Stezni elementi drže radni komad radni predmet od pomaka i vibracija koje nastaju pod uticajem sila rezanja.
Klasifikacija steznih elemenata
Stezni elementi uređaja dijele se na jednostavne i kombinirane, tj. koji se sastoje od dva, tri ili više međusobno povezanih elemenata.
Jednostavni su klin, vijak, ekscentrik, poluga, šarka poluge itd. - tzv. stezaljke.
Kombinovani mehanizmi su obično dizajnirani kao vijčani
poluga, ekscentrična poluga itd. i zovu se tacks.
Kada koristiti jednostavno ili kombinovano
mehanizmi u aranžmanima sa mehanizovanim pogonom
(pneumatski ili drugi) nazivaju se mehanizmi - pojačala. Na osnovu broja pogonskih karika, mehanizmi se dijele: 1. jednokrake - stezanje radnog predmeta u jednoj tački;
2. dvokraki - stezanje dva obradaka ili jednog radnog komada u dvije tačke;
3. multi-link - stezanje jednog radnog komada u više tačaka ili više radnih komada istovremeno sa jednakim silama. Po stepenu automatizacije:
1. ručni - rad sa vijkom, klinom i dr
zgrade;
2. mehanizovan, u
se dijele na
a) hidraulični,
b) pneumatski,
c) pneumohidraulični,
d) mehanohidraulični,
d) električni,
e) magnetna,
g) elektromagnetni,
h) vakuum.
3. automatizovan, kontrolisan iz radnih delova mašine. Pokreću ih stol mašine, oslonac, vreteno i centrifugalne sile rotirajućih masa.
Primjer: centrifugalne stezne glave za poluautomatske strugove.
Zahtjevi za stezne uređaje
Moraju biti pouzdani u radu, jednostavnog dizajna i laki za održavanje; ne smije uzrokovati deformaciju obradaka koji se učvršćuju i oštećenje njihovih površina; pričvršćivanje i otkopčavanje radnih komada mora se obaviti sa minimalni trošak napor i radno vrijeme, posebno kada se učvršćuje više predmeta u više učvršćenja, osim toga, stezni uređaji ne bi trebali pomicati radni predmet tokom procesa njegovog učvršćivanja. Sile rezanja ne bi trebalo, ako je moguće, da budu apsorbovane steznim uređajima. Treba ih shvatiti kao čvršće instalacijske elemente uređaja. Da bi se poboljšala točnost obrade, prednost se daje uređajima koji pružaju konstantnu silu stezanja.
Hajdemo na kratak izlet u teorijsku mehaniku. Prisjetimo se koji je koeficijent trenja?
Ako se tijelo težine Q kreće duž ravni sa silom P, tada će reakcija na silu P biti sila P 1 usmjerena u suprotnom smjeru, tj.
slip.
Koeficijent trenja
Primjer: ako je f = 0,1; Q = 10 kg, zatim P = 1 kg.
Koeficijent trenja varira ovisno o hrapavosti površine.
Metoda za proračun sila stezanja
Prvi slučaj
Drugi slučaj
Sila rezanja P z i sila stezanja Q su usmjerene u istom smjeru
U ovom slučaju Q => O
Sila rezanja P g i sila stezanja Q su usmjerene u suprotnim smjerovima, tada je Q = k * P z
gdje je k faktor sigurnosti k = 1,5 završne obrade k = 2,5 grube obrade.
Treći slučaj
Sile su usmjerene međusobno okomito. Sila rezanja P suprotstavlja se sili trenja na osloncu (instalaciji) Qf 2 i sili trenja u tački stezanja Q*f 1, tada Qf 1 + Qf 2 = k*P z
G 
de f, i f 2 - koeficijenti trenja klizanja. Četvrti slučaj
Radni komad se obrađuje u steznoj stezi s tri čeljusti
U tom smjeru, P teži da pomjeri radni predmet u odnosu na zupce.
Proračun navojnih steznih mehanizama Prvi slučaj
Vijčana obujmica s ravnom glavom Iz ravnotežnog stanja 
gdje je P sila na dršku, kg; Q - sila stezanja dijela, kg; R k.č - prosječni radijus navoja, mm;
R - radijus potpornog kraja;
Helix kut navoja;
Ugao trenja u navojni spoj 6; 
- stanje samokočenja; f je koeficijent trenja vijka na dijelu;
0,6 - koeficijent koji uzima u obzir trenje cijele površine kraja. Moment P*L savladava moment sile stezanja Q, uzimajući u obzir sile trenja u paru vijaka i na kraju vijka.
Drugi slučaj
■ Obujmica sa sfernom površinom
Sa povećanjem uglova α i φ, sila P raste, jer u ovom slučaju, smjer sile ide prema nagnutoj ravni navoja.
Treći slučaj
Ova metoda stezanja koristi se pri obradi čaura ili diskova na trnovima: strugovima, razdjelnim glavama ili rotirajućim stolovima na glodalice, mašine za prorezivanje ili druge mašine, mašine za bušenje zupčanika, oblikovanje zupčanika, mašine za radijalno bušenje itd. Neke informacije iz imenika:
Ml6 vijak sa sfernim krajem sa dužinom drške L = 190 mm i silom P = 8 kg, razvija silu Q = 950 kg
Stezanje vijkom M = 24 sa ravnim krajem na L = 310 mm; P = 15 kg; Q = 1550 mm
Stezaljka sa šestougaonom maticom Ml 6 ključ L = 190 mm; P = 10 kg; Q = 700 kg.
Ekscentrične stege su jednostavne za proizvodnju i iz tog razloga se široko koriste u alatnim mašinama. Upotreba ekscentričnih stezaljki može značajno smanjiti vrijeme stezanja radnog komada, ali je sila stezanja inferiornija od stezaljki s navojem.
Ekscentrične stege se izrađuju u kombinaciji sa i bez stezaljki.
Razmotrite ekscentričnu stezaljku sa stezaljkom.
Ekscentrične stezaljke ne mogu raditi sa značajnim odstupanjima tolerancije (±δ) radnog komada. Za velika odstupanja tolerancije, stezaljka zahtijeva stalno podešavanje vijkom 1.
Ekscentrični proračun
M
Materijali koji se koriste za proizvodnju ekscentrika su U7A, U8A With
termička obrada do HR od 50....55 jedinica, čelik 20X sa karburizacijom do dubine od 0,8...1,2 Sa kaljenjem HR od 55...60 jedinica. Pogledajmo ekscentrični dijagram. KN linija dijeli ekscentrik na dva? simetrične polovine koje se takoreći sastoje od 2
X klinovi zašrafljeni na "početni krug".
Osa ekscentrične rotacije se pomera u odnosu na svoju geometrijsku osu za iznos ekscentriciteta “e”.
Za stezanje se obično koristi presjek Nm donjeg klina.
Posmatrajući mehanizam kao kombinovani koji se sastoji od poluge L i klina sa trenjem na dvije površine na osi i tački “m” (tačka stezanja), dobijamo odnos sila za izračunavanje sile stezanja.
gdje je Q sila stezanja
P - sila na dršku
L - rame ručke
r - udaljenost od ekscentrične ose rotacije do tačke kontakta With
radni komad
α - ugao uspona krive
α 1 - ugao trenja između ekscentra i obratka
α 2 - ugao trenja na ekscentričnoj osi
Kako bi se izbjeglo pomicanje ekscentrika tokom rada, potrebno je paziti na stanje samokočenja ekscentra
Uslov za samokočenje ekscentrika. = 12R
o chyazhima sa expentoikom
G
de α -
ugao trenja klizanja u tački kontakta sa obratkom ø -
koeficijent trenja Za približne proračune Q - 12P, razmotrite dijagram dvostrane stezaljke s ekscentrikom
Klinaste stezaljke
Uređaji za stezanje klina se široko koriste u alatnim mašinama. Njihov glavni element su jedan, dva i tri zakošena klina. Upotreba takvih elemenata je zbog jednostavnosti i kompaktnosti dizajna, brzine djelovanja i pouzdanosti u radu, mogućnosti korištenja kao steznog elementa koji djeluje direktno na radni komad koji se učvršćuje, te kao srednja karika, na primjer, vezu za pojačalo u drugim steznim uređajima. Obično se koriste samokočni klinovi. Uslov za samokočenje jednokosnog klina izražava se zavisnošću
α >2ρ
Gdje α - ugao klina
ρ - ugao trenja na površinama G i H kontakta između klina i dijelova koji se spajaju.
Samokočenje je osigurano pod uglom α = 12°, međutim, kako bi se spriječile vibracije i fluktuacije opterećenja tokom upotrebe stezaljke od slabljenja radnog predmeta, često se koriste klinovi sa uglom α.
Zbog činjenice da smanjenje ugla dovodi do povećanja
samokočivosti klina, potrebno je pri projektovanju pogona na klinasti mehanizam predvideti uređaje koji olakšavaju izvlačenje klina iz radnog stanja, jer je teže otpustiti opterećeni klin nego ga ukloniti iz uslovi rada.
To se može postići spajanjem šipke aktuatora na klin. Kada se šipka 1 pomakne ulijevo, ona prolazi put "1" do praznog hoda, a zatim, udarivši iglu 2, pritisnutu u klin 3, istiskuje potonjeg. Kada se štap pomeri unazad, on takođe gura klin u radni položaj tako što udari u klin. Ovo treba uzeti u obzir u slučajevima kada se klinasti mehanizam pokreće pneumatskim ili hidrauličnim pogonom. Zatim, da bi se osigurao pouzdan rad mehanizma, treba stvoriti različite pritiske tekućine ili komprimirani zrak sa različitih strana pogonskog klipa. Ova razlika pri korištenju pneumatskih aktuatora može se postići korištenjem ventila za smanjenje tlaka u jednoj od cijevi koje dovode zrak ili tekućinu u cilindar. U slučajevima kada nije potrebno samokočenje, preporučljivo je koristiti valjke na dodirnim površinama klina sa spojnim dijelovima uređaja, čime se olakšava umetanje klina u prvobitni položaj. U tim slučajevima potrebno je zaključati klin.
Razmotrimo dijagram djelovanja sila u klinastom mehanizmu s jednom kosom, koji se najčešće koristi u uređajima.
Konstruirajmo poligon sile.
Kada prenosimo sile pod pravim uglom, imamo sljedeći odnos
+ zakačenje, - otkvačenje
Samokočenje se dešava na α
Stezne stezaljke
Mehanizam stezanja čahure poznat je dugo vremena. Osiguravanje obradaka pomoću steznih stezaljki pokazalo se vrlo zgodnim pri kreiranju automatiziranih strojeva jer je za osiguranje radnog komada potrebno samo jedno translacijsko kretanje stegnute stezne čaure.
Prilikom rada sa steznim mehanizmima moraju se ispuniti sljedeći zahtjevi.
Sile stezanja moraju biti osigurane u skladu sa nastalim silama rezanja i spriječiti pomicanje radnog komada ili alata tokom procesa rezanja.
Proces stezanja u općem ciklusu obrade je pomoćni pokret, tako da vrijeme odziva stezne stege treba biti minimalno.
Dimenzije karika steznog mehanizma moraju se odrediti iz uslova njihovog normalnog rada kada se pričvršćuju izratci i najveće i najmanje veličine.
Greška pozicioniranja radnih komada ili alata koji se fiksiraju treba biti minimalna.
Dizajn steznog mehanizma trebao bi osigurati najmanji elastični pritisak tijekom obrade radnih komada i imati visoku otpornost na vibracije.
Dijelovi čahure, a posebno čaura, moraju imati visoku otpornost na habanje.
Dizajn uređaja za stezanje mora omogućiti njegovu brzu promjenu i praktično podešavanje.
Dizajn mehanizma mora osigurati zaštitu steznih stezaljki od strugotine.
Praktično minimalna prihvatljiva veličina za pričvršćivanje je 0,5 mm. On
automatske mašine sa više vretena, prečnici šipki i
stoga rupe stezne čahure dostižu 100 mm. Za pričvršćivanje tankozidnih cijevi koriste se čahure sa velikim promjerom rupa, jer... relativno ravnomjerno pričvršćivanje po cijeloj površini ne uzrokuje velike deformacije cijevi.
Mehanizam za stezanje steznih stezaljki vam omogućava da pričvrstite izratke raznih oblika presjek.
Trajnost steznih mehanizama uvelike varira i zavisi od dizajna i ispravnosti tehnološkim procesima u proizvodnji dijelova mehanizma. U pravilu, stezne stezne čahure propadaju prije ostalih. U ovom slučaju, broj pričvršćivanja sa čaurama kreće se od jednog (lom čahure) do pola miliona ili više (istrošenost čeljusti). Učinak stezne čahure smatra se zadovoljavajućim ako je sposoban osigurati najmanje 100.000 radnih komada.
Klasifikacija steznih stezaljki
Sve čaure se mogu podijeliti u tri tipa:
1. Stezne čahure prvog tipa imaju "ravni" konus, čiji je vrh okrenut od vretena mašine.
Da biste ga osigurali, potrebno je stvoriti silu koja uvlači steznu čahuru u maticu navrnutu na vreteno. Pozitivne osobine Ovaj tip stezne čahure je konstruktivno prilično jednostavan i dobro radi na kompresiju (kaljeni čelik ima veće dopušteno naprezanje pri sabijanju nego pri zatezanju. Unatoč tome, stezne čahure prvog tipa su trenutno u ograničenoj upotrebi zbog nedostataka. Koji su to nedostaci:
a) aksijalna sila koja djeluje na steznu čauru teži da je otključa,
b) prilikom dodavanja šipke moguće je prerano zaključavanje stezne čahure,
c) kada je osiguran takvom čahurom, postoji štetan uticaj na
d) postoji nezadovoljavajuće centriranje čahure
vreteno, pošto je glava centrirana u matici, čiji je položaj uključen
Vreteno nije stabilno zbog prisustva navoja.
Stezne čahure druge vrste imaju "obrnuti" konus, čiji je vrh okrenut prema vretenu. Da biste ga osigurali, potrebno je stvoriti silu koja uvlači steznu čauru konusna rupa vreteno mašine.
Stezne čahure ovog tipa obezbeđuju dobro centriranje obradaka koji se steže, jer se konus za steznu čauru nalazi direktno u vretenu i ne može
dolazi do zaglavljivanja, aksijalne radne sile ne otvaraju steznu čahuru, već je zaključavaju, povećavajući silu pričvršćivanja.
Istovremeno, brojni značajni nedostaci smanjuju performanse steznih stezaljki ovog tipa. Zbog brojnih kontakata sa steznom čahurom, konusni otvor vretena se relativno brzo istroši, navoji na stezaljkama često propadaju, ne osiguravajući stabilan položaj šipke duž osi kada je pričvršćen - pomiče se od graničnika. Ipak, stezne čahure drugog tipa se široko koriste u alatnim mašinama.
U serijskoj i maloj proizvodnji oprema je dizajnirana pomoću univerzalnih steznih mehanizama (CLM) ili specijalnih jednoveznih mehanizama sa ručni pogon. U slučajevima kada su potrebne velike sile stezanja obratka, preporučljivo je koristiti mehanizirane stezaljke.
U mehaniziranoj proizvodnji koriste se stezni mehanizmi kod kojih se stege automatski povlače u stranu. Ovo osigurava Besplatan pristup na elemente za ugradnju za njihovo čišćenje od strugotine i jednostavnost ponovnog postavljanja radnih komada.
Mehanizmi s jednom veznom polugom upravljani hidrauličnim ili pneumatskim pogonom koriste se u pravilu kada se pričvršćuje jedno tijelo ili veliki radni komad. U takvim slučajevima, stezaljka se pomiče ili okreće ručno. Međutim, bolje je koristiti dodatnu vezu za uklanjanje štapa iz područja utovara radnog komada.
Stezni uređaji L-tipa se češće koriste za pričvršćivanje radnih komada tijela odozgo. Za rotaciju stezaljke tokom pričvršćivanja, predviđen je žljeb za vijke s ravnim dijelom.
Rice. 3.1.
Kombinovani stezni mehanizmi se koriste za pričvršćivanje širokog spektra radnih komada: kućišta, prirubnice, prstenovi, osovine, trake, itd.
Pogledajmo neke tipične dizajne mehanizama za stezanje.
Mehanizmi za stezanje poluge odlikuju se jednostavnošću dizajna (slika 3.1), značajnim povećanjem sile (ili kretanja), konstantnošću sile stezanja i mogućnošću pričvršćivanja radnog komada u teško dostupnom mestu, jednostavnost upotrebe, pouzdanost.
Mehanizmi poluge se koriste u obliku stezaljki (steznih šipki) ili kao pojačivači pogona snage. Da bi se olakšala ugradnja radnih komada, polužni mehanizmi su rotirajući, sklopivi i pomični. Po svom dizajnu (slika 3.2) mogu biti pravolinijski i uvlačivi (sl. 3.2, A) i rotirajući (slika 3.2, b), preklapanje (sl. 3.2, V) sa osloncem za ljuljanje, zakrivljen (sl. 3.2, G) i kombinovano (slika 3.2, 
Rice. 3.2.
Na sl. Na slici 3.3 prikazani su univerzalni polužni CM sa ručnim zavrtnjem, koji se koriste u pojedinačnoj i maloj proizvodnji. Jednostavne su konstrukcije i pouzdane.
Potporni vijak 1 ugrađen u žljeb stola u obliku slova T i pričvršćen navrtkom 5. Položaj stezaljke 3 Visina se podešava pomoću vijka 7 sa potpornom nogom 6, i proljeće 4. Sila pričvršćivanja na radni predmet prenosi se sa matice 2 kroz stezaljku 3 (Slika 3.3, A).
U ZM (slika 3.3, b) radni komad 5 je pričvršćen stezaljkom 4, i radni komad 6 stezanje 7. Sila pričvršćivanja se prenosi sa vijka 9 za lepljenje 4 kroz klip 2 i vijak za podešavanje /; do stezaljke 7 - kroz maticu pričvršćenu u njoj. Prilikom promjene debljine obratka, položaj osi 3, 8 lako se podešava.
Rice. 3.3.
U ZM (slika 3.3, V) okvir 4 stezni mehanizam je pričvršćen za sto navrtkom 3 preko čahure 5 sa rupom sa navojem. Zakrivljena pozicija stezanja 1 ali visina se podešava uz pomoć oslonca 6 i vijak 7. Stezaljka 1 postoji zračnost između konusne podloške ugrađene i na glavu zavrtnja 7 i podloške koja se nalazi iznad prstena za zaključavanje 2.
Dizajn ima lučnu stezaljku 1 dok obradak pričvršćujete navrtkom 3 rotira na osi 2. Screw 4 u ovom dizajnu nije pričvršćen za sto mašine, već se slobodno kreće u utoru u obliku slova T (slika 3.3, d).
Vijci koji se koriste u steznim mehanizmima razvijaju silu na kraju R, koji se može izračunati pomoću formule
Gdje R- sila radnika primijenjena na kraj drške; L- dužina drške; r cf - prosječni radijus navoja; a - ugao navoja navoja; cf je ugao trenja u navoju.
Moment se razvija na ručki (ključu) kako bi se dobila zadana sila R
gdje je M, p moment trenja na potpornom kraju matice ili vijka:
gdje je / koeficijent trenja klizanja: pri pričvršćivanju / = 0,16...0,21, pri otkopčavanju / = 0,24...0,30; D H - vanjski prečnik površina za trljanje vijka ili matice; s/v - prečnik navoja vijka.
Uzimajući a = 2°30" (za navoje od M8 do M42, ugao a se mijenja od 3°10" do 1°57"), f = 10°30", g avg= 0,45 s/, D, = 1,7 s/, d B = d u/= 0,15, dobijamo približnu formulu za trenutak na kraju matice M gr = 0,2 dP.
Za vijke sa ravnim krajevima M t p = 0 ,1s1R+ n, i za vijke sa sfernim krajem M Lr ~ 0,1 s1R.
Na sl. 3.4 prikazuje druge mehanizme za stezanje poluge. Okvir 3 univerzalni stezni mehanizam sa šrafom (sl. 3.4, A) pričvršćen za sto mašine pomoću vijka/matice 4. Sticking b prilikom pričvršćivanja, radni komad se rotira na osi 7 pomoću vijka 5 u smjeru kazaljke na satu. Položaj stezaljke b sa tijelom 3 Lako podesiv u odnosu na fiksnu oblogu 2.
Rice. 3.4.
Specijalni mehanizam za stezanje poluge sa dodatnom karicom i pneumatskim pogonom (sl. 3.4, b) koristi se u mehaniziranoj proizvodnji za automatsko uklanjanje štapa iz područja utovara radnog komada. Prilikom otkopčavanja radnog komada/šipke b pomiče se nadole, dok se lepljenje 2 rotira na osi 4. Ovo posljednje zajedno sa minđušom 5 rotira na osi 3 i zauzima poziciju prikazanu isprekidanom linijom. Sticking 2 uklonjen iz područja utovara radnog komada.
Klinasti stezni mehanizmi dolaze sa jednokosim klinom, a klinasto-klipni sa jednim klipom (bez valjaka ili sa valjcima). Klinaste stezne mehanizme odlikuju jednostavnost dizajna, jednostavnost postavljanja i rada, sposobnost samokočenja i konstantna sila stezanja.
Za sigurno držanje radnog komada 2 u adaptaciji 1 (Sl. 3.5, A) klin 4 mora biti samokočio zbog ugla a kosine. Klinaste stezaljke se koriste samostalno ili kao srednja karika u složenim sistemima stezanja. Oni vam omogućavaju da povećate i promijenite smjer prenesene sile Q.
Na sl. 3.5, b prikazuje standardizirani ručni mehanizam za stezanje klina za pričvršćivanje radnog komada za sto stroja. Radni predmet je stegnut klinom / pomicanjem u odnosu na tijelo 4. Položaj pokretnog dijela klinaste obujmice fiksiran je vijkom 2 , orah 3 i pak; fiksni dio - vijak b, orah 5 i perilica 7.
Rice. 3.5.Šema (A) i dizajn (V) klinasti mehanizam za stezanje
Sila stezanja koju razvija klinasti mehanizam izračunava se pomoću formule
gdje je sr i f| - uglovi trenja na kosoj i horizontalnoj površini klina, respektivno.
Rice. 3.6.
U praksi mašinske proizvodnje češće se koristi oprema sa valjcima u klinastim steznim mehanizmima. Takvi stezni mehanizmi mogu smanjiti gubitke trenja za polovicu.
Proračun sile pričvršćivanja (Sl. 3.6) se vrši pomoću formule slične formule za proračun klinastog mehanizma koji radi pod uvjetom trenja klizanja na dodirnim površinama. U ovom slučaju zamjenjujemo uglove trenja klizanja φ i φ sa uglovima trenja kotrljanja φ |1r i φ pr1:
Odrediti odnos koeficijenata trenja pri klizanju i
kotrljanja, razmotrite ravnotežu donjeg valjka mehanizma: F l - = T - .
Jer T = WfF i =Wtgi p tsr1 i / = tgcp, dobijamo tg(p llpl = tg gornji valjak, formula je slična. U dizajnu klinastih steznih mehanizama koriste se standardni valjci i osovine, u kojima D= 22...26 mm, a d= 10...12 mm. Ako uzmemo tg(p =0,1; d/D= 0,5, tada će koeficijent trenja kotrljanja biti / k = tg 0,1 0,5 = 0,05 =0,05. Rice. 3. Na sl. Na slici 3.7 prikazani su dijagrami klinasto-klipnih steznih mehanizama sa dvodelnim klipom bez valjka (sl. 3.7, a); sa klipom sa dva oslonca i valjkom (sl. 3.7, (5); sa klipom sa jednim osloncem i tri valjka (Sl. 3.7, c); sa dva jednostruka (konzola) klipa i valjka (slika 3.7, G). Takvi stezni mehanizmi su pouzdani u radu, jednostavni za proizvodnju i mogu imati svojstvo samokočenja pod određenim uglovima klinova. Na sl. Slika 3.8 prikazuje mehanizam stezanja koji se koristi u automatiziranoj proizvodnji. Radni predmet 5 se postavlja na prst b i pričvršćena stezaljkom 3.
Sila stezanja na radni predmet prenosi se sa šipke 8
hidraulični cilindar 7 kroz klin 9,
video klip 10
i klip 4.
Uklanjanje stezaljke iz zone opterećenja tokom uklanjanja i ugradnje radnog komada vrši se pomoću poluge 1,
koji se okreće oko ose 11
projekcija 12.
Sticking 3
lako se miješa polugom 1
ili opruge 2, budući da je u konstrukciji osovine 13
pravougaoni krekeri su obezbeđeni 14,
lako se pomiču u žljebovima stezaljke. Rice. 3.8. Da bi se povećala sila na šipku pneumatskog aktuatora ili drugog pogona za pogon, koriste se mehanizmi sa šarkama. Oni su srednja karika koja povezuje pogonski pogon sa stezaljkom, a koriste se u slučajevima kada je potrebna veća sila za pričvršćivanje radnog komada. Po svom dizajnu dijele se na jednoručne, dvopolužne jednosmjerne i dvopolužne dvosmjerne. Na sl. 3.9, A prikazuje dijagram zglobnog polužnog mehanizma sa jednim djelovanjem (pojačala) u obliku kosih poluga 5
i valjak 3,
povezane osom 4
sa polugom 5 i šipkom 2 pneumatskog cilindra 1.
Početna snaga R, razvijen pneumatskim cilindrom, kroz šipku 2, valjak 3 i osovinu 4
prenosi se na polugu 5.
Gde donji kraj poluga 5
pomiče se udesno, a njegov gornji kraj rotira stezaljku 7 oko fiksnog nosača b i snagom učvršćuje radni komad Q. Vrijednost potonjeg ovisi o snazi W i odnos rukohvata 7. Snaga W za zglobni mehanizam s jednom polugom (pojačalo) bez klipa određuje se jednadžbom Force IV, razvijen od strane mehanizma šarke sa dvostrukom polugom (pojačalo) (slika 3.9, b), jednak Snaga ako"2
,
razvijen dvoručnim šarnirsko-klipnim mehanizmom jednostranog djelovanja (slika 3.9, V), određena jednačinom U datim formulama: R- početna sila na motorizovanu pogonsku šipku, N; a - ugao položaja kosih karika (poluge); p - dodatni ugao koji uzima u obzir gubitke trenja u šarkama ^p = arcsin/^P;/- koeficijent trenja klizanja na osi valjka i u šarkama poluga (f~ 0,1...0,2); (/-prečnik osi šarki i valjka, mm; D- vanjski prečnik potpornog valjka, mm; L- razmak između osovina poluga, mm; f[ - ugao trenja klizanja na osi šarki; f 11r - ugao trenja valjanje na nosaču valjka; tgf pp =tgf-^; tgf pp 2 - smanjeni koeficijent zhere; tgf np 2 =tgf-; / - udaljenost između ose šarke i sredine trenje, uzimajući u obzir gubitke zbog trenja u konzolnom (iskrivljenom) klipu 3/, čahuru za vođenje klipa (slika 3.9, V), mm; A- dužina vođice klipa, mm. Rice. 3.9. akcije Jednoručni zglobni stezni mehanizmi se koriste u slučajevima kada su potrebne velike sile stezanja obratka. To se objašnjava činjenicom da se tijekom pričvršćivanja obratka smanjuje kut a nagnute poluge i povećava sila stezanja. Dakle, pod uglom a = 10°, sila W na gornjem kraju nagnute karike 3
(vidi sliku 3.9, A) iznosi JV~ 3,5R, i na a = 3° W~ 1 IP, Gdje R- sila na štap 8
pneumatski cilindar. Na sl. 3.10, A Naveden je primjer dizajna takvog mehanizma. Radni komad / je pričvršćen stezaljkom 2.
Sila stezanja se prenosi sa šipke 8
pneumatski cilindar kroz valjak 6
i nagnuta karika podesiva po dužini 4,
koji se sastoji od viljuške 5
i minđuše 3.
Za sprječavanje savijanja šipke 8
za valjak je predviđena potporna šipka 7. IN stezni mehanizam(Sl. 3.10, b) Pneumatski cilindar se nalazi unutar kućišta 1
učvršćenje na koje je kućište pričvršćeno vijcima 2
stezanje Rice. 3.10. mehanizam. Prilikom pričvršćivanja radnog komada, šipka 3
pneumatski cilindar sa valjkom 7 pomiče se prema gore, a stezaljka 5
sa linkom b rotira na osi 4.
Prilikom otkopčavanja radnog predmeta, stezaljka 5 zauzima položaj prikazan isprekidanim linijama, bez ometanja promjene radnog komada.
Stezni elementi su mehanizmi koji se direktno koriste za pričvršćivanje obradaka, ili međukarike u složenijim sistemima stezanja.
Većina jednostavan pogled univerzalne stege su one koje se aktiviraju pomoću ključeva, ručki ili ručnih kotačića koji su montirani na njih.
Da bi se spriječilo pomicanje stegnutog obratka i stvaranje udubljenja na njemu od vijka, kao i da bi se smanjilo savijanje vijka pri pritisku na površinu koja nije okomita na njegovu os, na krajeve vijaka postavljaju se ljuljačke cipele ( 68, α).
Kombinacije vijčani uređaji sa polugama ili klinovima se nazivaju kombinovane stezaljke i, razne vrste koje su vijčane stezaljke(Sl. 68, b), Uređaj stezaljki vam omogućava da ih pomerate ili rotirate tako da možete praktičnije instalirati radni komad u učvršćenje.
Na sl. 69 prikazuje neke dizajne stezaljke za brzo otpuštanje. Za male sile stezanja koristi se bajonetni uređaj (sl. 69, α), a za veće sile koristi se klip (sl. 69, b). Ovi uređaji omogućavaju pomicanje steznog elementa na veliku udaljenost od radnog komada; pričvršćivanje nastaje kao rezultat okretanja šipke pod određenim kutom. Primjer stezaljke sa sklopivim graničnikom prikazan je na Sl. 69, v. Nakon što ste otpustili maticu ručke 2, uklonite graničnik 3, rotirajući ga oko svoje ose. Nakon toga, stezna šipka 1 se povlači udesno na udaljenosti h. Na sl. 69, d prikazuje dijagram uređaja s polugom velike brzine. Prilikom okretanja ručke 4, klina 5 klizi duž šipke 6 sa kosim rezom, a klina 2 klizi duž radnog predmeta 1, pritiskajući ga na graničnike koji se nalaze ispod. Sferna podloška 3 služi kao šarka.
Velika količina vremena i značajne sile potrebne za pričvršćivanje obradaka ograničavaju obim upotrebe vijčanih stezaljki i, u većini slučajeva, čine poželjnijim stezaljke za brzo otpuštanje. ekscentrične stezaljke. Na sl. 70 prikazuje disk (α), cilindrični sa stezaljkom u obliku slova L (b) i konusnim plutajućim (c) stezaljkama.
Ekscentrici su okrugli, evolventni i spiralni (duž Arhimedove spirale). U steznim uređajima koriste se dvije vrste ekscentrika: okrugli i zakrivljeni.
Okrugli ekscentrici(Sl. 71) su disk ili valjak sa osom rotacije pomjerenom za veličinu ekscentriciteta e; uvjet samokočenja je osiguran kada je omjer D/e≥ 4.
Prednost okruglih ekscentrika je jednostavnost njihove izrade; glavni nedostatak je varijabilnost ugla dizanja α i sila stezanja Q. Krivolinijski ekscentrici, čiji se radni profil izvodi duž evolventne ili Arhimedove spirale, imaju konstantan ugao elevacije α, te stoga osiguravaju konstantnu silu Q pri stezanju bilo koje točke profila.
Klinasti mehanizam koristi se kao srednji u složenim sistemima stezanja. Jednostavan je za proizvodnju, lako se postavlja u uređaj i omogućava vam povećanje i promjenu smjera prenesene sile. Pod određenim uglovima, klinasti mehanizam ima svojstva samokočenja. Za jednokosi klin (slika 72, a) pri prenosu sila pod pravim uglom može se prihvatiti sledeći odnos (sa ϕ1 = ϕ2 = ϕ3 = ϕ gdje su ϕ1…ϕ3 uglovi trenja):
P = Qtg (α ± 2ϕ),
gdje je P aksijalna sila; Q - sila stezanja. Samokočenje će se desiti na α<ϕ1 + ϕ2.
Za dvokosi klin (slika 72, b) pri prenosu sila pod uglom β>90, odnos između P i Q pri konstantnom uglom trenja (ϕ1 = ϕ2 = ϕ3 = ϕ) izražava se sljedećom formulom:
P = Qsin(α + 2ϕ)/cos (90° + α - β + 2ϕ).
Stege poluge koristi se u kombinaciji sa drugim elementarnim stezaljkama, formirajući složenije sisteme stezanja. Pomoću poluge možete promijeniti veličinu i smjer prenesene sile, kao i istovremeno i ravnomjerno osigurati radni komad na dva mjesta. Na sl. Na slici 73 prikazani su dijagrami djelovanja sila u jednokrakim i dvokrakim ravnim i zakrivljenim stezaljkama. Jednačine ravnoteže za ove polužne mehanizme imaju sljedeći pogled; za jednokraku stezaljku (Sl. 73, α):
direktna dvokraka stezaljka (Sl. 73, b):
zakrivljena stezaljka (za l1 gdje je p ugao trenja; ƒ - koeficijent trenja. Centrirajući stezni elementi se koriste kao instalacijski elementi za vanjske ili unutrašnje površine rotirajućih tijela: stezne čahure, ekspandirajuće trnove, stezne čahure sa hidroplastikom, kao i membranske patrone. Ugao konusa kompresione čahure je napravljen za 1° manji ili veći od ugla konusa stezne čahure. Stezne čahure obezbeđuju ekscentricitet ugradnje (izlet) ne veći od 0,02...0,05 mm. Osnovna površina obratka treba biti obrađena prema 9....7. stepenu tačnosti. Ekspanzivni trnovi različiti dizajni (uključujući dizajne koji koriste hidroplastiku) klasificiraju se kao uređaji za montažu i stezanje. Membranske patrone koristi se za precizno centriranje obradaka duž vanjske ili unutrašnje cilindrične površine. Uložak (Sl. 75) se sastoji od okrugle membrane 1 pričvršćene na prednju ploču mašine u obliku ploče sa simetrično lociranim izbočinama-bregovima 2, čiji se broj bira u rasponu od 6...12. Unutar vretena prolazi šipka pneumatskog cilindra 4. Kada se pneumatika uključi, membrana se savija, gurajući bregove. Kada se šipka pomiče nazad, membrana, pokušavajući da se vrati u prvobitni položaj, sabija radni komad 3 svojim grebenima. Stezaljka zupčanika i zupčanika(Sl. 76) sastoji se od stalka 3, zupčanika 5 koji se nalazi na osovini 4 i poluge ručke 6. Rotirajući ručku u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, spustite stalak i stezaljku 2 kako biste osigurali radni predmet 1. Sila stezanja Q zavisi od vrijednost sile P primijenjene na ručku. Uređaj je opremljen bravom, koja blokiranjem sistema sprečava rotaciju točka unazad. Najčešći tipovi brava su: Roller lock(Sl. 77, a) sastoji se od pogonskog prstena 3 sa izrezom za valjak 1, koji je u kontaktu sa ravninom reza valjka. 2 brzine. Pogonski prsten 3 pričvršćen je na ručku steznog uređaja. Okretanjem ručke u smjeru strelice rotacija se prenosi na osovinu zupčanika preko valjka 1*. Valjak je uklesan između površine provrta kućišta 4 i ravnine reza valjka 2 i sprečava rotaciju unazad. Direktan pogon Roller Lock trenutak od vozača do valjka prikazan je na sl. 77, b. Rotacija sa ručke preko povodca se prenosi direktno na osovinu 6. točka. Valjak 3 je pritisnut kroz klin 4 slabom oprugom 5. Pošto su praznine na mestima gde valjak dodiruje prsten 1 i osovinu 6 odabrane, sistem se momentalno zaglavi kada se sila ukloni sa ručke 2. Okretanjem ručke u u suprotnom smjeru, valjak klinove i rotira osovinu u smjeru kazaljke na satu. Konusna brava(Sl. 77, c) ima konusnu čauru 1 i osovinu sa konusom 3 i ručkom 4. Spiralni zupci na srednjem vratu osovine su u zahvatu sa letvom 5. Potonji je povezan sa steznim mehanizmom aktuatora . Pod kutom zubaca od 45°, aksijalna sila na osovini 2 jednaka je (bez uzimanja u obzir trenja) sili stezanja. * Brave ovog tipa se izrađuju sa tri valjka koja se nalaze pod uglom od 120°. Kombinovani uređaji za stezanje su kombinacija elementarnih stezaljki raznih tipova. Koriste se za povećanje sile stezanja i smanjenje dimenzija uređaja, kao i za lakše upravljanje. Kombinovani uređaji za stezanje takođe mogu da obezbede istovremeno stezanje radnog komada na više mesta. Vrste kombinovanih stezaljki prikazane su na Sl. 78. Kombinacija zakrivljene poluge i zavrtnja (slika 78, a) omogućava vam da istovremeno pričvrstite radni predmet na dva mesta, ravnomerno povećavajući sile stezanja na zadatu vrednost. Konvencionalna rotirajuća stezaljka (Sl. 78, b) kombinacija je poluga i vijčanih stezaljki. Os zamaha poluge 2 je poravnata sa središtem sferne površine podloške 1, što oslobađa klin 3 od sila savijanja. Stezaljka sa ekscentrom prikazana na slici 78 je primjer kombinovane obujmice velike brzine. Pri određenom omjeru poluge, sila stezanja ili hod steznog kraja poluge može se povećati. Na sl. 78, d prikazuje uređaj za pričvršćivanje cilindričnog obratka u prizmu pomoću šarke, a na sl. 78, d - dijagram kombinirane stezaljke velike brzine (poluge i ekscentra), koja osigurava bočno i vertikalno pritiskanje radnog komada na nosače uređaja, budući da se sila stezanja primjenjuje pod kutom. Sličan uslov pruža i uređaj prikazan na sl. 78, e. Stege sa šarkom (Sl. 78, g, h, i) su primjeri brzih steznih uređaja koji se aktiviraju okretanjem ručke. Da bi se sprečilo samootpuštanje, ručka se pomera kroz mrtvi položaj do zaustavljanja 2. Sila stezanja zavisi od deformacije sistema i njegove krutosti. Željena deformacija sistema se podešava pomoću vijka za podešavanje pritiska 1. Međutim, prisustvo tolerancije za veličinu H (Sl. 78, g) ne obezbeđuje stalnu silu stezanja za sve obratke date serije. Kombiniranim steznim uređajima se upravlja ručno ili pomoću agregata. Stezni mehanizmi za više učvršćenja mora osigurati istu silu stezanja u svim položajima. Najjednostavniji uređaj na više mjesta je trn na koji je ugrađen paket praznih "prstenova, diskova", pričvršćenih duž krajnjih ravnina jednom maticom (šema sekvencijalnog prijenosa sile stezanja). Na sl. 79, α prikazuje primjer steznog uređaja koji radi na principu paralelne raspodjele sile stezanja. Ako je potrebno osigurati koncentričnost osnove i obrađenih površina i spriječiti deformaciju obratka, koriste se elastični stezni uređaji, pri čemu se sila stezanja ravnomjerno prenosi pomoću punila ili drugog međutijela na stezni element nastavka. uređaj u granicama elastičnih deformacija). Konvencionalne opruge, gumene ili hidroplastične se koriste kao međutijelo. Paralelni uređaj za stezanje koji koristi hidroplastiku prikazan je na Sl. 79, b. Na sl. 79, u prikazan je uređaj mješovitog (paralelno-serijskog) djelovanja. Na kontinualnim mašinama (bubanj-glodanje, specijalno bušenje sa više vretena) radni komadi se ugrađuju i uklanjaju bez prekida kretanja uvlačenja. Ako se pomoćno vrijeme preklapa s vremenom stroja, tada se za pričvršćivanje radnih komada mogu koristiti različite vrste steznih uređaja. U cilju mehanizacije proizvodnih procesa preporučljivo je koristiti Automatski uređaji za stezanje(kontinuirano) pokretan mehanizmom za dovod mašine. Na sl. 80, α prikazan je dijagram uređaja sa fleksibilnim zatvorenim elementom 1 (kabel, lanac) za pričvršćivanje cilindričnih predmeta 2 na mašini za glodanje bubnja prilikom obrade krajnjih površina, a na Sl. 80, 6 - dijagram uređaja za pričvršćivanje klipova na viševretenskoj horizontalnoj bušilici. U oba uređaja operateri samo ugrađuju i uklanjaju radni predmet, a radni komad se automatski osigurava. Efikasan stezni uređaj za držanje radnih predmeta od tankog limenog materijala tokom dorade ili završne obrade je vakuumska stezaljka. Sila stezanja određena je formulom: gdje je A aktivna površina šupljine uređaja ograničena brtvom; p = 10 5 Pa - razlika između atmosferskog pritiska i pritiska u šupljini uređaja iz kojeg se uklanja vazduh. Elektromagnetni uređaji za stezanje koristi se za pričvršćivanje radnih predmeta od čelika i lijevanog željeza s ravnom osnovnom površinom. Stezni uređaji se obično izrađuju u obliku ploča i steznih glava, čija konstrukcija uzima kao početne podatke dimenzije i konfiguraciju radnog komada u planu, njegovu debljinu, materijal i potrebnu silu držanja. Sila držanja elektromagnetnog uređaja u velikoj mjeri ovisi o debljini obratka; pri malim debljinama, ne prolazi sav magnetni tok kroz poprečni presjek dijela, a neke od linija magnetskog toka se raspršuju u okolni prostor. Dijelovi obrađeni na elektromagnetnim pločama ili steznim glavama stječu zaostala magnetska svojstva - demagnetiziraju se prolaskom kroz solenoid koji se napaja izmjeničnom strujom. U magnetnom stezanju U uređajima su glavni elementi trajni magneti, izolovani jedan od drugog nemagnetnim brtvama i pričvršćeni u zajednički blok, a radni komad je armatura kroz koju je zatvoren magnetni tok snage. Za odvajanje gotovog dijela, blok se pomiče pomoću ekscentričnog ili radilice, dok se tok magnetske sile zatvara na tijelo uređaja, zaobilazeći dio. Dizajn uređaja za stezanje sastoji se od tri glavna dijela: pogona, kontaktnog elementa i pogonskog mehanizma. Pogon, pretvarajući određenu vrstu energije, razvija silu Q, koja se pretvara u silu stezanja pomoću mehanizma snage R a prenosi se preko kontaktnih elemenata na radni predmet. Kontaktni elementi služe za prijenos sile stezanja direktno na radni predmet. Njihov dizajn omogućava raspršivanje sila, sprečavajući gnječenje površina obratka, i distribuciju između nekoliko potpornih tačaka. Poznato je da racionalan izbor uređaja smanjuje pomoćno vrijeme. Pomoćno vrijeme može se smanjiti korištenjem mehaniziranih pogona. Mehanizovani pogoni, u zavisnosti od vrste i izvora energije, mogu se podeliti u sledeće glavne grupe: mehanički, pneumatski, elektromehanički, magnetni, vakuumski itd. potrebno je vrijeme za ugradnju i uklanjanje obradaka. Najrasprostranjeniji pogoni su pneumatski, hidraulični, električni, magnetni i njihove kombinacije. Pneumatski aktuatori rade na principu dovoda komprimovanog vazduha. Može se koristiti kao pneumatski pogon pneumatski cilindri (dvostrukog i jednosmjernog) i pneumatske komore. za šupljinu cilindra sa šipkom za jednosmerne cilindre Nedostaci pneumatskih pogona uključuju njihove relativno velike ukupne dimenzije. Sila Q(H) u pneumatskim cilindrima ovisi o njihovoj vrsti i, bez uzimanja u obzir sila trenja, određena je sljedećim formulama: Za pneumatske cilindre dvostrukog djelovanja za lijevu stranu cilindra gdje je p - pritisak komprimiranog zraka, MPa; pritisak komprimiranog vazduha se obično uzima od 0,4-0,63 MPa, D - prečnik klipa, mm; d- prečnik šipke, mm; ή- efikasnost, uzimajući u obzir gubitke u cilindru, pri D
= 150...200 mm ή =0,90...0,95; q
- sila otpora opruge, N. Pneumatski cilindri se koriste sa unutrašnjim prečnikom od 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300 mm. Postavljanje klipa u cilindar kada koristite o-prstenove Upotreba cilindara prečnika manjeg od 50 mm i više od 300 mm nije ekonomski isplativa, u ovom slučaju je potrebno koristiti druge vrste pogona; Pneumatske komore imaju niz prednosti u odnosu na pneumatske cilindre: izdržljive su, izdržavaju do 600 hiljada pokretanja (pneumatski cilindri - 10 hiljada); kompaktan; Lagani su i lakši za proizvodnju. Nedostaci uključuju mali hod štapa i varijabilnost razvijenih sila. Hidraulički pogoni u poređenju sa pneumatskim koje imaju sljedeće prednosti: razvija velike sile (15 MPa i više); njihov radni fluid (ulje) je praktično nestišljiv; osigurati nesmetan prijenos razvijenih snaga mehanizmom snage; može osigurati prijenos sile direktno na kontaktne elemente uređaja; imaju široku primjenu, jer se mogu koristiti za precizna kretanja radnih dijelova stroja i pokretnih dijelova uređaja; omogućavaju upotrebu radnih cilindara malog prečnika (20, 30, 40, 50 mm v. više), što osigurava njihovu kompaktnost. Pneumohidraulički pogoni imaju niz prednosti u odnosu na pneumatske i hidrauličke: imaju veliku radnu snagu, brzinu djelovanja, nisku cijenu i male dimenzije. Formule za proračun su slične proračunu hidrauličnih cilindara. Elektromehanički pogoni se široko koriste u CNC strugovima, mašinama za agregate i automatskim linijama. Pogone elektromotorom i preko mehaničkih prijenosnika, sile se prenose na kontaktne elemente steznog uređaja. Elektromagnetni i magnetni stezni uređaji Izvode se uglavnom u obliku ploča i prednjih ploča za pričvršćivanje čeličnih i livenih komada. Koristi se energija magnetnog polja iz elektromagnetnih zavojnica ili trajnih magneta. Tehnološke mogućnosti korištenja elektromagnetnih i magnetnih uređaja u uvjetima male proizvodnje i grupne obrade značajno su proširene korištenjem brzopromjenjivih postavki. Ovi uređaji povećavaju produktivnost rada smanjenjem pomoćnog i glavnog vremena (10-15 puta) tokom višestruke obrade. Vakumski pogoni koristi se za pričvršćivanje radnih komada izrađenih od različitih materijala s ravnom ili zakrivljenom površinom, uzetim kao glavnom podlogom. Uređaji za vakuumsko stezanje rade na principu korištenja atmosferskog tlaka. Force (N), pritiskanje radnog predmeta na ploču: Gdje F- površina šupljine uređaja iz koje se uklanja zrak, cm 2; p - pritisak (u fabričkim uslovima obično p = 0,01 ... 0,015 MPa). Pritisak za pojedinačne i grupne instalacije stvaraju jednostepene i dvostepene vakuum pumpe. Mehanizmi snage djeluju kao pojačivači. Njihova glavna karakteristika je dobit: Gdje R- sila pričvršćivanja na radni predmet, N; Q
- sila koju razvija pogon, N. Mehanizmi snage često djeluju kao samokočni element u slučaju iznenadnog kvara pogona. Neki tipični dizajni uređaja za stezanje prikazani su na Sl. 5. Slika 5 Šeme uređaja za stezanje: A- korišćenje klipa; 6 - okretna poluga; V- samocentriranjeprizme 3.1. Odabir mjesta primjene steznih sila, vrste i broja steznih elemenata Prilikom pričvršćivanja radnog komada u učvršćenje, moraju se poštovati sljedeća osnovna pravila: · položaj obratka postignut tokom njegovog baziranja ne treba da bude narušen; · pričvršćivanje mora biti pouzdano kako bi položaj radnog komada ostao nepromijenjen tokom obrade; · zgužvanje površina izratka koje nastaje prilikom pričvršćivanja, kao i njegova deformacija, moraju biti minimalne iu prihvatljivim granicama. · da bi se osigurao kontakt radnog predmeta sa elementom za oslanjanje i eliminisao njegovo moguće pomeranje tokom pričvršćivanja, sila stezanja treba da bude usmerena okomito na površinu potpornog elementa. U nekim slučajevima, sila stezanja može se usmjeriti tako da se radni komad istovremeno pritisne na površine dva noseća elementa; · da bi se eliminisala deformacija obratka prilikom pričvršćivanja, tačka primene sile stezanja mora biti odabrana tako da linija njenog delovanja siječe noseću površinu potpornog elementa. Samo kod stezanja posebno krutih radnih komada može se dozvoliti da linija djelovanja sile stezanja prođe između potpornih elemenata. 3.2. Određivanje broja tačaka sile stezanja Broj tačaka primjene sile stezanja određuje se posebno za svaki slučaj stezanja obratka. Da bi se smanjila kompresija površina obratka tijekom pričvršćivanja, potrebno je smanjiti specifični pritisak na mjestima kontakta steznog uređaja sa obratkom disperzijom sile stezanja. To se postiže upotrebom kontaktnih elemenata odgovarajuće izvedbe u steznim uređajima, koji omogućavaju ravnomjernu raspodjelu sile stezanja između dvije ili tri točke, a ponekad i disperziju na određenoj proširenoj površini. TO Broj steznih tačaka u velikoj mjeri ovisi o vrsti obratka, načinu obrade, smjeru sile rezanja. Za smanjenje vibracijama i deformacijama obratka pod uticajem sile rezanja, potrebno je povećati krutost sistema izradak-uređaj povećanjem broja mesta na kojima se radni predmet steže i približavanjem obrađenoj površini. 3.3. Određivanje vrste steznih elemenata Stezni elementi uključuju zavrtnje, ekscentrike, stezaljke, vijke, klinove, klipove, stege i trake. Oni su međukarike u složenim sistemima stezanja. 3.3.1. Vijčani terminali Vijčani terminali koristi se u uređajima sa ručnim pričvršćivanjem radnog komada, u mehanizovanim uređajima, kao i na automatskim linijama kada se koriste satelitski uređaji. Jednostavni su, kompaktni i pouzdani u radu. Rice. 3.1. Vijčane stege: a – sa sfernim krajem; b – sa ravnim krajem; c – cipelom. Vijci mogu biti sa kuglastim krajem (peticom), ravnim ili sa cipelom koja sprečava oštećenje površine. Prilikom izračunavanja kugličnih vijaka u obzir se uzima samo trenje u navoju. gdje: L- dužina ručke, mm; - prosječni radijus navoja, mm; - ugao navoja. gdje: S– korak navoja, mm; – smanjen ugao trenja. gdje: Pu 150 N. Stanje samokočenja: . Za standardne metričke navoje, stoga su svi mehanizmi sa metričkim navojem samoblokirajući. Prilikom izračunavanja vijaka s ravnom petom uzima se u obzir trenje na kraju vijka. Za prstenastu potpeticu: gdje je: D – vanjski prečnik potpornog kraja, mm; d – unutrašnji prečnik potpornog kraja, mm; – koeficijent trenja. Sa ravnim krajevima: Za vijak za cipele: Materijal:čelik 35 ili čelik 45 tvrdoće HRC 30-35 i tačnosti navoja treće klase. 3.3.2. Klinaste stezaljke Klin se koristi u sljedećim opcijama dizajna: 1. Ravni klin sa jednim kosom. 2. Dvostruki zakošeni klin. 3. Okrugli klin. Rice. 3.2. Ravni klin sa jednim kosom. Rice. 3.3. Dvostruki konusni klin. Rice. 3.4. Okrugli klin. 4) klin radilice u obliku ekscentričnog ili ravnog brega sa radnim profilom ocrtanim duž arhimedove spirale; Rice. 3.5. Klin radilice: a – u obliku ekscentrika; b) – u obliku pljosnatog brega. 5) vijčani klin u obliku završnog brega. Ovdje je jednokosni klin, takoreći, umotan u cilindar: osnova klina čini oslonac, a njegova nagnuta ravan tvori spiralni profil grebena; 6) samocentrirajući klinasti mehanizmi (stezne glave, trnovi) ne koriste sisteme od tri ili više klinova. 3.3.2.1. Stanje samokočenja klina Rice. 3.6. Stanje samokočenja klina. gdje je: - ugao trenja. gdje: –
koeficijent trenja; Za klin sa trenjem samo na kosoj površini, uslov samokočenja je: sa trenjem na dvije površine: Imamo: ;
ili: ; .
Zatim: uvjet samokočenja za klin sa trenjem na dvije površine: za klin sa trenjem samo na kosoj površini: Sa trenjem na dvije površine: Sa trenjem samo na kosoj površini: 3.3.3.Ekscentrične stezaljke Rice. 3.7. Šeme za proračun ekscentrika. Takve stezaljke brzo djeluju, ali razvijaju manju silu od vijčanih stezaljki. Imaju svojstva samokočenja. Glavni nedostatak: ne mogu pouzdano raditi sa značajnim varijacijama u veličini između montažnih i steznih površina radnih komada. gdje je: ( - prosječna vrijednost polumjera povučena od centra rotacije ekscentrika do tačke A stege, mm; ( - prosječni ugao elevacije ekscentrika u tački stezanja; (, (1 - trenje klizanja uglovima u tački A obujmice i na ekscentričnoj osi. Za kalkulacije prihvatamo: At l 2D proračun se može izvršiti pomoću formule: Uslov za ekscentrično samokočenje: Obično se prihvata. Materijal: čelik 20X, karburiziran do dubine od 0,8–1,2 mm i kaljen do HRC 50…60. 3.3.4. Collets Collets su opružni rukavi. Koriste se za ugradnju radnih komada na vanjske i unutrašnje cilindrične površine. gdje: Pz– sila fiksiranja obratka; Q – sila kompresije noževa čahure; - ugao trenja između stezne čahure i čahure. Rice. 3.8. Collet. 3.3.5. Uređaji za stezanje dijelova kao što su tijela rotacije Osim steznih stezaljki, za stezanje dijelova s cilindričnom površinom koriste se ekspanzivni trnovi, stezne čahure sa hidroplastikom, trnovi i stezne glave s tanjurastim oprugama, membranske stezne glave i drugo. Konzolni i središnji trnovi se koriste za ugradnju sa centralnom baznom rupom čaura, prstenova, zupčanika obrađenih na višereznim brusnim i drugim mašinama. Prilikom obrade serije takvih dijelova potrebno je postići visoku koncentričnost vanjskih i unutrašnjih površina i određenu okomitost krajeva na os dijela. U zavisnosti od načina ugradnje i centriranja obradaka, konzolne i središnje trnove se mogu podeliti na sledeće tipove: 1) krute (glatke) za ugradnju delova sa zazorom ili smetnjom; 2) stezne čahure za proširenje; 3) klin (klip, lopta); 4) sa tanjurastim oprugama; 5) samostezanje (breg, valjak); 6) sa elastičnom čahurom za centriranje. Rice. 3.9. Dizajn trna: A - glatki trn; b - trn sa razdvojenim rukavom. Na sl. 3.9, A prikazan je glatki trn 2, na čiji je cilindrični dio ugrađen radni komad 3 .
Trakcija 6 ,
pričvršćena na šipku pneumatskog cilindra, kada se klip sa šipkom pomakne ulijevo, glava 5 pritiska na brzoizmjenjivu podlošku 4 i steže dio 3 na glatkom trnu 2 .
Trn sa svojim konusnim dijelom 1 je umetnut u konus vretena stroja. Prilikom stezanja radnog komada na trn, aksijalna sila Q na šipku mehaniziranog pogona uzrokuje 4 između krajeva podloške ,
ramena trna i obratka 3 momenta od sile trenja, veći od momenta M rezanja od sile rezanja P z. Zavisnost između trenutaka: odakle dolazi sila na šipku mehanizovanog pogona: Prema rafiniranoj formuli: Gdje je: - faktor sigurnosti; P z - vertikalna komponenta sile rezanja, N (kgf); D- vanjski promjer površine obratka, mm; D 1 - vanjski prečnik brzoizmjenjive podloške, mm; d- prečnik cilindričnog montažnog dela trna, mm; f= 0,1 - 0,15- koeficijent trenja kvačila. Na sl. 3.9, b prikazuje trn 2 sa razdvojenom čahurom 6, na koji se ugrađuje obradak 3 i učvršćuje konusni dio 1 trna 2 u konus vretena stroja. Dio se steže i oslobađa na trnu pomoću mehaniziranog pogona. Kada se komprimirani zrak dovede u desnu šupljinu pneumatskog cilindra, klip, šipka i šipka 7 pomiču se ulijevo, a glava 5 šipke sa podloškom 4 pomiče razdjelnu čauru 6 duž konusa trna sve dok ne pričvrsti dio na trnu. Kada se komprimirani zrak dovodi u lijevu šupljinu pneumatskog cilindra, klip, šipku; a šipka se pomjeri udesno, glava 5 sa podloškom 4 odmakne se od čahure 6 i dio se otključa. Sl.3.10. Konzolni trn sa disk oprugama (A) i disk opruge (b). Moment vertikalne sile rezanja P z mora biti manji od momenta sila trenja na cilindričnoj površini podijeljene čahure 6
trnovi Aksijalna sila na šipku motorizovanog pogona (vidi sliku 3.9, b). gdje je: - polovina ugla konusa trna, stepeni; - ugao trenja na dodirnoj površini trna sa razdvojenom čahurom, stepeni; f=0,15-0,2- koeficijent trenja. Trnovi i stezne glave sa disk oprugama služe za centriranje i stezanje duž unutrašnje ili vanjske cilindrične površine izradaka. Na sl. 3.10, a, b prikazani su konzolni trn sa tanjurastim oprugama i disk opruge. Trn se sastoji od tijela 7, potisnog prstena 2, paketa disk opruga 6, potisne čahure 3 i šipke 1 spojene na šipku pneumatskog cilindra. Trn služi za ugradnju i pričvršćivanje dijela 5 duž unutrašnje cilindrične površine. Kada se klip sa šipkom i šipkom 1 pomakne ulijevo, potonji sa glavom 4 i čahurom 3 pritiska na disk opruge 6. Opruge se ispravljaju, vanjski promjer im se povećava, a unutrašnji promjer smanjuje, izradak 5 je centriran i stegnut. Veličina montažnih površina opruga tijekom kompresije može varirati ovisno o njihovoj veličini za 0,1 - 0,4 mm. Shodno tome, osnovna cilindrična površina obratka mora imati tačnost od 2 - 3 klase. Disk opruga sa prorezima (sl. 3.10, b) može se smatrati skupom dvokrakih poluga-zglobnih mehanizama dvostrukog djelovanja, proširenih aksijalnom silom. Odredivši obrtni moment M res na silu rezanja P z i odabir faktora sigurnosti TO, koeficijent trenja f i radijus R montažne površine opružnog diska, dobijamo jednakost: Iz jednakosti određujemo ukupnu radijalnu silu stezanja koja djeluje na montažnu površinu obratka: Aksijalna sila na motorizovanoj šipki aktuatora za disk opruge: sa radijalnim prorezima bez radijalnih utora gdje je: - ugao nagiba disk opruge pri stezanju dijela, stepeni; K=1,5 - 2,2- faktor sigurnosti; M res - obrtni moment od sile rezanja P z,Nm (kgf-cm); f=0,1-0,12- koeficijent trenja između montažne površine disk opruga i osnovne površine obratka; R- polumjer montažne površine disk opruge, mm; P z- vertikalna komponenta sile rezanja, N (kgf); R 1- radijus obrađene površine dijela, mm. Za ugradnju na vanjsku ili unutarnju površinu dijelova koji se obrađuju na strugovima i drugim strojevima koriste se stezne glave i trnovi sa samocentrirajućim čaurama tankih stijenki punjenih hidroplastikom. Na uređajima s čahurom tankih stijenki, obradak sa svojim vanjskim ili unutarnjim površinama se postavlja na cilindričnu površinu čahure. Kada se čahura proširi hidroplastikom, dijelovi se centriraju i stežu. Oblik i dimenzije čahure tankog zida moraju osigurati dovoljnu deformaciju za pouzdano stezanje dijela na čahuru prilikom obrade dijela na mašini. Prilikom projektovanja steznih glava i trnova sa čaurama tankog zida sa hidroplastikom izračunava se sledeće: 1. glavne dimenzije čaura tankog zida; 2. dimenzije potisnih vijaka i klipova za uređaje sa ručnim stezanjem; 3. veličine klipa, prečnik cilindra i hod klipa za uređaje na motorni pogon. Rice. 3.11. Čahura tankog zida. Početni podaci za proračun čahura tankih stijenki su promjer D d rupe ili prečnik i dužina vrata obratka l d rupe ili vratovi radnog komada. Za izračunavanje tankoslojne samocentrirajuće čahure (slika 3.11), koristićemo sljedeću notaciju: D- prečnik montažne površine čahure za centriranje 2, mm; h- debljina tankozidnog dijela čahure, mm; T - dužina potpornih pojaseva čahure, mm; t- debljina potpornih pojaseva čahure, mm; - najveća dijametralna elastična deformacija čaure (povećanje ili smanjenje promjera u njenom srednjem dijelu) mm; S max- maksimalni razmak između montažne površine čaure i osnovne površine obratka 1 u slobodnom stanju, mm; l to- dužina dodirnog presjeka elastične čahure sa montažnom površinom obratka nakon što je čaura otpuštena, mm; L- dužina tankozidnog dijela čahure, mm; l d- dužina radnog komada, mm; D d- prečnik osnovne površine obratka, mm; d- promjer rupe potpornih traka čahure, mm; R - hidraulički plastični pritisak potreban za deformaciju čahure tankog zida, MPa (kgf/cm2); r 1 - polumjer zakrivljenosti čahure, mm; M res =P z r - dozvoljeni obrtni moment koji proizlazi iz sile rezanja, Nm (kgf-cm); Pz- sila rezanja, N (kgf); r je krak momenta sile rezanja. Na sl. Na slici 3.12 prikazan je konzolni trn sa čahurom tankih stijenki i hidroplastikom. Radni predmet 4 se postavlja sa osnovnom rupom na vanjskoj površini tankosjedne čaure 5. Kada se komprimirani zrak dovede u šupljinu šipke pneumatskog cilindra, klip sa šipkom se pomiče u pneumatskom cilindru ulijevo i šipka kroz šipku 6 i poluga 1 pomiče klip 2, koji pritiska na hidrauličnu plastiku 3 .
Hidroplastika ravnomjerno pritišće unutrašnju površinu čahure 5, rukav se širi; Povećava se vanjski promjer čahure, te centrira i osigurava radni komad 4.
Rice. 3.12. Konzolni trn sa hidroplastikom. Membranske stezne glave koriste se za precizno centriranje i stezanje dijelova koji se obrađuju na strugovima i mašinama za brušenje. U membranskim steznim glavama, dijelovi koji se obrađuju montiraju se na vanjsku ili unutarnju površinu. Osnovne površine dijelova moraju biti obrađene prema 2. klasi tačnosti. Membranski ulošci pružaju preciznost centriranja od 0,004-0,007 mm. Membrane- to su tanki metalni diskovi sa ili bez rogova (prstenaste membrane). Ovisno o djelovanju na membranu mehanizirane pogonske šipke - poteznom ili potiskom - membranski ulošci se dijele na ekspanzivne i stezne. U ekspandirajućoj membranskoj steznoj glavi, prilikom ugradnje prstenastog dijela, membrana sa rogovima i pogonskom šipkom se savija ulijevo prema vretenu mašine. U ovom slučaju, membranski rogovi sa steznim vijcima koji su postavljeni na krajevima rogova konvergiraju prema osi uloška, a obrađeni prsten se ugrađuje kroz središnji otvor u ulošku. Kada pritisak na membranu prestane pod dejstvom elastičnih sila, ona se ispravlja, njeni rogovi sa vijcima odstupaju od ose uloška i stežu obrađeni prsten duž unutrašnje površine. U steznoj dijafragmi otvorenog kraja, kada je prstenasti dio ugrađen na vanjsku površinu, membrana se savija pogonskom šipkom desno od vretena stroja. U ovom slučaju, membranski rogovi odstupaju od ose stezne glave i radni komad se otpušta. Zatim se postavlja sljedeći prsten, pritisak na membranu prestaje, ona se svojim rogovima i vijcima ispravlja i steže obrađeni prsten. Stezne membranske rogove stezne glave sa pogonskim pogonom proizvode se prema MN 5523-64 i MN 5524-64 i sa ručnim pogonom prema MN 5523-64. Membranski ulošci dolaze u tipovima rogača i čašica (prstenasta), izrađeni su od čelika 65G, ZOKHGS, kaljenog na tvrdoću HRC 40-50. Glavne dimenzije membrane rogača i čašice su normalizirane. Na sl. 3.13, a, b prikazuje dijagram dizajna stezne glave s membranom 1 .
Na stražnjem kraju vretena stroja postavljen je pneumatski pogon kada se komprimirani zrak dovodi u lijevu šupljinu pneumatskog cilindra, klip sa šipkom i šipkom 2 se pomiče udesno na membrani roga 3, savija je, zupci (rogovi) 4 se razilaze, a dio 5 se otvara (slika 3.13, b). Kada se komprimirani zrak dovede u desnu šupljinu pneumatskog cilindra, njegov klip sa šipkom i šipkom 2 pomiče se ulijevo i odmiče od membrane 3. Membrana se pod dejstvom unutrašnjih elastičnih sila ispravlja, bregovi 4. membrana konvergira i stegne dio 5 duž cilindrične površine (slika 3.13, a). Rice. 3.13. Shema stezne glave s membranom Osnovni podaci za proračun kertridža (slika 3.13, A) sa membranom nalik na rog: moment rezanja M res, tražeći rotaciju radnog predmeta 5 u zupcima 4 stezne glave; prečnika d = 2b osnovna vanjska površina obratka; razdaljina l od sredine membrane 3 do sredine bregova 4. Na sl. 3.13, V dat je dijagram opterećene membrane. Okrugla membrana čvrsto pričvršćena duž vanjske površine opterećena je ravnomjerno raspoređenim momentom savijanja M I, nanesena duž koncentrične kružnice membrane polumjera b osnovna površina obratka. Ovo kolo je rezultat superpozicije dva kola prikazana na Sl. 3.13, g, d, i M I = M 1 + M 3. M res Ovlasti P z izazvati trenutak koji savija membranu (vidi sliku 3.13, V). 2. Sa velikim brojem steznih čeljusti, trenutak M str može se smatrati da djeluje jednoliko po obodu radijusa membrane b i uzrokuje njegovo savijanje: 3. Radijus A specificirana je vanjska površina membrane (iz dizajnerskih razloga). 4. Stav T radijus A membrane do radijusa b montažna površina dijela: a/b = t. 5. Trenuci M 1 I M 3 u frakcijama M i (M i = 1) nalazi u zavisnosti od m= a/b prema sljedećim podacima (tabela 3.1): Tabela 3.1 6. Ugao (rad) otvaranja bregova prilikom pričvršćivanja dijela najmanje maksimalne veličine: 7. Cilindrična krutost membrane [N/m (kgf/cm)]: gdje je: MPa - modul elastičnosti (kgf/cm 2); =0,3. 8. Ugao najveće ekspanzije bregasta (rad): 9. Sila na šipku motoriziranog pogona stezne glave, potrebna da bi se membrana odvojila i raširili zupci pri širenju dijela, do maksimalnog ugla: Prilikom odabira točke primjene i smjera sile stezanja, potrebno je obratiti pažnju na sljedeće: kako bi se osigurao kontakt obratka s potpornim elementom i eliminirao njegov mogući pomak tijekom pričvršćivanja, sila stezanja treba biti usmjerena okomito na površinu nosača element; Kako bi se eliminirala deformacija obratka tijekom pričvršćivanja, mjesto primjene sile stezanja mora se odabrati tako da linija njenog djelovanja siječe potpornu površinu montažnog elementa. Broj točaka primjene sile stezanja određuje se posebno za svaki slučaj stezanja radnog komada, ovisno o vrsti obratka, načinu obrade i smjeru sile rezanja. Da bi se smanjile vibracije i deformacije obratka pod uticajem sila rezanja, potrebno je povećati krutost sistema radni predmet-pričvršćivač povećanjem broja steznih tačaka obratka uvođenjem pomoćnih nosača. Stezni elementi uključuju zavrtnje, ekscentrike, stezaljke, vijke, klinove, klipove i trake. Oni su međukarike u složenim sistemima stezanja. Oblik radne površine steznih elemenata u kontaktu sa obratkom je u osnovi isti kao i kod montažnih elemenata. Grafički, stezni elementi su označeni prema tabeli. 3.2. Tabela 3.2 Grafička oznaka steznih elemenata
Collets To su razdvojeni opružni rukavi, čije su izvedbene varijante prikazane na Sl. 74 (α - sa zateznom cijevi; 6 - sa odstojnom cijevi; u - vertikalnom tipu). Izrađuju se od visokougljičnih čelika, na primjer, U10A, i termički su obrađeni na tvrdoću od HRC 58...62 u steznom dijelu i na tvrdoću od HRC 40...44 u repnim dijelovima. Ugao konusa stezne čahure α = 30…40°. Pod manjim uglovima, čaura se može zaglaviti.
Cam lock(Sl. 77, d) sastoji se od osovine kotača 2 na kojoj je zaglavljeni ekscentrik 3. Osovina se pokreće u rotaciju pomoću prstena 1 pričvršćenog za bravu; prsten se okreće u otvoru kućišta 4, čija je osa pomjerena od ose osovine za razmak e. Kada se ručka okreće unatrag, prijenos na osovinu se odvija preko zatika 5. Tokom procesa pričvršćivanja, prsten 1 je ukliješten između. ekscentrik i kućište.
ili 
, i kada su zapečaćeni lisicama 
ili 
.
m=a/b 1,25
1,5
1,75
2,0
2,25
2,5
2,75
3,0
M 1 0,785
0,645
0,56
0,51
0,48
0,455
0,44
0,42
M 3 0,215
0,355
0,44
0,49
0,52
0,545
0,56
0,58