Определение удерживающих моментов

Можно выделить две основные расчетные схемы для определения необходимого удерживающего момента [1]:

1) При перемещении захватного устройства вес заготовки и сила инерции действуют в плоскости, перпендикулярной к оси заготовки; заготовка удерживается благодаря запирающему действию губок при ограниченном воздействии сил трения.

2) При перемещении захватного устройства сила инерции действует вдоль оси заготовки; заготовка удерживается благодаря запирающему действию губок при значительном воздействии сил трения. Сила трения и сила инерции действуют вдоль оси детали.

На рис. 1 приведена схема захватного устройства с симметричными призматическими губками. На рисунке обозначено: – вес заготовки; – удерживающие моменты относительно осей поворота губок; – размеры рабочих элементов; – диаметр заготовки; – угол наклона траектории захватного устройства; – угол призмы; – сила инерции, действующая на заготовку при радиальном перемещении захвата; – нормальные силы, действующие на заготовку при ее зажиме призматическими губками.

На устойчивое положение заготовки во время ее перемещения существенное влияние оказывают: ускорение при торможении, угол между направлением движения захватного устройства и вертикалью, угол призмы губок, сила привода захватного устройства.

Сила привода захватного устройства определяется с учетом имеющихся схем нагружения для критического для критического действия нагрузок. Для ее определения необходимо знать удерживающий момент относительно осей поворота губок.

Рис. 1. Схема захватного устройства с симметричными призматическими губками

Рассмотрим случай, когда и захватное перемещаются в радиальном направлении. При этом условии вес заготовки и сила инерции при торможении (разгоне) будут действовать на нижнюю призму до тех пор, пока заготовка находится в состоянии покоя и ускорение не превысит определенного критического значения . Критическое значение ускорения зависит от соотношения углов и и определяет распределение сил в захватном устройстве при его перемещении. При возможно перемещение заготовки в открытом захватном устройстве.

Для определения составим уравнение моментов относительно точки С (рис. 1)

(1)

где .

Решив уравнение (1) получим

. (2)

При вес заготовки и сила инерции действуют на нижнюю призму и суммарный удерживающий момент

, (3)

где l – плечо действия веса заготовки ,

.

После преобразования получим

(4)

Рассмотрим случай, когда , но захватное устройство перемещается вдоль оси заготовки. При этом до некоторого допустимого значения ускорения , равного , возможно перемещение заготовки в открытых захватных устройствах благодаря силам трения между заготовкой и поверхностью губок. Сила трения в данном случае действует параллельно оси заготовки и определяется

, (5)

где , – реакции от веса заготовки; – коэффициент трения заготовки о поверхность губок.

После подстановки и получаем

. (6)

Для определения критического значения допустимого ускорения при перемещении заготовки в открытом захватном устройстве составим уравнение равновесия

, (7)

где – сила инерции, которая действует параллельно оси заготовки.

После преобразования получим

. (8)

Формула (8) справедлива при .

Необходимый удерживающий момент относительно оси поворота нижней губки определяем из уравнения (4) при

. (9)

Из формул (2) и (8) вытекает, что при и критическое ускорение всегда больше . Поэтому при наиболее нагруженным захватное устройство будет под действием силы инерции вдоль оси заготовки. Тогда для предотвращения смещения заготовки в захватном устройстве необходимо приложить к губкам дополнительный момент

. (10)

Тогда суммарный удерживающий момент относительно осей поворота губок

, или

. (11)

Формула (11) справедлива при и .

Дата добавления: 2014-12-25