Рычажные механизмы-усилители с рычагами первого и второго рода, размеры которых ограничены габаритами приспособления, увеличивают исходную силу привода в 2-3 раза.

Однорычажные шарнирные механизмы-усилители. На рис. П1.15 показана схема однорычажного шарнирного механизма-усилителя одностороннего действия в виде рычага / с роликом 2. Исходная сила Q, развиваемая механизированным приводом 4, через шток 3 и ролик 2 передается на рычаг /, связанный осью с роликом 2. От ролика 2 действует сила реакции N = W.

Равнодействующей сил Q и N является сила R, действующая вдоль оси рычага 1. Эта сила R, приложенная на конце рычага 1 в точке С, раскладывается на две силы W и Q. При подаче сжатого воздуха в левую полость пневмоцилиндра 4 шток 3 перемещает нижний конец рычага / с роликом 2 вправо, а его верхний конец поворачивает рычаг 7 около неподвижной опоры 6 и левый конец рычага зажимает обрабатываемую деталь 5.

Сила заж;има детали, развивае.мая таким механизмом-усилителем (рис. П1.15),

r = Q/[tg(a + S) + tgcp2„p]. V

Двухрычажные шарнирные механизмы-усилители. На рис. П1.16, а показаны шарнирный, а на рис. П1.16, б - шарнирно-плун-жерный двухрычажные механизмы-усилители одностороннего действия.

Сила Q, развиваемая пневмоцилиндром 4, через шток 3 передается рычагам 1 и 2, являющимися механизмами-усилителями одностороннего действия. При подаче сж;атого воздуха в левую полость пневмоцилиндра 4 поршень 5 со штоком 3 перемещается вправо и шток поворачивает рычаги 1 и 2, приближая их к вертикальному положению. При этом рычаг 1, шарнирно связанный с рычагом 8, поворачивает его около неподвижной опоры 7 и левый конец рычага 8 зажимает обрабатываемую деталь 6.

Сила зажима, развиваемая двухрычажным шарнирным усилителем одностороннего действия (рис. П1.16, а),

U/=Q/[2tg(a + P)].

В двухрычажном шарнирно-плунжерном механизме-усилителе одностороргнего действия с плунжером 9 (рис. HI.16, б) учитываются трение в шарнирах и трение на плунжере, и сила зажима его

--tg<p3„p .

2 Ltg(a + ?)

На рис. III.16, в показан шарнирный, а на рис. III.16, г - шар-нирно-Плунж;ерный двухрычажные механизмы-усилители двустороннего действия, являющиеся как бы сдвоенными однорычажны-ми механизмами-усилителями.

При подаче сжатого воздуха в левую полость пневмоцилиндра 4 поршень 5 со штоком 3 перемещается вправо й шток поворачи-

вает рычаги 1 и 2, приближая их к вертикальному положению. При этом рычаги 1 и 2 поворачивают рычаги 8 около неподвижных опор и последние зажимают деталь 6.

Су.ммарная сила зажима, развиваемая двухрычажным шарнирным механическим усилителем двустороннего действия (рис. III.16, б).

Сум •

На рис. III.16, г показан двухрычажный шарнирно-плунжерный механический усилитель двустороннего действия. При подаче сжа-

Рис. III.16. Схемы двухрычажных шарнирных механизмов-усилителей:

а, б -одностороннею действия; в, г - двустороннего действия

ТОГО воздуха в левую полость пневмоцилиндра 4 поршень 5 со штоком 3 перемещается вправо и шток через рычаги 1 и 2 перемещает плунжеры 9 от центра на зажи.м детали.

Суммарная сила зажи.ма, развиваемая механпз.мом.

lcyM = Q

Lfg(ct + P)

-tg?3„r

в формулах для определения W и Wcyu для однорычажных и двухрычажных механизмов (см. рис. III.15 и III.16, а-г) принято: W - сила зажима, Н(кгс); Q -исходная сила на штоке механизированного привода, Н(кгс); а = 5-т-40 - угол наклона рычага, град;

-дополнительный угол к углу наклона а, учитывающий потери на трение скольжения в шарнирах рычага, град; р = = arcsin/(rf/L); fO,l - коэффициент трения скольжения на оси ролика и в шарнирах рычага; d - диаметр осей шарниров и отверстия ролика, мм; D -наружный диаметр опорного ролика, мм; d/D = Q,5; L - расстояние между осями отверстий рычага, мм; rf/L = 0,2; tg92np--приведенный коэффициент трения качения, учитывающий потери на трение в роликовой опоре, ig(f2i!p{dlD); tg92 = 0,l - коэффициент трения скольжения на опоре ролика; ?Фзпр -приведенный коэффициент трения, учитывающий потери на трение в консольном (перекошенном) плунжере, tg93np = =tg(p3{3tfa); tg фа -коэффициент трения скольжения в двухопор-ном (неперекошенном) плунжере; а - длина направляющей втулки плунжера, мм; / - расстояние между осью шарнира и серединой направляющей втулки плунжера (см. рис. III.16, б, г), мм. При i/a = 0,7 tg93 = 0,l; tg93np = 0,21.

Перемещение по вертикали точки С приложения силы зажима W на верхнем конце рычага / (см. рис. III.15) называют запасом хода однорычажного механизма-усилителя одностороннего действия и определяют по формуле

S2=L{1 - со«а).

Перемещение по горизонтали точки А приложения исходной силы Q на нижнем конце рычага определяют из треугольника ABC (см. рис. III.15):

Si = L sin а.

Передаточное отношение перемещений точек С и А приложения n=S2/Si = [ (1 - С06 a)]l{L sin a)=tg(a/2).

Запас хода $2 двухрычажного механизма-усилителя одностороннего действия (см. рис. III.16, а, б), т. е. перемещение верхнего конца рычага / по вертикали, в 2 раза больше, чем перемещение вер.хнего конца рычага / (см. рис. III.15) однорычажного механизма-усилителя одностороннего действия. Это следует из того, что при наличии неподвижной опоры в точке В (см. рис. III.16, а) точка С перемещается не только в результате спрямления рычагов, но и за счет смещения вверх точки Л.

Запас хода

S2=2Z.(1 - cos а).

Рычажные шарнирные механизмы-усилители с пневмоприводом. На рис. III.17, а дана схема пневматического зажима с комбинированным усилителем, состоящего из однорычажного механизма-уси-

лителя с роликом и двуплечего рычага. На левом конце штока 2 на оси установлены ролик и нижний конец однорычажного шарнирного механизма-усилителя 3, который верхним концом шарнирно связан с двуплечим рычагом 4.

При подаче сжатого воздуха в бесштоковую полость поршень 1 со штоком 2 перемещается влево и через однорычажный шарнирный механизм-усилитель 3 перемещает горизонтальное плечо рычага 4 вверх, а вертикальное плечо рычага 4 перемещает ползун 5 вправо и зажимает деталь 6. Во время подачи сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилнндра поршень / со штоком 2 перемещается вправо и механизм 3 через рычаг 4 отводит ползун 5 влево и деталь 6 разжимается.

На рис. III.17, б дана схема пневматического зажима с комбинированным усилителем, состоящего из однорычажного шарнирного механизма-усилителя 3 с роликом и двуплечего рычага 4. На левом вильчатом конце штока 2 на оси установ- лены ролик и нижний конец механизма-усилителя 3, последний верхним концом шарнирно связан с двуплечим рычагом 4. При подаче сжатого воздуха в бесштоковую полость пневмоцилин-дра поршень / со штоком 2 перемещается влево и через однорычажный шарнирный механизм-усилитель 3 поднимает правое плечо рычага 4, а левое плечо 4, опускаясь, зажилает деталь 5. Во время подачи сжатого воздуха в штоковую полость иневмоцнлинд-ра поршень / со штоком 2 перемещается вправо, рычаг 4 поднимается и происходит разжим детали 5.

Сила зажима детали и осевая сила на штоке цилиндра (рис. III.17, а, б):

W=Q--;

[tg(a + P)+ tg<fW)]

Q = [tg (а -f Р) + tg ср id ID)] [III,). 1/Л;

Q=l,[tg(a-fP)-ftgcp(«r/Z:>)].

Рис. III. 17. Конструктивные схемы рычажных шарнирных усилителей зажимных устройств с пневмоприводом

Здесь а - угол наклона рычага усилителя; р - дополнительный угол к углу а, учитывающий трение в щарнирах рычагов р = = агс sin f{d/D); f=0,l - коэффициент трения; d - диаметр оси ролика, мм; D - наружный диаметр ролика, мм; Di-диаметр поршня пневмоцилиндра, мм,

tgT„p = tgcp(cf/D);

ёФ=/ = 01 - коэффициент трения на опорной поверхности ролика; / и /i-длины плеч рычага, мм; т] - коэффициент, учитывающий трение в различных трущихся соединениях; IF -сила зажима об-ц к 5 7 рабатываемой детали, Н

(кгс); IFi -сила, действующая на оси рычага, Н (кгс); Q -исходная сила на штоке пневмоцилиндра, Н (кгс).

На рис. III.18, а дана схема пневматического заж;има с рычажным механизмом - усилителем. При подаче сжатого воздуха в бесштоковую полость пневмоцилиндра поршень 2 со штоком / перемещается вверх и шток поворачивает рычаг 7 около оси 6. Во время поворота рычаг 7 коротким плечом перемещает стерж;ень 3 с прихватом 4 вправо и прихват коротким плечом зажимает деталь 5. При подаче сжатого воздуха в щтоковую полость пневмоцилиндра поршень со штоком перемещается вниз и поворачивает рычаг 7 около оси 6 по часовой стрелке. В Рис. III.18. Конструктивные схемы рычажных ЭТОМ случае короткое пле-шарнирных усилителей зажимных устройств с чо рычага перемещает пневмоприводом стержень 3 влево, а его

головка перестает нажимать на прихват 4 и деталь 5 разжимается. Пружина на стержне 3 отжимает прихват 4 влево для удобства установки и съема деталей в приспособление.

Сила зажима детали и сила на штоке (рис. III.18, а):

Qo=W

l + h

h l + h

Здесь Q - исходная сила на штоке пневмопривода, Н(кгс); к и/з - длины плеч рычага усилителя, мм; I и /[ - длины плеч прихвата, мм; Т1 = 0,9 -коэффициент, учитывающий потери на трение в пнев-моцилиндре; Qq-сила, действующая вдоль оси стержня 3, Н(кгс).

На рис. III.18, б дана схема пневматического з ч зажима с рычажным механизмом. При подаче сжатого воздуха в бесштоковую полость пневмоцилиндра поршень 2 со штоком 1 перемещается вверх и поворачивает рычаг 5 около оси 3 против часовой стрелки и он левым плечом зажимает деталь 4. Во время подачи сжатого воздуха в щтоковую полость пневмоцилиндра поршень 2 со што ком ) перемещается вниз и поворачивает рычаг 5 около оси 3 по часовой стрелке. При этом короткое плечо рычага 5 поднимается и деталь 4 разжимается.

Сила зажима детали (рис. III.18, б)

1=С(/Л)Л,

где I и h - длины плеч рычага, мм; 11 = 0,95 - коэффициент, учитывающий трение в пневмоцилиндре.

На рис. III. 19, а дана схема зажимного устройства с пневмоприводом и двухрычажным шарнирным усилителем одностороннего действия с плунжером. При подаче сжатого воздуха в бесштоковую полость пневмокамеры мембрана 1 прогибается и перемещает диск со штоком 2 вверх, шток при этом поворачивает на осях рычаг 5, левое плечо которого, перемещая плунжер 4 влево, зажимает деталь 3. Во время подачи сжатого воздуха в щтоковую полость пневмокамеры мембрана 1 прогибается и перемещает диск со штоком 2 вниз. Концы рычагов 5, шарнирно закрепленных на оси штока 2, также опускаются и левое плечо рычага отводит плунжер 4 от детали 3 и она разжимается.

Рис. 111.19. Конструктивные схемы двухрычажных зажимных устройств с пневмоприводом:

а - с двухрычажным шарнирным усилителем одностороннего действия с плунжером; б - с двухрычажным шарнирным механизмом-усилителем двустороннего действия без плунжера