1 поршень 5 со штоком 6 влево. При этом шток 6 через промежуточные звенья перемещает зажимные устройства приспособления при зажиме заготовки. При разжиме поршни 3 и 5 со штоками и пружинами перемещаются вправо.

4.6. Расчет зажимных усилий типовой технологической оснастки.

4.6.1 Расчет тяговой силы привода при проектировании кулачковых патронов с механизированным приводом

Рисунок 6.2 – Схема для силового расчета трехкулачкового патрона

На деталь 1 (рисунок 6.2,а) закрепленную в трехкулачковом патроне 2, действуют составляющие силы резания Р_х, Р_y, P_z. Сила Р_х создает осевой сдвиг обрабатываемой заготовки, Р_y – опрокидывающий момент, P_z – крутящий момент М_рез.. Величина крутящего момента М_рез.. зависит от силы P_z и радиуса R_о или , обработанной поверхности детали.

Момент от сил трения М_тр.и сила зажима W_сум. заготовки всеми кулачками патрона в основном зависят от крутящего момента М_рез..и коэффициента трения между поверхностями заготовки и кулачками патрона:

,

.

Cила зажима заготовки одним кулачком патрона:

.

В патронах с рычажным перемещением кулачков (рисунок 6.2,б) сила на штоке механизированного привода патрона:

,

откуда:

.

В трехкулачковых клиновых патронах (см.рис.6.1) сила зажима детали всеми кулачками:

.

Требуемая сила на штоке механизированного привода патрона:

.

Сила зажима заготовки одним кулачком патрона:

.

В приведенных формулах принято:

₁=0,15…0,2 – коэффициент трения между направляющей поверхностью кулачка и пазом корпуса патрона;

f – коэффициент трения (сцепления) между рабочей поверхностью кулачков и заготовкой (при гладкой поверхности кулачков f = 0,2; с кольцевыми канавками f = 0,3…0,4; с продольными и кольцевыми канавками f = 0,45-0,5; с рифленой поверхностью f = 0,8…1,0);

К = 1,3…1,6 – коэффициент запаса;

К₁ = 1,05…1,2 – коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения в патроне;

R_о – радиус обрабатываемой части детали, см;

R – радиус зажатой кулачками части заготовки, см;

n – число кулачков патрона;

а – вылет кулачка от середины его опоры в пазу патрона до центра приложения силы зажима W_о на одном кулачке,

l и l₁ – длины короткого и длинного плеч двухплечего рычага ;

h – длина направляющей части кулачка, соприкасающаяся с пазом корпуса патрона, см (обычно принимают h=10 см);

β = 15^° – угол наклона пазов скользящей втулки для клиновой пары патрона, град.;

φ = 5^°43΄ – угол трения наклонной поверхности клиновой пары патрона.