РОЗДІЛ III. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ШИРОКОДІАПАЗОННИХ ГВИНТОВИХ ЗАТИСКНИХ
ПРИСТРОЇВ
Методика дослідження параметрів широкодіапазонних гвинтових затискних пристроїв
Одним із важливих питань при обробленні деталей різанням є виготовлення
тонкостінних деталей типу тіл обертання із забезпеченням їх відповідної
точності та якості. Тому необхідно використовувати затискні пристрої, які б
відповідали вимогам що до точності, жорсткості, продуктивності. Цим вимогам
відповідають гвинтові затискні пристрої відрізняються простотою конструкції та
легкістю в обслуговуванні. На даний час існує достатньо методик проведення
експериментальних досліджень [15, 46, 54, 107], однак специфіка конструкції ГЗП
вимагає створення власної методики.
З метою розширення технологічних можливостей та визначення оптимальних силових
та геометричних параметрів гвинтових затискних пристроїв доцільно проводити
експериментальні дослідження гвинтових затискних пристроїв на стадії розробки
та впровадження їх в виробництво, оскільки це дає можливість на практиці
перевірити правильність теоретичних розрахунків спроектованого пристрою, вплив
реальних факторів на його стабільну роботу в промислових умовах, а також дати
практичні рекомендації з усунення недоліків та його удосконаленню.
Експериментальні дослідження гвинтових затискних пристроїв доцільно проводити в
3 етапи:
Статичне дослідження затискних елементів з метою встановлення зміни
конструктивних параметрів.
Статичне дослідження гвинтового затискного пристрою технологічного обладнання з
метою визначення його силових характеристик.
На першому етапі дослідження затискних елементів проведено з використанням
спеціалізованого стенду, зображеного на рис. 3.1. Стенд виконано у вигляді
плити 1, на якій, перпендикулярно до її поздовжньої осі, жорстко закріплені
нерухомі плити 2, паралельні між собою, між якими розташовані, з можливістю
з’єднання, направляючі елементи 3, на яких з можливістю повздовжнього
переміщення розміщена рухома плита 11, на якій з допомогою болтів розташований
диск 13. До передньої плити з допомогою болтів прикріплений корпус 4 з
черв'яком 5 (рис. 3.2), що входить в зачеплення з черв'ячним диском 6, який
вільно обертається в отворі нерухомої плити 2. Для запобігання осьовим
переміщенням на вільному кінці диска розміщено обмежуюче кільце 7 і змінну
втулку 8, яка фіксується на черв'ячному диску 6 шпонкою 9 і гвинтом 10. На
диску 13 за допомогою шпонки і гвинта фіксується змінна втулка 8. Переміщення
рухомої плити 11 здійснюється за допомогою скоби 14.
Дослідження здійснюється таким чином.
В простір між нерухомою 2 і рухомою 11 плитами, на змінні втулки 8 жорстко
вставляється досліджуваний гвинтовий затискний елемент (ГЗЕ) 15 (рис. 3.3). До
вертикальної стійки рами з боку черв’ячного диска одним кінцем кріпиться
динамометр 16, а другим з допомогою тяги приєднується до скоби 14 рухомої плити
11. На ГЗЕ насаджується тонкостінна заготовка, яка з'єднана тягою з другим
динамометром, який кріпиться до кутника в нижній частині рами 1. При обертанні
черв’яка 5 обертається черв'ячний диск 6, а разом з ним і змінна втулка 8, яка
розкручує ГЗЕ, що приєднана до втулки одним кінцем. При подальшому обертанні
черв'ячного диска 6 ГЗЕ охоплює внутрішню поверхню оброблюваної заготовки по
значній площі. Тяги зроблено таким чином, що їх довжина може плавно змінюватися
в певних межах. Зменшуючи довжину тяги другого динамометра, до заготовки
прикладається крутний момент (ГЗЕ залишається нерухомим). При досягненні
певного значення крутного моменту заготовка прокручується і на другому
динамометрі отримаємо значення сили затиску. На першому динамометрі 16
отримаємо величину видовження ГЗЕ, а проградуювавши черв'ячний диск – величину
кута закручування.
Рис. 3.1. Стенд для дослідження гвинтових затискних пристроїв технологічного
обладнання в статиці
Рис. 3.2. Привід закручування гвинтового затискного елементу
Рис. 3.3. Розміщення гвинтового затискного елементу на дослідному стенді
Окрім цього, до черв’ячного диска прикріплена стрілка, покази якої відповідають
поділкам, розміщеним на нерухомій плиті навколо черв’ячного диска з кроком в
10, що дає змогу оцінити кут закручування гвинтового елементу при затиску
заготовки, а, проградуювавши одну з направляючих, отримаємо величину
переміщення витків ГЗЕ в міліметрах. Для кожного діаметру заготовки заміри
проводяться із прикладанням сили по краях і на середині (тобто 3 рази в різних
місцях).
Другий етап полягає в дослідженні затискного пристрою в статиці з метою
визначення його технологічних характеристик.
Для цього було спроектовано і виготовлено гвинтовий затискний пристрій для
обробки тонкостінних деталей типу тіл обертання по зовнішній поверхні.
Конструкцію гвинтового затискного пристрою та його зовнішній вигляд зображено
на рис. 3.4 та 3.5. Він складається з планшайби 1, до якої прикріплена кришка
2, на шліцьовій поверхні котрої з можливістю осьового переміщення розміщене
фіксуюче кільце 3, в якому одним кінцем закріплений ГЗЕ 4. Його внутрішня
поверхня розміщена на змінній конічній втулці 5 і виконана в відповідності до
її зовнішньої поверхні (рис. 3.6), а зовнішня поверхня – фіксує заготовку 6.
Другим кінцем ГЗЕ 4 закріплений на кільцевому виступі притискного стакана 7,
яка з можливістю осьового переміщення зафіксована в стержні пружиною 8 і болтом
9. Затискне зусилля на черв‘ячне колесо 10, яке закріплене на стержні,
передається від черв‘яка 11, який захищений кожухом 12. Надійна фіксація
черв‘ячного колеса 10 забезпечується з допомогою шпонки 13 і стопорного кільця
14. Дисбаланс компенсується за
- Київ+380960830922