Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Саратовский государственный технический университет имени

Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Сварка и металлургия»

Контрольная работа

По дисциплине «Проектирование сборочно-сварочной оснастки»

По теме: «Сборочно-сварочные винтовые прижимы»

Семестр 8 учебный год 2019

Выполнил:

Голяев Денис Александрович

ИнЭТМ, 5 курс, б-МНСТз51

Номер зачётной книжки: 141591

Форма обучения: заочная

Проверил: к.т.н. доцент

Семёнов Станислав Валерьевич

Саратов 2019

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Винтовые прижимы

Расчет винта.

Расчет гайки

Расчет корпуса.

Заключение

Список использованных источников

Введение

Современный рост машиностроения осуществляется на базе всемерного внедрения механизированных методов производства.

Одним из путей повышения производительности сварочного производства является применение совершенной технологии.

Промышленные производственные заводы применяют высокопроизводительную сборочно-сварочную оснастку. Созданы и эффективно применяются различного рода кантователи, манипуляторы, роликовые стенды и т.д.; широко внедряются простейшие приспособления, ускоряющие процесс сборки и сварки изделий.

Отдельные достижения передовых предприятий в данной работе подробно рассмотрены примеры наиболее рациональных конструкций, приспособлений и механизмов сварочного производства а именно сборочно-сварочные винтовые прижимы и даны методы их расчета.

Винтовые прижимы

Винтовые прижимы состоят из корпуса, винта и гайки.

Чаще зажим осуществляется вращением винта, реже - вращением гайки. Винтовые устройства широко применяются в качестве съемных приспособлений для всех сборочно-сварочных работ.

Для предохранения поверхности зажимаемой детали и увеличения площади соприкосновения концы винтов снабжаются башмачками(фиг. 1 и 2).

Фиг.1. Фиг.2.

Таблица 1

(см. фиг. 1)

Конструкция башмачков зависит от формы зажимаемой детали и требований, предъявляемых к сопряжению.

При вращении винта башмак не вращается и самоустанавливается по зажимаемой поверхности благодаря шаровой опоре.

Фиг. 3. Винтовой прижим с самоустанавливающимся башмачком

Фиг. 4. Конструкция башмачка для прижима в трех точках

Для равномерного прижима в двух и в трех точках применяются конструкции башмаков, показанные на фиг. 3 и 4.

Винтовые прижимы могут быть узкие и удлиненные (фиг. 5) с одним или несколькими постоянными или переставными винтами (фиг. 6), со сварным или литым корпусом (фиг. 1 и 2).

Основные размеры наиболее ходовых прижимов даны в табл. 1, 2 и 3.

Фиг. 5.

Таблица 2. Таблица 3.

(см. фиг. 1) (см. фиг. 5)

Специальные прижимы для сборки двутавровых балок показаны на фиг. 7 и фиг. 8.

Прижим (фиг. 7) состоит из корпуса 1 и двух винтов 2 и 3.

Винт 3 служит для фиксации и зажима вертикального листа.

Винт 2, действуя на клиновые кулачки 4, зажимает нижний лист собираемой балки. Для сборки двутавровых балок прижимы ставятся в шахматном порядке.

Фиг.6

В прижиме (фиг. 8) корпус в верхней части имеет упор, фиксирующий положение вертикальной стенки балки. Винтом производится зажим горизонтальных листов балки. На фиг. 8 показана схема установки прижимов с вертикальными упорами при сборке двутавровой балки.

Специальные съемные прижимы используются в котельных работах для установки деталей на люки (фиг. 9), установки и закрепления 58 патрубков при прихватке (фиг. 10), подтягивания листов (фиг. 11 и 12), установки угольников (фиг. 13), сборки мелких труб (фиг. 14) и т. д.

Фиг.7.

В прижимах, вмонтированных в корпус приспособления или сборочного стенда, для возможности съема прихваченного и сваренного изделия должна быть предусмотрена возможность поворота корпуса прижима.



Фиг. 8.

На фиг. 15, 16 и 17 приведены поворотные прижимы с неподвижным пальцем, на фиг. 18 и 19 - прижимы на подвижных пальцах. В прижиме фиг. 15 поджим устанавливаемого угольника 1 и шайбы 2 осуществляется перемещением скобы 3 вверх винтом 4 в пределах зазора а.

Фиг. 9.



Фиг.10.

Фиг. 11.



Фиг. 12. Фиг. 13

Фиг.14



Фиг. 15 Фиг. 16.

Фиг. 17. Фиг. 18.

Основные размеры поворотных прижимов на подвижных пальцах (фиг. 19) приведены в табл. 4.



Фиг. 19.

Таблица 4.

Ход винта у откидного прижима (фиг. 20) рассчитывается по максимальной толщине сжимаемых деталей.

При сборке обечаек с фланцами со значительным отклонением в размерах целесообразно применение, прижимов качающегося типа (фиг. 21).

На фиг. 22, 23 показаны конструкции быстродействующих винтовых прижимов.

У быстродействующего прижима на фиг. 22 гайка 1 вращается на штифте 2, укрепленном в верхней части корпуса. Гайка прямоугольного сечения имеет снизу бурты, благодаря чему штифт 2 при зажиме не воспринимает никаких усилий.

Основные размеры этого прижима приведены в табл. 5.

Таблица 5.

В прижиме с поворотным корпусом (фиг. 23) устанавливаемый лист 1 поджимается к верхней плоскости детали 2. Откидная скоба 3 может поворачиваться на оси 4.

На фиг. 24, 25 и 26 показаны винтовые байонетные прижимы.

В вертикальном байонетном прижиме (фиг. 24) по внутренней полости винта - втулки 2 перемещается шток 3, имеющий рукоятку 4. Втулка 2 смонтирована в стойке 1 и имеет одну вертикальную и две горизонтальных прорези.

В рабочем положении рукоятка 4 опущена вниз. При повороте рукоятка 4 входит в нижнюю горизонтальную прорезь, после чего детали 2 и 3 работают совместно как обычный винт.

Для разжатия рукоятка 4 поворачивается в обратном направлении, а затем поднимается вместе со штоком 3 в верхнее положение по вертикальной прорези и запирается в верхней горизонтальной прорези. На фиг. 25 показан горизонтальный байонетный прижим.

Прижим на фиг. 26 состоит из корпуса 1 с приваренной втулкой 2, в которую запрессованы в два яруса восемь штифтов 3. По втулке 2 свободно перемещается в вертикальном направлении гайка 4, в которой сделаны четыре продольных канавки и пять кольцевых пазов под штифты 3.

Фиг. 20.

Фиг. 21.

Фиг. 22 Быстродействующий прижим с поворотной гайкой.

Фиг. 23. Быстродействующий прижим с поворотным корпусом

Фиг. 24.



Фиг. 25

Для зажима необходимо, чтобы штифты вошли в поперечные пазы, тогда гайка становится неподвижной, и при вращении рукоятки 5 винт перемещается в вертикальном направлении.

При выходе штифтов из кольцевых пазов гайка вместе с винтом поднимается вдоль продольных канавок на необходимую высоту.

Перестановка винта возможна по нескольким ярусам, что расширяет диапазон применения конструкции.



Фиг. 26.

сварочный прижим откидной деталь

Конструкция быстродействующего прижима для легких работ показана на фиг. 27.

Прижим состоит из штанги 1, к которой снизу приварена неподвижная скоба 2. Подвижная скоба 3 надевается на штангу 1; к подвижной скобе приварена гайка 4, охватывающая зажимной винт 5. Зажим собираемых деталей осуществляется благодаря тому, что верхняя скоба при перекосе от нажима винта на пакет защемляется на штанге.

Винтовые прижимы всегда являются силовыми звеньями и поэтому должны обладать достаточной прочностью и жесткостью.

В тех случаях, когда трудно подсчитать усилие зажима, размеры винтового прижима назначаются по аналогии.

При заданном же усилии зажима должен быть проведен соответствующий расчет основных элементов прижима.

Обычно подлежат проверке: а) винт, б) гайка, в) корпус, а в случае стационарных прижимов г) элементы крепления прижима к неподвижной раме.

Расчет винта

Винты в прижимах изготовляются с треугольной, прямоугольной и трапецоидальной резьбой.

В большинстве случаев винты прижимов испытывают деформацию сжатия и кручения. Торец винта и нарезка гайки и винта должны проверяться на удельное давление.

Наименьший внутренний диаметр винта определяется по формуле

(фиг. 28),

где P0=z0P - расчетное усилие, принимаемое для предварительного определения диаметра винта;

z0 = 2 при отсутствии башмачка и 1,4 при наличии башмачка;

P - осевое усилие на винте.



Фиг. 27 Фиг. 28.

Полученный диаметр винта округляется до ближайшего большего по ГОСТ.

Если свободная длина винта l1?10dвн, то винт подлежит проверке на продольный изгиб

,

где ц0 - коэффициент уменьшения основного допускаемого напряжения на сжатие: для стали Ст. 5 выбирается по табл. 6 в зависимости от ;

l - расчетная длина при продольном изгибе, принимаемая равной 0,5 l1, при жестком закреплении конца винта;

r0- радиус инерции равен ;

Imin - минимальный момент инерции приблизительно равен 0,05 d 4вн площадь сечения винта по внутреннему его диаметру.

Винт должен проверяться также по полному напряжению от сжатия и кручения:

напряжение сжатия ,

напряжение кручения ,

Таблица 6.

где Мкр - максимальный крутящий момент на винте

Мкр = М1 + М2,

здесь М1 - момент от сил трения на резьбе;

М2 - момент от сил трения на опорной поверхности винта

,

где ц-угол подъема винтовой линии на среднем диаметре; с -угол трения для пары винт гайка;

rср- средний радиус резьбы.

Величина М2 зависит от конструкции опорного устройства винта. В случае непосредственного касания торцом винта поверхности (фиг. 29, а)

При передаче усилия башмаком (фиг. 29, б)

где R0-радиус шаровой опоры винта;

f- коэфициент трения, равный 0,2.

Полное напряжение в винте

Фиг. 29.

Суммарное напряжение ? не должно превосходить величины ?доп. ?доп для стали Ст. 5 равно 600 кг/см2; для сталей 45-50 равно 750 кг/см2. Усилие на рукоятке при плече, равном R (фиг. 28)

Диаметр рукоятки

,

где ?u- допускаемое напряжение на изгиб рукоятки.

Во всех сварочных приспособлениях винтовые прижимы должны быть самотормозящими.

Условие самоторможения:

ц<с.

Расчет гайки

Количество витков резьбы в гайке определяется из соотношения

* где P0- удельное давление на поверхности ниток резьбы, принимаемое для стального винта и чугунной гайки 50-60 кг/см2, и для стальной гайки - 90-130 кг/см2.

Высота гайки



где S - шаг винта;

- число заходов.

Напряжение от изгиба

где

;

при n <10 б1=1; при n>10 б1= 0,75;

b- расчетная высота нитки, равная 0,5S для квадратной резьбы, 0,65S для трапецеидальной и 0,88S для треугольной. ?u для чугуна равно 400 кг/см2, для стали равно 600 кг/см2.

Расчет корпуса

Момент, изгибающий корпус (см. фиг. 1)

Напряжение изгиба



Фиг. 30.

где W - минимальный момент сопротивления изгибу в опасном сечении. Для обычных тавровых сечений имеем (фиг. 30) положение центра тяжести сечения,

Момент инерции сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения,

Минимальный момент сопротивления

заключение

Контрольная работа содержит описание конструкций оснастки для сборочно-сварочных работ. В ней рассматривается классификация сборочно-сварочной оснастки, методика проектирования, конструкция и расчет сборочно-сварочных приспособлений.

Только комплексное решение всей проблемы сокращения цикла производства изделий в целом, а именно: внедрение эффективных методов сварки, применение высокопроизводительных сварочно-сборочных механизмов как специализированных, так и универсальных, правильная организация работы и т. д. - может дать значительный производственный эффект.

Список использованных источников

Таубер, Т. А. Сборочно-сварочные приспособления и механизмы / Т. А. Таубер. - М.: Машгиз, 1951. - 415 с.

Казаков, Н. И. Зажимные элементы оснастки для сборки и сварки / Н. И. Казаков. - М.: Машиностроение, 1946. -230 с.

Новиков, М. П. Конструирование сборочных приспособлений /М. П. Новиков. - М.: Машгиз, 1948. - 370 с.

Размещено на Allbest.ru

...