В. Расчет пневмопривода

Пневматические силовые приводы широко применяют в приспособлениях разнообразных типов. Быстрота, легкость, постоянство силы зажима, возможность ее регулирования и контроля, а также дистанционное управление зажимами являются основными преимуществами пневмоприводов для зажима обрабатываемых заготовок. Пневматические приводы применяются в крупносерийном и массовом производствах.

В. Расчет пневмопривода - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 3. Схема пневматического привода зажима одностороннего (б) и двустороннего (а) действия станочного приспособления

Осевую силу на штоке Qп определяют в зависимости от конструкции пневмоцилиндров:

для одностороннего действия (рис. 3,б)

В. Расчет пневмопривода - №2 - открытая онлайн библиотека ;

для двустороннего действия (рис. 3,а)

В. Расчет пневмопривода - №3 - открытая онлайн библиотека ;

для двустороннего действия штоковой полости

В. Расчет пневмопривода - №4 - открытая онлайн библиотека ,

где Dц – диаметр пневматического или гидравлического цилиндра (поршня), мм; р – давление сжатого воздуха, р = 0,39 МПа; η – коэффициент полезного действия пневмоцилиндра, учитывающий потери в пневмоцилиндре, η = 0,85 ... 0,90.

Для проектирования станочных приспособлений применяют рабочие полости цилиндров – диаметры пневмоцилиндров, мм: 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 360, 400;

диаметры гидроцилиндров, мм: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75.

Размеры воздухопроводов выбирают в зависимости от диаметра поршня:

Диаметр поршня, мм 50-100 125-150
Внутренний диаметр трубки, мм 4-6 6-8 8-10 10-13 13-16

При определении силы зажима заготовки необходимо учитывать коэффициент запаса, т.е. найденную силу Qп на штоке увеличить на коэффициент запаса Кзап.

Диаметр пневматического цилиндра

В. Расчет пневмопривода - №5 - открытая онлайн библиотека .

Расчетный размер диаметра пневмоцилиндра округляют до стандартных величин и определяют действительную осевую силу зажима на штоке.

Время срабатывания пневмоцилиндра

В. Расчет пневмопривода - №6 - открытая онлайн библиотека ,

где ℓх – длина хода поршня, мм; d0 – диаметр воздухопровода, мм; vв – скорость перемещения воздуха, мм/с (vв = 18000 мм/с при р = 0,39 МПа).

Общее время срабатывания пневмоцилиндра (гидроцилиндра) показывает производительность данного зажимного устройства. Ход поршня ℓх пневмоцилиндра устанавливают по конструктивным особенностям станочного приспособления, обрабатываемой детали и технологического оборудования. Необходимо стремиться к минимальным значениям хода поршня пневмоцилиндра, так как от него зависит быстрота закрепления заготовки в процессе обработки в данном приспособлении.

Пример. Определить основные параметры пневмоцилиндра для станочного приспособления. Операция – чистовое фрезерование. Фреза торцовая. Материал – сталь 45 ГОСТ 1050–74**. Сила резания Рz = 4800 Н. Давление сжатого воздуха р = 0,39 МПа. Пневмоцилиндр двустороннего действия.

Решение. Для обеспечения надежности зажима заготовки определяем коэффициент запаса Кзап

Кзап = К0 ∙ К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ К4 ∙ К5 ∙ К6 = 1,5 ∙ 1,2 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 = 1,8.

Определим необходимую силу зажима для обрабатываемой заготовки

Wп = Pz ∙ Kзап = 4800 ∙ 1,8 = 8640 Н.

Определим расчетный диаметр пневматического цилиндра

В. Расчет пневмопривода - №7 - открытая онлайн библиотека мм.

где η = 0,85. Принимаем стандартный диаметр пневмоцилиндра Dц = 200 мм.

Определим действительную силу зажима пневмоцилиндра двустороннего действия

В. Расчет пневмопривода - №8 - открытая онлайн библиотека Н.

Определим время срабатывания пневмопривода

В. Расчет пневмопривода - №9 - открытая онлайн библиотека с,

где ℓх – длина хода поршня по конструкции приспособления, ℓх = 40 мм; d0 – диаметр воздухопровода принимается по рекомендациям в зависимости от диаметра пневмоцилиндра, d0 = 10 мм; vв – скорость перемещения сжатого воздуха, vв = 18000 мм/с.