Многоплунжерные механизмы с неподвижным корпусом.

Применение пружинных механизмов в приспособлениях

Цилиндрические пружины сжатия

Классы цилиндрических пружин- I, II, III.В СП используют пружины IIиIIIклассов.

Свойства пружин

Сила, развиваемая пружиной, прямо пропорциональна деформации единичного витка

Р_i = z∙f_i,(12.1)

здесь: z, Н/мм – коэффициент пропорциональности, жёсткость пружины;f – деформация единичного витка вдоль оси пружины. i–текущий момент сжатия пружины.

Два торцовых витка у пружины сжатия поджаты и прошлифованы перпендикулярно оси пружины. Их совместная деформация при сжатии равна деформации единичного рабочего витка.

Место размещения пружины сжатия в конструкции СП

.                                    (12.2)

Расчёт размеров цилиндрических пружин сжатия.

Вариант 1. Пружина развивает заданное усилие в сжатом состоянии

Исходные данные для выбора пружины:

- необходимая сила Р_пр пружины в сжатом или разжатомсостоянии;

- длина хода h_прподвижного конца пружины;

- наружный D(или внутренний) диаметр пружины.

Информация из справочника для выбора пружины:

D – наружный диаметр пружины;

d- диаметр проволоки;

f₃ - предельная деформация единичного витка (до касания витков);

P₃ - сила, соответствующая предельной деформации;

z=P_i/f_i= const - жёсткость пружины.

Последовательность расчёта

1. По заданной силе Р_пр в справочнике выбирают пружину с диаметром D, близкому к требуемому и с предельной силой P₃, вписывающейся в условие

            (12.3)

δ =0,05-0,25 – коэффициент, учитывающий отсутствие соударения витков.

2. Деформация единичного витка при предварительном поджатии (при сборке механизма) силой Р₁:

мм.                                                                     (12.4)

3. Деформация единичного витка при усилии Р_пр:

, мм.                                                               (12.5)

4. Изменение деформации витка (ход витка) при увеличении силы от Р₁до Р₂ = Р_пр:

, мм.                (12.6)

5. Количество рабочих витков для требуемого хода пружины h_пр:

витков.                                                        (12.7)

6. Шаг рабочих витков пружины в свободном состоянии, мм:

                                                                        (12.8)

7. Длина пружины в свободном состоянии с учётом поджатых витков, мм:

                                                                  (12.9)

8. Длина пружины в предварительно поджатом состоянии, мм:

                                                          (12.10)

9. Длина пружины при сжатии силой Р_пр, мм:

                                            (12/11)

Вариант 2. Пружина должна создать заданное усилие Р_пр в разжатом состоянии

Последовательность расчёта

Заданная сила закрепления заготовкиР_пр = Р₁должна быть создана в разжатом состоянии пружины

1. По заданной силе Р_пр в справочнике выбирают пружину с диаметром D, близкому к требуемому и с предельной силой P₃, вписывающейся в условие

Р₃ = (1,25-1,3) Р_пр (12.12)

2. Сила сжатия пружины при раскреплении заготовки

                                                        (12.13)

3. Деформация единичного витка при закреплении заготовки силой Р_пр:

                                                                           (12.14)

4. Деформация единичного витка при действии силы Р₂

,                                                                          (12.15)

5. Деформация единичного витка при усилии Р₃:

                                                                      (12.16)

6. Деформация единичного витка (ход витка) при изменении силы от Р_прдо Р₂

, мм.                (12.17)

7. Количество рабочих витков для требуемого хода пружины h_пр:

витков.                                                        (12.18)

8. Шаг рабочих витков пружины в свободном состоянии, мм:

                                                                        (12.19)

9. Длина пружины в свободном состоянии с учётом поджатых витков, мм:

                                                                  (12.20)

Тарельчатые пружины

Расчёт размеров и перемещений

.                                                                   (12.21)

.                                                                     (12.22)

                                                                      (12.23)

                                                                     (12.24)

(ближайшее большее целое число)                 (12.25)

, ,                                     (12.26)

.                                                              (12.27)

Пружины кручения

.                                                            (12.28)

[σ_из] =1,25[τ₃], МПа.

,                                                (12.29)

.         (12.30)

.                                                        (12.31)

.                                                               (12.32)

.                                                          (12.33)

(12.34)

.                                                                 (12.35)

Н₀ = nt                                                                            (12.36)

Пластинчатые пружины

.                                                                   (12.37)

,                                                                           (12.38)

.                                                                     (12.39)

.                                                                    (12.40)

,                                                                         (12.42)

МЕХАНИЗМЫ С ГИДРОПЛАСТОМ

Гидропластмассы («гидропласт»).

Классификация механизмов с гидропластом

Многоплунжерные механизмы с подвижным корпусом.

Уравнение статики для механизма

        (12.43)

Сила закрепления каждой заготовки:

(13.2)

Многоплунжерные механизмы с неподвижным корпусом.

Расчёт перемещений.

 или                                    (13.3)

                                                   (13.4)

                                                             (13.5)

Расчёт действующих сил.

1. Вычисляют необходимое гидравлическое давление:

                                                                   (13.6)

2. Из условия равновесия силового плунжера после закрепления заготовкивычисляют силу Q:

                                          (13.7)

Здесь η = 0,85-0,95– коэффициент полезного действия