Выполнить задание

Значение коэффициента надежности К следует выбирать дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения операции и способа закрепления заготовки. К=1,5 — коэффициент запаса надежности закрепления;

Тогда:

Рз=Рх К/f=144×1,5/0,1=2160Н4.

5. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия РиСиловые механизмы обычно выполняют роль усилителя. Его основной характеристикой является коэффициент усиления i (передаточное отношение сил).Наряду с изменением величины исходного усилия силовой механизм может также изменять его направление, разлагать на составляющие и совместно с контактными элементами обеспечивать приложение зажимного усилия к заданной точке. Иногда силовые механизмы выполняют роль самотормозящего элемента, препятствуя раскреплению заготовки при внезапном выходе из строя привода. Силовые механизмы делятся на простые и комбинированные. Простые состоят из одного элементарного механизма — винтового, эксцентрикового, клинового, рычажного. Комбинированные представляют собой комбинацию нескольких простых: рычажного и винтового, рычажного и эксцентрикового, рычажного и клинового и т. д.Силовые механизмы используются в приспособлениях с зажимными устройствами как первой, так и второй групп. Для приспособлений с зажимными устройствами первой группы силовой механизм следует выбирать совместно с приводом, чтобы можно было рационально согласовать силовые возможности механизма (коэффициент усиления i) с силовыми данными привода. Выбор конструктивной схемы силового механизма производится также с учетом конкретных условий компоновки приспособления. Для выбранного силового механизма необходимо определить коэффициент усиления i и исходное усилие Ри, которое должно быть приложено к силовому механизму приводом или рабочим. Расчетная формула для нахождения Ри может быть получена на основе решения задачи статики — рассмотрения равновесия силового механизма под действием приложенных к нему сил. Рисунок 4- Схема действия сил зажима

Величина усилия зажима определяется формулойгде l1=114 мм;l2=58 мм;Рз=2160 Н.(Н).Диаметр пневмоцилиндра определяется по формулегде D — рабочий диаметр мембраны, мм;d — диаметр штока, мм;р — давление рабочее в пневмосистеме, МПа. Тогда получаем:.По конструктивным соображениям принимаем диаметр мембраны 80 мм, тем самым обеспечиваем дополнительный запас по усилию прижатия заготовки.

4.6. Расчёт приспособления на прочность по слабому звену

Прочность — одно из основных требований, предъявляемых к деталям и приспособлениям в целом. Прочность деталей может рассматриваться по коэффициентам запаса или по номинальным допускаемым напряжениям. Расчеты по номинальным допускаемым напряжениям менее точны и прогрессивны, но значительно проще. С помощью расчета деталей (элементов) приспособлений на прочность можно решать две задачи:

а) проверку на прочность уже существующих деталей с определенными размерами сечений путем сравнения фактических напряжений) (моментов, сил) с допускаемыми — проверочный расчет; б) определение размеров сечений деталей — предварительный проектный расчет. Расчет на прочность (задача а) детали в виде стержня прямоугольного сечения, нагруженного осевой силой, по допускаемым напряжениям растяжения (сжатия) осуществляется по формуле, где — фактическое напряжение растяжения (сжатия), МПа; Р — расчетная сила, Н; а x b — площадь опасного сечения, мм; [] — допускаемое напряжение растяжения (сжатия), МПа. Наиболее нагруженной деталью является прижим. Максимальное напряжение меньше допускаемого, следовательно, величина сечения нагруженной детали выбрана правильно.

5. Способы предупреждения возникновения сварочных деформаций и напряжений

Остаточные напряжения растяжения в активной зоне, как указывалось выше, достигают предела текучести. Вследствие этого мероприятия до сварки и в процессе сварки, кроме предварительного подогрева изделия до высоких температур, не могут в значительной мере устранить появление продольных остаточных напряжений. Однако мероприятия до сварки и в процессе сварки могут значительно уменьшить поперечные напряжения от поперечной усадки и таким образом снизить плоскостную и объемную напряженность сварного соединения и уменьшить пластические деформации растяжения при остывании шва. Эти обстоятельства в большинстве случаев гарантируют достаточную прочность сварной конструкции и повышение ее работоспособности. Мероприятия по уменьшению собственных напряжений при сварке можно разделить на конструктивные и технологические. Грамотный подход к конструированию сварных соединений и правильное расположение швов в сварной конструкции ведет не только к облегчению изготовления конструкции, но способствует также снижению собственной напряженности. К конструктивным мероприятиям относятся:

1. Выбор основного металла и сварочного материала для изготовления проектируемой конструкции. Основной металл не должен иметь склонности к образованию закалочных структур при остывании на воздухе. Сварочный материал должен давать наплавленный металл, пластические свойства которого не ниже пластических свойств основного металла. Это в первую очередь относится к связующим швам, сечение которых под действием внешней нагрузки работает совместно с основным металлом.

2. Для уменьшения плоскостных и объемных напряжений не допускать скопления швов и избегать пересечения их, Технологические мероприятия в процессе сварки могут быть самые разнообразные в зависимости от характера соединений и начальных условий. Их можно разделить на мероприятия, проводимые в процессе сварки, и мероприятия, проводимые после сварки. Основными из них являются следующие.

1. Выбор правильного теплового режима сварки в части нагрева основного металла. Как правило, для уменьшения пиков остаточных напряжений и избегания трещин при сварке свободных деталей и, особенно, закаливающихся сталей тепловой режим сварки целесообразно повышать, чтобы увеличить объем разогреваемого металла и уменьшить этим скорость остывания. При сварке больших толщин и закаливающихся сталей целесообразно давать предварительный подогрев. Наоборот, при сварке в стык жестко закрепленных деталей в целях избегания трещин и разрывов следует стремиться к уменьшению поперечной усадки и применять пониженные тепловые режимы. Сварку закрепленных деталей большой толщины следует производить многослойными швами, причем сперваложить слои попеременно по кромкам разделки, а затем заполнять средину шва. Применять для этого следует электроды, дающие наплавку с повышенными пластичными свойствами.

2. Выбор правильной последовательности наложения швов. Порядок наложения отдельных швов должен быть таким, чтобы свариваемые детали находились в свободном состоянии, особенно это относится к стыковым швам, у которых большая поперечная усадка. Поэтому в первую очередь свариваются стыковые швы, а затем угловые. Так же при сварке барабанов или цилиндров паровых котлов: сперва сваривают продольные швы обечаек, а затем кольцевые швы между обечайками. Сварку каждого шва в отдельности необходимо выполнять напроход или от середины к краям, но ни в коем случае не варить от краев шва к его средине. Прихватки при сборке или закрепления, создаваемые ранее наложенными швами, должны находиться от места стыка на расстоянии не менее 0,5 м. Нельзя ставить прихватки на пересечении швов.

3. Для уменьшения влияния поперечной усадки уменьшать зазоры в стыковых швах. Сварку производить с глубоким проваром корня шва. Процесс сварки вести быстро, чтобы остывание по толщине и длине шва было более равномерным.

6. Описание установки для механизированной сварки и её работы

Установка для сварки представляет собой автоматизированный комплекс для сборки сварки изделия — корпуса и состоит из сварочного аппарата А1416, который перемещается по направляющим рамы на роликах. Сварочный аппарат имеет возможность перемещения вдоль сварного изделия, осуществляя непосредственно процесс сварки. Может перемещаться поперек сварного изделия для перемещения к следующему сварному шву, а также для осуществления процесса сборки. Так же применяется вертикальное перемещение аппарата. Источником питания для сварочного аппарата используется источник питания ВДУ 1250 У3. Для кантовки изделия применяется горизонтальныйвращатель М31 070А., в который установлены приспособления для сборки. Преимущества автоматической сварки в среде углекислого газа: 1. простота процесса сварки;

2.возможность выполнения швов в различных пространственных положениях;

3 механизация процесса за счет автоматической подачи сварочной проволоки в зону расплавления основного металла;

4. небольшой объем шлаков, позволяющей получить швы высокого качества;

5. возможность соединения металлов различных толщин;

6. повышение производительности труда;

Защита сварочной ванны осуществляется углекислым газом, который в нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с едва ощутимым запахом. Углекислый газ, предназначенный для сварки должен соответствовать ГОСТ 8050–85. Этот газ дешевле, например, чем гелий, аргон, и другие, обеспечивает хорошую защиту шва.

Литература

1. А. Г. Косилова и Р. К. Мещерякова «Справочник технолога-машиностроителя» в 2-х томах, изд. Москва «Машиностроение» 1986 г.

2. Б. Г. Зайцев «Справочник молодого токаря'» изд. Москва «Высшая школа» 1977 г.

3. М. А. Ансеров «Приспособление для металлорежущих станков'' изд. Москва ' 'Машиностроение'' 1975 г.

4. Б. Н. Вардашкин и А. А. Шапилова «Станочные приспособления «в 2-х томах, изд. Москва «Машиностроение 1984 г.

5. В. В. Данилевский «Технология машиностроения» изд. Москва «Высшая школа» 1984 г.

6. Н. Ф. Мельников «Технология машиностроения» изд. Москва «Машиностроение» 1977 г.