Решение задачи

1. Определение усилия захвата ЗУ.

(H)

где – коэффициент запаса (

– коэффициент, зависящий от ускорения с которым ПР перемещает заготовку в ЗУ;

– коэффициент, зависящий от конструкции ЗУ, его положения в пространстве

где принимают значение ЗУ:

а – расстояние по горизонтали от оси вращения пальца до точки контакта детали с губкой ЗУ принимается исходя из размеров детали (а=100мм);

b – расстояние по горизонтали от оси вращения пальца до точки контакта детали с губкой ЗУ принимается исходя из размеров детали (b=140мм);

угол призмы. В исходных данных угол .

m масса детали, кг

где плотность стали,

2. Определение усилия привода на входное звено УПМ ЗУ.

Согласно исходным данным формула расчет усилия привода:

где b=120 мм, а=5 мм, (см. рисунок 2) и тогда:

; ;

Сила контакта между поверхностью детали и губкой ЗУ равна

.

Расчетный момент, действующего на палец ЗУ при вращательном движении пальцев ЗУ производится по формуле:

).

Тогда,

3. Определение необходимого перемещения пальцев ЗУ.

Наибольшее перемещение линейное:

где дополнительный ход в зависимости от конструкции .

Наибольший угол поворота пальца:

4. Расчёт усилия в опасном сечении пальца ЗУ.

Опасным сечением в ЗУ будет шарнир на котором вращается палец ЗУ.

Рисунок 3 – схема действия сил на палец ЗУ.

Общая сила действия в шарнире А это:

где и

Составляется уравнение моментов статистического равновесия пальца относительно точки А:

Решая уравнение относительно , получим:

И тогда:

5. Выбор типа привода и расчёт его основных размеров.

Привод для обеспечения усилия на входном звене предполагается гидравлическим.

Диаметр поршня пневматического цилиндра:

6. Проверка губок ЗУ на прочность.

На основании исходных данных видно, что схема контакта губок ЗУ с деталью №2 (таблица 5.9) и тогда формула расчёта:

где приведенный модуль упругости;

сила контакта между деталью и губкой по таблице 5.8 схема 2:

где

сила захвата при базировании детали в ЗУ по таблице 5.4 схема 1 и рисунку 1.

Для расчета принимается наибольшее значение:

И тогда:

Допускается контактное напряжение для линейного контакта стальных поверхностей Значит принятая длина губок 80мм удовлетворяет нас по условию прочности.

7. Расчёт поперечного сечения пальца ЗУ.

Высота пальца в опасном сечении А определяется по формуле:

где принятая толщина рычага (6мм);

8. Расчёт размеров шарнира.

Диаметр шарнира минимально допустимый:

где

Принимается

Длина рабочей части шарнира:

где для стали 45.

Принимается , то есть равное толщине пальца ЗУ.

В результате расчётов получены следующие параметры ЗУ:

усилие захвата детали ЗУ – 52,038 Н;

усилие привода на входное звено УПМ ЗУ – 4,5 кН;

наибольшее линейное перемещение пальцев ЗУ – 18 мм;

угловое наибольшее перемещение пальцев ЗУ – 8,62 ;

усилие в опасном сечении пальца ЗУ – Н;

диаметр поршня гидравлического исполнительного устройства привода ЗУ – 15мм;

длина губки ЗУ – 80мм;

высота сечения пальца ЗУ – 17мм;

толщина сечения пальца ЗУ – 6мм;

диаметр шарика пальца ЗУ в опасном сечении – 4мм;

длина шарнира пальца – 6мм;

длина пальца до оси его вращения – 80мм;

общая длина пальца -120мм;