/
Author: Толстов М.А.
Tags: инженерия машиностроение конструирование гидравлика пневмопривод пневматика
Year: 1956
Text
М. А. ТОЛСТОВ
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ
И ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ,
ДОПОЛНЕННОЕ И ПЕРЕРАБОТАННОЕ
•Ж1
МАШГИЗ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА 1956 СВЕРДЛОВСК
Книга посвящена описанию применения пнев-
матического привода в приспособлениях. В ней рас-
сматриваются основы конструирования, изготов-
ления и эксплуатации быстродействующих пневма-
тических и пневмогидравлических силовых приво-
дов приспособлений. Приводятся краткие сведения
о типовых схемах автоматизации движений станков
или приспособлений с использованием этих сило-
вых приводов.
Книга предназначается для инженерно-техниче-
ских работников, а также может быть полезна для
студентов средних и высших учебных заведений.
Рекомендовано к изданию техническим советом отдела главного техно-
лога Свердловского машиностроительного завода имени И. В. Сталина.
Рецензент инж. Д. Б. Кернер
Редактор канд. техн, наук В, В, Кувшине кий
УРАЛО-СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ МАШГИЗА
Ведущий редактор В. С. Кравцов
ВВЕДЕНИЕ
Для выполнения исторических решений XX съезда КПСС в
области промышленности и, в частности, машиностроения необхо-
димо систематически совершенствовать технику производства,
смелее внедрять передовую технологию, всемерно расширять
комплексную механизацию и автоматизацию производственных
процессов, а также добиваться коренного улучшения организа-
ции труда, сокращения затрат труда на вспомогательные рабо-
ты, повышения культурно-технического уровня трудящихся, обес-
печения во всех отраслях народного хозяйства, на каждом
предприятии выполнения и перевыполнения заданий по росту
производительности труда.
Советские машиностроители добились выдающихся успехов в
деле повышения производительности труда, широко используя
скоростные методы обработки металлов. Скоростное резание по-
лучило распространение не только на токарных и фрезерных ра-
ботах, но и при сверлении, зубонарезании, шлифовании и других
способах обработки. Однако одно только резкое увеличение ре-
жимов резания еще не исчерпывает возможностей значительного
повышения производительности труда и снижения себестоимости
продукции. Изучение опыта работы наших заводов показывает,
что машинное время при работе на токарных и фрезерных стан-
ках не превышает в среднем 50% от штучного времени. Поэтому
наряду с сокращением машинного времени важнейшее значение
имеют механизация и автоматизация ручных приемов, направлен-
ные прежде всего на максимальное сокращение вспомогательного
времени.
Как известно, наибольшую долю вспомогательного времени
составляет обычно время на установку, закрепление и снятие об-
рабатываемой детали. Это время может быть значительно умень-
шено за счет широкого внедрения быстродействующих станочных
приспособлений, важнейшим достоинством которых является быст-
рота закрепления обрабатываемой детали.
Для достижения наибольшей производительности и получения
высокого качества обрабатываемых деталей такие приспособле-
ния должны обеспечивать выполнение ряда требований. Эти
3
основные требования могут быть сформулированы следующим
образом:
1) быстрота действия;
2) обеспечение требуемой точности установки и надежности
крепления обрабатываемых деталей;
3) незначительные усилия для приведения в действие зажи-
мов, удобство и безопасность работы с приспособлением;
4) возможно*меньшие габариты приспособления;
5) невысокая стоимость изготовления приспособления и на-
дежность его в эксплуатации.
В условиях единичного и мелкосерийного производства обыч-
но предъявляется еще одно важное требование: возможность
быстрой перенастройки (переналадки) приспособления для об-
работки подобных деталей.
В зависимости от источника энергии и типа привода сущест-
вующие конструкции быстродействующих приспособлений могут
быть отнесены к одному из следующих типов:
1. Механические: а) с ручным зажимом; б) с зажимом, дей-
ствующим за счет использования движений рабочих органов
станка (вращение шпинделя, холостые движения столов и др.).
2. Пневматические.
3. Гидравлические.
4. Пневмогидравлические*.
Механические зажимы, действующие за счет мускульной си-
лы рабочего, целесообразно применять только в тех случаях,
когда не требуется больших зажимных усилий. Попытки приме-
нения таких зажимов в многоместных приспособлениях для тя-
желых работ приводят к созданию сложных и громоздких кон-
струкций с низким коэффициентом полезного действия, требую-
щих приложения больших усилий и большой затраты времени
на зажим и освобождение обрабатываемой детали.
Большой интерес представляют приспособления с зажимами,
действующими за счет использования рабочих движений станка.
В настоящее время создан ряд рациональных конструкций та-
ких приспособлений, и в будущем они могут получить широкое
распространение.
Широкое применение при выполнении самых разнообразных
операций на всех видах металлорежущих станков находят при-
способления с пневматическими зажимными устройствами. Пнев-
матический привод в сочетании с различными механическими
передачами обеспечивает большие силы зажима, заданную после-
довательность действия зажимных органов приспособления, по-
зволяет в широких пределах регулировать усилие зажима и мо-
жет обеспечивать постоянство силы зажатия детали в процессе
обработки.
♦ Среди современных конструкций быстродействующих приспособлений
следует также отметить приспособления с электромоторным приводом, хотя
они и не получили широкого распространения. (Примеч. ред.).
4
Общий недостаток всех типов пневматического привода —
большие габариты, необходимые для получения потребных уси-
лий зажима. Введение в конструкцию приспособления различных
усиливающих передач позволяет уменьшать диаметры воздушных
цилиндров, но одновременно приводит к снижению к. п. д. и уве-
личению длины хода штока, а с ним и длины воздушного ци-
линдра.
Значительно меньше по габаритам (при равных усилиях за-
жима) приспособления с гидравлическим приводом, так как
давление жидкости, как правило, в 10—15 раз выше по сравне-
нию с давлением сжатого воздуха. Однако применение гидравли-
ческого привода в приспособлениях возможно только при нали-
чии у станка насосной установки высокого давления. Поэтому
гидравлические приспособления практически применяются, глав-
ным образом, на станках с гидроприводом. Вопрос о централи-
зованном питании приспособлений жидкостью высокого давления
технически и организационно трудно разрешим, а установка у
станков специальных насосов высокого давления для питания
приспособлений нецелесообразна, так как стоимость этих насосов
довольно высокая. Кроме того, установка насосов с резервуарами
потребует увеличения габаритов станка.
Положительные качества пневматического и гидравлического
привода сочетаются в пневмогидравлических приспособлениях, у
которых сила зажима, развиваемая пневматическим цилиндром,
увеличивается посредством гидравлической системы. Соответст-
вующим выбором размеров пневматического цилиндра и элемен-
тов гидравлической системы можно получить приспособления не-
больших габаритов, практически развивающие неограниченные
усилия зажима. Возможно также сочетание гидравлического уси-
лителя с механическим и даже ручным приводом. Это позволяет
получать большие силы зажатия деталей в цехах, где отсутствует
сеть сжатого воздуха.
Успешное внедрение пневматических приспособлений всех ви-
дов требует правильного решения ряда задач, связанных с кана-
лизацией и распределением воздушных потоков, вопросов уплот-
нения подвижных соединений и др. Только в этом случае, при
условии тщательного изготовления, можно наиболее эффективно
использовать преимущества пневматических приспособлений.
Однако применение пневматики в области обработки метал-
лов резанием не должно ограничиваться только зажимными при-
способлениями. При помощи пневматических и пневмогидравли-
ческих приводов могут быть автоматизированы загрузочные опе-
рации, делительные работы, включение и выключение рабочих
движений станка.
Рациональное использование силовых устройств и разнообраз-
ной аппаратуры управления позволяет превращать универсаль-
ные станки в высокопроизводительные специализированные стан-
ки, работающие по автоматическому или полуавтоматическому
циклу.
5
Основное содержание книги составляют вопросы проектиро-
вания, изготовления и эксплуатации быстродействующих пневма-
тических и пневмогидравлических приспособлений. Вместе с тем
даны также краткие сведения о типовых схемах автоматизации
движений станков или приспособлений на основе использования
пневматических и пневмогидравлических силовых приводов. Рас-
четные зависимости и многие опытные данные, приведенные в
тексте, проверены при эксплуатации приспособлений в разно-
образных производственных условиях.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
КОНСТРУИРОВАНИЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ '
И ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
ГЛАВА 1
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СИЛОВЫЕ ПРИВОДЫ
Приспособления с пневматическим приводом обычно состоят
из следующих основных элементов: а) силового пневматического
привода; б) передач от силового привода к зажимам; в) зажим-
ных элементов; г) аппаратуры управления.
В качестве силового привода в современных пневматических
приспособлениях применяются поршневые цилиндры и диафраг-
менные камеры.
ПОРШНЕВЫЕ СИЛОВЫЕ ПРИВОДЫ
Силовой привод поршневого типа (фиг. 1) состоит из ци-
линдра 1 с крышками 4 и движущегося внутри поршня 3 со што-
ком 2. Для предотвращения просачивания воздуха поршень снаб-
жается уплотнением 5. Уплотнения делаются также и в крышках
цилиндра, через которые проходит шток поршня.
Фиг. 1. Силовой привод поршневого типа двустороннего действия.
Различают неподвижные цилиндры (фиг. 1), жестко связан-
ные с корпусом приспособления, качающиеся и плавающие ци-
линдры (фиг. 2, а и б). Реже встречаются цилиндры, выполнен-
ные заодно с корпусом приспособления,— встроенные цилиндры
(фиг. 2, в).
Фиг. 3. Пневматический привод одностороннего действия.
8
В приспособлениях обычно применяются цилиндры с одно-
сторонним штоком, т. е. со штоком, проходящим через одну из
крышек цилиндра.
С помощью сжатого воздуха может осуществляться как ра-
бочий, так и холостой ход штока. Такого типа силовые приводы
называются приводами двустороннего действия. Если в одном
направлении перемещение штока осуществляется пружиной, то
такие приводы называются приводами одностороннего действия.
Приводы двустороннего действия (см. фиг. 1) применяются
обычно в случаях, когда в передачах приспособления есть само-
тормозящиеся звенья — винт, клин и др. В таких приводах тре-
буется двустороннее уплотнение на поршне и уплотнение штока
поршня.
Приводы одностороннего действия (фиг. 3) применимы во
всех случаях, когда усилия, необходимые для возврата всех ме-
ханизмов приспособления в исходное положение, сравнительно
невелики. В этой конструкции не требуется двустороннее уплот-
нение поршня и уплотнение штока в крышке цилиндра. Благо-
даря этому уменьшается утечка воздуха и исключаются потери
на трение в месте уплотнения штока. В то же время сила, раз-
виваемая при работе цилиндра, уменьшается на величину, по-
требную для сжатия возвратной пружины.
ДИАФРАГМЕННЫЕ СИЛОВЫЕ ПРИВОДЫ
Диафрагменный силовой привод представляет собой замкну-
тую камеру, разделенную.на две полости эластичной диафрагмой
(фиг. 4). Диафрагма опирается на диск, жестко скрепленный со
штоком, связанным с механизмом зажима обрабатываемого из-
делия.
Сжатый воздух, поступая в рабочую часть камеры, воздей-
ствует на диафрагму и, заставляя ее деформироваться, осущест-
вляет перемещение диска и штока.
По сравнению с поршневыми диафрагменные приводы имеют
существенные преимущества:
а) исключаются утечки воздуха из рабочей части камеры;
б) изготовление камеры значительно проще и дешевле;
в) камеры имеют меньшие размеры по длине и малый вес;
г) камеры долговечны и не сложны для ремонта: резиновая
диафрагма до полного износа выдерживает в среднем 600 000
включений, тогда как манжеты поршневого привода — примерно
10 000 включений.
Поршневые приводы более чувствительны к качеству возду-
ха; влажный воздух и недостаточная подача смазки приводят
к повышенному износу не только манжет, но и стенок цилиндра.
Основной недостаток диафрагменных приводов — относитель-
но небольшой. ход штока (не более 40—50 мм), что необходимо
учитывать при выборе силового устройства.
Конструктивно диафрагменные силовые приводы, так же как
9
Фиг. 4. Типовые конструкции диафрагменных силовых приводов.
10
и поршневые приводы, выполняются неподвижными, качающи-
мися, плавающими или встроенными.
В диафрагменных приводах одностороннего действия
(фиг. 4, а и б) применяется одна диафрагма, расположенная со
стороны ввода воздуха. В приводах двустороннего действия
(фиг. 4, в) устанавливают две диафрагмы. Этим исключается воз-
можность отрыва диафрагмы от диска штока при рабочем ходе в
обе стороны.
Фиг. 5. Установка диафрагменной камеры на токарном станке.
Силовые приводы одностороннего действия работают более
надежно, чем приводы двустороннего действия, где возможна
утечка воздуха через уплотнение штока. Однако привод одно-
стороннего действия не всегда обеспечивает нужное направление
действующей силы. Так, например, при установке на токарном
станке обычной диафрагменной камеры одностороннего действия
перемещение штока сжатым воздухом обеспечивается только в
сторону патрона станка. В этом случае шток и звенья, передаю-
щие движение зажимам приспособления, работают на сжатие и
могут изогнуться. Крепление обрабатываемой детали будет не-
надежным. Изменение направления рабочего хода привода воз-
можно двумя путями:
а) неподвижное закрепление штока с передачей движения
за счет перемещения корпуса привода;
б) использование для рабочего хода силы пружины.
При первом способе (фиг. 5) шток привода 1 закрепляется
неподвижно в отверстии фланца 2, установленного с помощью
втулки 5 на шпинделе станка. Корпус привода соединяется тя-
гами 4 с центральной тягой 3, связанной с зажимами приспособ-
ления. При впуске сжатого воздуха в левую полость камеры ее
корпус вместе с тягами движется влево, осуществляя рабочий
ход. Холостой ход обеспечивается пружинами 6. Недостаток та-
11
кого способа — усложнение конструкции привода и увеличение
его габаритов.
При втором способе применяются обычные диафрагменные
камеры одностороннего действия с закреплением корпуса камеры
на шпинделе станка. Рабочий ход осуществляется силой пружи-
ны, холостой ход — сжатым воздухом. При этом значительно
повышается безопасность работы на станке, так как в случае
резкого падения давления воздуха в сети не происходит освобо-
ждения обрабатываемой детали. Возможности применения такого
способа ограничиваются силой пружины. Поэтому он использует-
ся для обработки мелких деталей.
В последнее время пружинно-пневматические приводы полу-
чают широкое распространение для легких токарных и шлифо-
вальных работ.
СДВОЕННЫЕ СИЛОВЫЕ ПРИВОДЫ
Сила, развиваемая на штоке силового привода при давлении
воздуха 5 кг/см2, колеблется для цилиндра диаметром 100—
300 мм в пределах от 400 до 3600 кг. Если такой силы недоста-
точно, часто применяют приводы с несколькими поршнями или
диафрагмами.
Сдвоенный пневматический привод двустороннего действия
13] обеспечивает увеличение силы на штоке примерно в 1,9 раза
по сравнению с приводом, имеющим один поршень такого же
диаметра (фиг. 6). Движение штока вправо и влево происходит
под действием воздуха, поступающего соответственно через кана-
лы а и б. Если для возврата поршней в исходное положение до-
статочно усилия, развиваемого одним поршнем, то один из порш-
ней может быть выполнен как односторонний.
В этом случае поршень 1 работает только при движении
справа налево и имеет одну манжету. Полость в этого поршня
может быть совершенно открытой, но для предохранения рабо-
чей поверхности цилиндра от грязи и механических повреждений
закрывается легкой крышкой.
На фиг. 7 показан сдвоенный силовой привод диафрагмен-
ного типа одностороннего действия.
Недостатком устройств с последовательным расположением
поршней или диафрагм является трудность уплотнения отверстий
для штоков в стенках, разделяющих соседние рабочие полости.
Просачивание воздуха через отверстия для штока ухудшает ра-
ботоспособность устройства, приводя к значительному снижению
величины силы на штоке.
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СИЛОВЫЕ ПРИВОДЫ
Силовые приводы и аппаратура управления являются наибо-
лее трудоемкими узлами пневматических и пневмогидравлических
приспособлений. Высокая стоимость и длительные сроки проек-
12
Фиг. 6. Сдвоенный поршневой привод двустороннего действия.
Фиг. 7. Сдвоенный силовой привод диафрагменного типа..
13
тирования и изготовления таких приспособлений ограничивают
возможности их применения в мелкосерийном производстве.
В связи с этим в последние годы разработаны и успешно при-
меняются универсальные силовые приводы.
Универсальный силовой привод представляет собой конструк-
цию, изготовляемую независимо от станочного приспособления.
Фиг. 8. Универсальный диафрагменный силовой привод двустороннего
действия.
Такой привод укрепляется на станке вместе с приспособлением
и соединяется с зажимными элементами приспособления тягами,
рычагами или другими передачами.
Универсальный силовой привод может быть использован в
самых различных приспособлениях. Благодаря этому представ-
ляется возможным применять пневмопривод даже в условиях
мелкосерийного производства. В условиях серийного производст-
ва наиболее целесообразно использовать универсальные силовые
приводы в компоновке с универсально-сборными приспособления-
ми. Такие приспособления могут быть быстро переналажены для
обработки разных деталей или различных поверхностей одной
14
детали. Это достигается частичной перестановкой или заменой
отдельных деталей приспособления.
На фиг. 8‘ а показан универсальный диафрагменный силовой
привод двустороннего действия. К стальному литому корпусу 3
укрепляются две крышки 1 и 5 и две резиновые диафрагмы 2,
опирающиеся на сердечник 6.
Верхняя диафрагма дает сердечнику 6 ход сверху вниз, а
нижняя возвращает его обратно. Сердечник шарнирно связан с
двумя рычагами 4, наружные концы которых присоединяются к
приспособлению.
Фиг. 9. Универсальный поршневой силовой привод.
Способ присоединения привода к некоторым конструкциям
приспособлений виден на фиг. 8, б.
Отличительной особенностью привода является отсутствие
штока, а вместе с ним и необходимых при этом уплотнений, сле-
довательно, исключена утечка воздуха и упрощается эксплуата-
ция привода. Привод указанных на фиг. 8 размеров имеет ход
сердечника 40 мм и развивает усилие на наружном конце
рычагов до 2500 кг при давлении воздуха 4 кг/см2.
Управление приводом осуществляется распределительным кра-
ном 7 с дисковым золотником. Воздух в привод подается через
обратный клапан.
Универсальный поршневой силовой привод представлен на
фиг. 9. В цилиндре привода помещен поршень 7 со штоком 4.
15
о
Фиг. 10. Компоновка универсального поршневого привода со_специальным приспособлением.
Шток соединяется с зажимными элементами приспособления или
непосредственно, или через систему рычагов и тяг, служащих для
усиления зажима. При рабочем ходе (зажатие детали) сжатый
воздух подается через шланг 5 в полость цилиндра Б, заставляя
Фш. 11. Универсальный привод тисочного типа.
поршень со штоком опускаться вниз. Шток тянет рычаг 3, уве-
личивающий действующую силу во столько раз, во сколько пле-
чо рычага т длиннее плеча п. Далее усилие передается через
серьгу 2 тяге 1, а от нее — зажимам приспособления. При об-
ратном ходе (освобождение детали) сжатый воздух подается че-
рез шланг 6 в полость А и поршень поднимается. Все связанные
с ним детали возвращаются в исходное положение.
Пример использования универсального поршневого привода
в компоновке со специальнцгм ^приспособлением показан на
фиг. 10. •
М. А. Толстов
17
Тяги приводов 13 и 7 связаны с клиновыми штоками 12 и 9,
раздвигающими плунжеры 2, 8 и 11. Плунжеры воздействуют на
концы рычагов 1, 10 и 3, 4, центрирующих и зажимающих об-
рабатываемую деталь. Для прижатия детали к упору У служит
рычаг 5. Этот рычаг сидит на оси 6 и при движении тяги пнев-
моцилиндра вправо верхним концом прижимает деталь к упору»
а нижним вытягивает шток 9.
Универсальными силовыми приводами являются также диа-
фрагменные приводы для токарных станков, приводы для револь-
верных станков, пневматические столы для кондукторов и
другие.
В качестве универсального привода для фрезерных работ час-
то используются машинные тиски со сменными губками.
Еще более удобны для этой цели приводы тисочного типа, у
которых губки выполнены в виде стола для крепления различ-
ных наладок. Один из таких приводов изображен на фиг. 11.
На основании 7 закрепляется поворотный корпус 8, несущий не-
подвижную губку 1. В нижней части корпуса крышкой 9 закре-
плена резиновая диафрагма 10.
Пространство между крышкой и диафрагмой служит рабо-
чей камерой привода. На резиновую диафрагму опирается сталь-
ной диск //со штоком 3. В выемке штока запрессована каленая
опора 12.
Движение штока вверх под действием сжатого воздуха, впу-
скаемого в рабочую камеру, передается от штока через рычаг
2 на ползун 5 к подвижной губке 4. Расстояние между губками
регулируется винтом 6. Винт имеет правую и левую нарезки с
шагом 8 мм, благодаря чему за один оборот винта губки расхо-
дятся или сближаются на 16 мм. Ход губок от пневмоприводов
5 мм. Управление приводом производится встроенным в корпусе,
распределительным краном. Угол поворота корпуса отсчиты^
вается по шкале, нанесенной на основании.
ГЛАВА 2
УСИЛИТЕЛИ
Сила, развиваемая силовым приводом, передается зажимам
приспособления непосредственно или через промежуточные
звенья.
Непосредственная передача сил используется сравнительно
редко и, как правило, для выполнения вспомогательных опера-
ций: центрирования или предварительного прижатия обрабаты-
ваемых деталей к базовым поверхностям приспособления, для
перемещения подводимых опор и т. п. Непосредственный зажим
от штока применяется обычно в случаях, когда не требуется
больших сил и жесткости зажима.
18
Для получения больших сил зажима при малых диаметрах
силового привода применяются усиливающие передачи-усилите-
ли. Кроме того, эти передачи позволяют изменить направление
действия зажимной силы, удобно расположить в приспособлении
зажимные элементы и силовой привод.
Передачи-усилители, обладающие свойствами самоторможе-
ния, значительно повышают безопасность эксплуатации приспо-
соблений. В современных приспособлениях широко используют-
ся механические и гидравлические усилители.
МЕХАНИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ
В качестве механических усилителей обычно применяются
рычажные, клиновые, эксцентриковые и винтовые механизмы.
Нередко эти механизмы применяются в разнообразных сочета-
ниях, что позволяет полу-
чать весьма высокие силы
зажима.
Наибольшее распрост-
ранение получили разно-
образные рычажные уси-
лители. Наряду с просты-
ми рычагами первого и
второго рода, обеспечи-
вающими увеличение дей-
ствующей силы в 2—3 ра-
за, применяются и более
Фиг. 12. Схемы рычажных усилителей.
сложные системы рычагов.
Это позволяет получать многократное увеличение действующих
сил.
Силы зажима определяются в зависимости от величины силы
на штоке силового привода по следующим формулам:
для рычагов первого рода (фиг. 12,а)
d( a+b
р\а^~Т~
о - W-
кг\
для рычагов второго рода (фиг. 12,6)
где Р—сила на штоке силового привода;
Q—сила на зажиме приспособления;
а и b — длина плеч рычагов;
г — радиус шарнирной оси;
/ — коэффициент трения в шарнирах, обычно принимаемый
равным 0,1.
2*
19
Еще Золее эффективными являются шарнирно-рычажные ме-
ханизмь Схемы таких механизмов изображены на фиг. 13. Шар-
нирно-ро)Чажные механизмы обеспечивают большой выигрыш в
силе пр, относительно небольших потерях на трение. Величина
силы зг^има непостоянна и зависит от величины угла наклона
рычагов а> Уменьшением этого угла можно добиться почти не-
ограниченного увеличения силы зажима. При очень малом угле
Фиг. 13. Схемы шарнирно-рычажных усилителей.
а, близкм к нулю, наступает самоторможение механизма. Одна-
ко при ^алых углах а быстро уменьшается величина хода по-
следней: звена, зажимающего деталь. Поэтому шарнирно-ры-
чажные механизмы всегда употребляются как несамотормозя-
щиеся.
Запет. хода последнего звена при изменении угла а от зна-
чения, 'оответствующего положению «деталь зажата», до нуля
определ>ется по формулам:
20
для механизмов, схема которых изображена на фиг. 13, а:
S=2L(l — cosa);
для механизмов, изображенных на фиг. 13, в:
S^l (1 — cosa).
Для механизмов, изображенных на фиг. 13, б и г, запас ве-
личины хода конечной точки каждого рычага будет равен:
S—/(1 — cos а).
Обычно размеры шарнирно-рычажного механизма назна-
чаются с таким расчетом, чтобы при зажатии детали с мини-
мально возможным размером величина угла была не менее
6—7°, что при длине рычагов 100—120 мм обеспечивает запас
хода в однорычажных механизмах 0,6—0,9 мм и 1,2—1,8 в дву-
рычажных.
Колебания размеров зажимаемых деталей в случае приме-
нения шарнирно-рычажных передач вызывают значительные из-
менения сил зажима. Так, для механизмов типа, изображенного
на фиг. 13, в, при длине рычагов в 100 мм перемещение ползуна
на 2 мм вызывает изменение угла наклона рычагов с 6 до 13°.
При этом сила зажима Q, равная при 6°^8Р, соответственно
уменьшится до Q=3,6P, т. е. примерно в два раза.
Следовательно, шарнирно-рычажные механизмы выгодно
применять, главным образом, для зажима деталей, имеющих не-
значительные колебания размеров. Для настройки механизма
зажима включают в цепь передачи устройства для регулирова-
ния расстояния между поверхностями, зажимающими деталь.
Величина силы зажима в зависимости от схемы механизма
и действующей силы определяется на основании известных пра-
вил механики. В частности, для механизмов, показанных на
фиг. 13, д сила зажима определяется по следующей формуле [3]:
Q = [---1—----tg ср ]— кг.
L tg(d+₽) ьт]2
Для механизмов по фиг. 13:
Q = [---------tgcp] Р кг,
где а — угол наклона рычагов;
ср —угол трения в шарнирах и в направляющих;
□ • 2г .
ft —arc sin — /;
г—радиус шарнирной оси;
I — расстояние между отверстиями рычага;
/ — tgcp — коэффициент трения в шарнирах.
При конструировании рычажно-шарнирных передач необходи-
мо для получения надежного зажима изделия вычерчивать пере-
дачи в положении, соответствующем зажиму детали наимень-
шего размера.
21
Клиновые механизмы-усилители широко применяются в при-
способлениях в виде одностороннего призматического клина
(фиг. 14, а), многогранной усеченной пирамиды (фиг. 14, в)
или конуса. Клиновые механизмы просты в изготовлении,
надежны в работе и имеют значительно меньшие размеры, чем
шарнирно-рычажные передачи.
Сила зажима, получаемая с помощью клинового механизма,
возрастает по мере уменьшения угла клина, но при этом значи-
тельно возрастает перемещение клина, необходимое для зажа-
тия детали. Кроме того, быстро увеличиваются потери на трение
и уменьшается к. п. д. передачи. При малых углах клина обес-
печивается самоторможение механизма.
Для уменьшения потерь на трение следует устанавливать
роликовую опору для клина и снабжать роликом конец пере-
дающего плунжера (фиг. 14, б).
Зависимость между силами, действующими в клиновом ме-
ханизме, выражается следующими формулами.
Для механизма типа, показанного на фиг. 14, а 131:
Q = l-tg?1tg?2 р
tg (a + ?)+tg ?!
где Р—действующая сила в кг;
а—угол наклона;
? — угол трения на наклонной плоскости;
срх — угол трения на основании клина;
?2— угол трения в направляющей плунжера.
Для механизмов типа, изображенного на фиг. 14, в, усилие на
каждом плунжере:
1 — tg?2
tg («+?)
где п — число плунжеров.
Общая сила зажима равна:
1 ~tg?2
tg(«+?)
При определении силы Q в клиновых механизмах с роликовы-
ми опорами в эти формулы взамен коэффициентов трения tg ? и
tg?j следует подставлять приведенные значения, определяемые
по формуле:
где d диаметр оси ролика;
D наружный диаметр ролика;
/ коэффициент трения между роликом и его осью.
Потери на трение качения между опорными поверхностями
вяютрИКаМИ вследствие их незначительной величины не учиты-
Р кг.
22
Фиг. 14. Кшновые механизмы-усилители.
23
Фиг. 15. График для определения силы зажима
и величины хода в шарнирно-рычажных механизмах.
Для уменьшения потерь на трение в роликовых опорах от-
а
ношение —
D
следует делать возможно меньшим, сохраняя, одна-
ко, необходимую прочность осей роликов.
Чтобы полностью использовать усиливающее действие кли-
нового механизма, его свойство самоторможения при малых
углах и вместе с тем сохранить небольшой ход штока пневма-
тического силового привода, применяют клинья с двойным
подъемом (фиг. 14, г). Участок клина с большим углом подъе-
ма ! используется для быстрого подвода зажимов к детали,
а участок с малым углом подъема а2 служит для зажима
детали.
Определение величины сил, получаемых при применении ры-
чажных и клиновых передач, а также зависимость между вели-
чинами ходов элементов этих передач быстро и с достаточной
точностью можно определять по графикам, приведенным на
фиг. 15 и 16.
График для шарнирно-рычажных передач (фиг. 15) постро-
ен применительно к механизмам, изображенным на фиг. 13, б иг.
При определении силы Q для механизмов типа, показанного на
фиг. 13, а и в величины, полученные по графику, следует удваи-
вать. Для построения графика принято -у-=0,1. График для опре-
деления запаса величины хода последнего звена построен по фор-
муле:
S=2l (1 — ccs^).
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ
Гидравлический усилитель (фиг. 17) представляет собой
замкнутую камеру, заполненную какой-либо жидкостью, в кото-
рую входят плунжер, создающий давление, и плунжеры, пере-
дающие это давление к зажимам приспособления. Шток пнев-
матического цилиндра обычно является и плунжером гидравли-
ческой камеры. Так как жидкости практически несжимаемы, то
давление передается на все рабочие плунжеры одновременно
и с одинаковой силой. Сила на рабочем плунжере увеличивается
по сравнению с силой на штоке пневматического цилиндра прямо-
пропорционально отношению квадратов их диаметров:
Я- Я—,
D2
где D2 — диаметр штока воздушного цилиндра в мм\
D3 — диаметр плунжера гидравлической системы в мм;
Л — сила на штоке воздушного цилиндра в кг;
Р2 — сила на плунжере гидросистемы в кг.
25
Разрез no fl fl
Фиг. 17. Схеме) гидравлического усилителя.
Как видно из приведенного соотношения, гидравлические
усилители при соответствующем выборе размеров плунжеров
позволяют получать очень большой выигрыш в силе при незна-
чительных потерях на преодоление вредных сопротивлений
в усиливающей системе.
Весьма ценными свойствами гидравлических усилителей яв-
ляются также возможность получения больших сил зажима в
нескольких точках, иногда значительно удаленных от основного
резервуара, и одновременное срабатывание всех зажимов незави-
симо от колебаний в размерах зажимаемых заготовок.
Применение гидравлических усилителей наиболее целесооб-
разно и эффективно главным образом в многоместных приспо-
соблениях для выполнения тяжелых обдирочных работ при обра-
ботке штампованных и литых заготовок.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ
Получение значительного увеличения силы зажима, особен-
но при большом количестве рабочих плунжеров, вызывает соот-
ветствующее увеличение хода поршня, а следовательно, и дли-
ны воздушного цилиндра гидравлического усилителя. Например,
для усилителя с шестью рабочими плунжерами, для увеличения
силы зажима в пять раз, ход поршня должен быть больше хода
рабочего плунжера в тридцать раз.
Для устранения этого недостатка предложены конструкции
усилителей, действующих последовательно по следующему
циклу:
а) выбор зазоров в передачах и подвод зажимов до сопри-
косновения с зажимаемой деталью при низком давлении;
б) зажим детали при высоком давлении в рабочей камере.
Среди существующих гидравлических усилителей последова-
тельного действия наибольший интерес представляет конструк-
ция, схематически изображенная на фиг. 18*.
Усилитель работает по следующему циклу: подвод зажимов
к обрабатываемой детали (при низком давлении жидкости), за-
жатие детали (при высоком давлении жидкости), разжатие
детали (посредством сжатого воздуха). Управление усилителем
осуществляется с помощью 4-ходового распределительного
крана 7.
Для подвода зажимов к обрабатываемой детали сжатый воз-
дух подается в полость В усилителя. Воздух, действуя на рези-
новую диафрагму 5, заставляет ее деформироваться. Рабочая
жидкость, заполняющая полость Р, при этом вытесняется через
отверстие 6 в цилиндр К и маслопровод к рабочим плунжерам 4.
* Конструктивный чертеж усилителя см. в статье: П. Г. Шалашов,
Пневмогидравлические приводы для станочных приспособлений, «Станки и
инструмент» № 3, 1952, стр. 10—12.
27
Плунжеры, двигаясь вперед, воздействуют па зажимы и подво-
дят их к обрабатываемой детали. .
Для зажатия детали воздух поворотом рукоятки крана по-
дается через регулятор давления 1 в полость Ж. При этом поршень
со шток-плунжером 2 перемещается вправо. Шток-плунжер пере-
крывает отверстие 6 и выжимает масло из цилиндра К, обеспечи-
вая этим зажатие детали.
Рабочий ход
Фиг. 18. Схема гидравлического усилителя последовательного действия.
Для разжатия детали воздух пускается в полость П. Пор-
шень со шток-плунжером отходят влево, и давление в гидроси-
стеме падает. Одновременно через отверстие 3 и трубопровод
сжатый воздух поступает к рабочим плунжерам, заставляя их
возвращаться в исходное положение.
Возврат (отвод) рабочих плунжеров может быть осуществ-
лен также и с помощью пружин. В этом случае пружины долж-
ны обеспечивать давление 1 — 1,5 кг/см2.
Длительные производственные испытания показали надеж-
ность работы таких усилителей. При давлении сжатого воздуха
4 7 кг/см обеспечивалось повышение давления в рабочей части
гидросистемы до 64—112 кг/см\
2
Рассмотренная конструкция усилителя, наряду с важными
преимуществами, выгодно отличается своей простотой, что зна-
чительно облегчает ее изготовление. Применение усилителей по-
добной конструкции позволит широко использовать пневмогидра-
влические силовые приводы в многоместных приспособлениях и
в приспособлениях, где требуется зажимать заготовки с боль-
шими колебаниями размеров.
ПЛУНЖЕРНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ
Для применения всех пневматических и пневмогидравлических
приспособлений требуется наличие сети сжатого воздуха давле-
нием 4—6 кг/см2. Что касается гидравлических приспособлений,
то для их использования обычно приходится устанавливать у стан-
ка сложный и дорогой в изготовлении гидропривод *.
В связи с этим представляют значительный интерес приспо-
собления, где зажатие обрабатываемых деталей осуществляется
за счет использования движений частей станков. Эти приспособ-
ления могут быть разделены на механические, когда детали за-
жимаются при движении частей станка за счет поворота рыча-
гов, пружинами или другими способами, и механо-гидравличе-
ские, когда сила, создаваемая при движении частей станка, уве-
личивается в гидравлическом усилителе. Приспособления первой
группы проще в изготовлении, но не позволяют получать высо-
кие усилия зажима, особенно при закреплении детали в несколь-
ких точках или при одновременном закреплении нескольких дета-
лей. В таких случаях целесообразнее применять механо-гидравли-
ческие приспособления, хотя они сложнее по конструкции и тре-
буют более тщательного изготовления.
Схема устройства механо-гидравлического плунжерного уси-
лителя к фрезерным станкам ** показана на фиг. 19. Принцип
работы усилителя весьма сходен с работой пневмогидравличе-
ского усилителя давления последовательного действия. Усили-
тель имеет две гидравлические полости: полость низкого давле-
ния — цилиндр подвода зажимов с плунжером А и полость вы-
сокого давления — цилиндр зажима обрабатываемых деталей с
плунжером Б.
Плунжеры перемещаются при движении стола станка. Усили-
тель закрепляется на столе станка, а на салазках устанавли-
вается копирная линейка 5. При движении стола ролики плун-
жеров отжимаются линейкой и перемещают плунжеры. Вначале
двигается плунжер А, обеспечивая получение в системе давления
до 5 кг/см2. При этом, благодаря относительно большому диа-
* Исключение составляют приспособления, получающие масло высокого
давления от индивидуального роторного гидропитателя, получающего враще-
ние от’механизма станка.
** Конструктивные разрезы усилителя см. в статье Е. С. Семенов,
Новые решения в области технологической оснастки. Брошюра «Приспособле-
ния и инструмент», 1, Оборонгиз, 1955.
29
метру плунжера, достигается быстрый подвод зажимов к обраба-
тываемой детали. Последующим движением плунжера Б обеспе-
чивается перекрытие полости низкого давления и увеличение
давления до 20 кг/см2, при котором происходит закрепление об-
рабатываемых деталей.
Усилитель оборудован двумя предохранительными клапанами
1 м 4, которые необходимы вследствие жесткой связи плунже-
ров, копирной линейки и частей станка, а также для ограниче-
ния усилия зажима. Обратный клапан 3 соединяет гидросистему
Фиг. 19. Плунжерный гидравлический усилитель.
с резервуаром 2, откуда при обратном ходе плунжеров попол-
няются утечки масла. Частичная утечка масла в местах сопря-
жения деталей, возможная в процессе фрезерования, компенси-
руется за счет установки линейки под небольшим углом к направ-
лению хода стола. Ход стола, необходимый для полного закреп-
ления обрабатываемых деталей в приспособлении, составляет
около 100 мм.
При желании освободить стол станка для установки громозд-
ких или нескольких приспособлений усилитель может быть за-
креплен на неподвижной части станка, а линейка — на столе.
В этом случае масло подводится к рабочим плунжерам приспо-
собления резиновыми шлангами высокого давления.
30
ГЛАВА 3
АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ
Аппаратура управления предназначается для распределения
воздушных потоков, регулирования и контроля давления воз-
духа, поступающего в воздушные цилиндры, а также для обеспе-
чения заданной последовательности действия отдельных частей
приспособлений и создания условий безопасности при работе при-
способления.
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ КРАНЫ
Распределение воздушных потоков выполняется распредели-
тельными кранами различной конструкции: пробковыми, с диско-
вым или цилиндрическим золотником и клапанными. Управление
кранами может осущест-
вляться вручную, нож-
ной педалью, от кулач-
ков, установленных на
движущихся деталях стан-
ка, или от соленоидов.
Распределительные краны
могут быть двухходовыми
или многоходовыми.
Двухходовые краны
имеют два положения зо-
лотника и применяются
для управления силовыми
устройствами одно- и дву-
стороннего действия, обес-
печивая простейший рабо-
чий цикл: впуск сжатого
воздуха в силовой привод
и выпуск его в атмосферу.
В многоходовых кранах
золотник может иметь три
и более рабочих положе-
ний.
Многоходовые краны
применяются для последо-
вательного включения или
выключения нескольких
силовых приводов.
Пробковый распреде-
лительный кран состоит
Фиг. 20. Пробковый распределительный
кран.
из стального или чугун-.
ного корпуса 4, внутри которого имеется точно обработанное ко-
ническое отверстие (фиг. 20). В это отверстие входит притертая
бронзовая коническая пробка 3. Необходимая герметичность меж-
31
ду коническими поверхностями пробки и корпуса поддерживается
пружинной шайбой 2, которая помещается между рукояткой 1 и
шайбой 5.
На конической поверхности пробки выфрезерованы каналы 7
и 9 для прохода воздуха. Сжатый воздух от цеховой воздушной
сети подводится к отверстию 6, Поворотом рукоятки 1 воздух
по каналу 7 через отверстие 8 или 11 направляется в одну из
рабочих полостей силового устройства. Одновременно вторая
полость соединяется каналом 9 с выпускным отверстием 10.
Распределительный кран с плоским золотником показан на
фиг. 21. Между чугунным основанием 6 и крышкой 7 крана на-
ходится плоский золотник в виде бронзового диска 5 с четырьмя
сквозными отверстиями и глухим продолговатым пазом. Поверх-
ность золотника, прилегающая к соответствующей поверхности
крышки, тщательно притирается. Непрерывное плотное прилега-
ние этих поверхностей поддерживается пружиной 4. Отверстия
для подвода воздуха из сети и для соединения крана с силовым
приводом расположены в крышке крана.
Управление краном производится рукояткой S, которая через
валик 9 поворачивает золотник на угол 60° в обе стороны от
среднего положения.
На фиг.' 21 внизу показаны два положения золотника, соот-
ветствующие крайним положениям рукоятки. Стрелками обо-
значены пути прохода воздуха. В обоих случаях воздух подается
через канал 10 и одно- из отверстий золотника в пространство
между золотником и основанием крана. Отсюда сжатый воздух
в зависимости от положения золотника направляется через отвер-
стие 1 или 3 в рабочую полость силового привода.
Для соединения силового привода с атмосферой служит глу-
хой продолговатый канал золотника. В каждом из крайних
положений рукоятки одно из отверстий, крана, связанное с сило-
вым приводом, соединяется при помощи этого канала с выпуск-
ным отверстием 2.
Распределительные краны описанной конструкции нормали-
зованы.
Клапанный кран для силового привода одностороннего дей-
ствия показан на фиг. 22. Воздух от сети поступает через правый
клапан, а рабочее пространство силового привода присоединяет-
ся к левому клапану. Для выхода отработанного воздуха служит
отверстие 7.
На фиг. 22 кран изображен в момент выпуска воздуха из си-
лового привода. Левый клапан качающимся рычагом 6 опущен
вниз и тем самым выпускное отверстие соединено с рабочим
пространством силового привода. Правый клапан прижат пру-
жиной к седлу и перекрывает впускное отверстие.
Рукоятка управления и качающийся рычаг связаны между
собой штоком 3, находящимся под воздействием пружины 4. При
повороте рукоятки вокруг оси 2 шток, проходя через среднее
положение, входит внутрь рукоятки, сжимая пружину. В крайних
32
3 М. А. Толсто»
33
положениях рукоятки пружина 4 прижимает качающийся рычаг
к ограничителю 1 или 5. Благодаря этому кран предохраняется
от случайного переключения, не требуя специальных фиксаторов.
Существенным достоинством клапанного крана является отсут-
Флг. 22. Клапанный распределительный кран.
ствие притираемых поверхностей, так как необходимая герметич-
ность обеспечивается применением клапанов в виде резиновых
шайб.
Из рассмотренных конструкций распределительных кранов с
ручным управлением наибольшее распространение получили кра-
ны с плоским золотником, как более простые в изготовлении.
Однако более надежны в эксплуатации распределительные кра-
ны клапанного типа.
Для автоматизации процесса включения и выключения сило-
вых приводов применяются распределительные краны с цилин-
дрическими золотниками и шариковые клапанные краны. На
фиг. 23 изображен распределительный кран с цилиндрическим,
золотником. В корпусе крана запрессована втулка 2 с тремя
цилиндрическими отверстиями. К отверстию / подводится сжа-
3J
тый воздух от сети, а отверстия 4 и 6 соединяются с рабочими
полостями силового привода. Распределение сжатого возчуха и
выпуск отработанного воздуха в атмосферу производится цилин-
дрическим золотником 5. На золотнике имеются три кольцевые
Фиг. 23. Распределительный кран с цилиндрическим золотником.
выточки: средняя — широкая и две крайние — узкие. Через ши-
рокую выточку воздух из сети направляется в одну из рабочих
полостей силового привода. Из второй полости отработанный
воздух попадает в узкую выточку золотника. В узких выточках
просверлены четыре радиальных отверстия, соединяющиеся цент-
ральным каналом 3. Через эти отверстия отработанный воздух
выводится в атмосферу.
Золотник удерживается в верхнем положении пружиной 7.
Иля переключения достаточно нажать на выступающий конец
3* 85
золотника и, сжав пружину, перевести его во второе положение.
Ход золотника крана 12—15 мм.
Удовлетворительная работа крана зависит от качества его
изготовления. Золотник должен быть тщательно притерт к внут-
реннему диаметру втулки. Наибольший диаметральный зазор
Фиг. 24. Распределительный кран с шариковыми клапанами.
должен быть не более 0,01 мм. Втулку рекомендуется изготов-
лять из латуни, а золотник из стали У10А ГОСТ 1435—54 с за-
калкой до твердости /?с=52-*-58.
В тех случаях, когда необходимо произвести переключение в
минимальное время, можно применить кран с шариковыми кла-
Фиг. 25. Золотниковый распределительный кран с ножным управлением.
панами. Кран такого типа изображен на фиг. 24. В корпусе кра-
ла имеются два шариковых клапана, которые управляются плун-
жером 7. Воздух из сети подводится к отверстию 2, а рабочее
36
пространство силового привода одностороннего действия соеди-
няется с отверстием 3.
В положении, показанном на фиг. 24, плунжер сдвинут впра-
во, палец 4 имеющимся на плунжере выступом поднят вверх и
шарик правого клапана открыл доступ сжатого воздуха в сило-
вой привод. Одновременно сжатый воздух попадает и в верхнюю
полость левого клапана, но выход ему преграждает прижатый к
седлу шарик. При небольшом (примерно 1—2 мм) перемещении
влево плунжера 1 палец 4 правого клапана опустится и шарик
перекроет доступ сжатого воздуха, одновременно поднимется
палец левого клапана и воздух из силового привода выходит в
атмосферу. Переключение плунжера 4 производится автоматиче-
ски при перемещении движущихся частей станка. 9
Для сокращения затрат времени на управление приспособле-
ниями и освобождения рук рабочего при работе на токарных и
сверлильных станках применяются краны с ножной педалью
(фиг. 25). Педаль 7 связана с золотником 6, который в левом
крайнем положении удерживается пружиной /. В золотнике
имеются два радиальных отверстия 3 и 5, которые центральным
каналом 2 сообщаются с атмосферой. Между отверстиями на по-
верхности золотника имеется Т-образный паз Р. В положении,
показанном на фиг. 25, Т-образный паз золотника соединяет от-
верстие для подвода сжатого воздуха 4 с отверстием 8, через
которое воздух поступает в рабочую полость силового привода.
Через отверстие 5 и центральный канал вторая полость силового
привода сообщается с атмосферой.
При нажатии на педаль золотник перемещается .слева на-
право и сжатый воздух из сети через Т-образный паз и отверстие
10 направляется в силовой привод. С атмосферой в этом случае
соединяется отверстие S.
РЕДУКЦИОННЫЕ КЛАПАНЫ
Регулирование и поддержание постоянного давления воздуха
осуществляется редукционными клапанами. Известны два типа
этих клапанов — поршневые и диафрагменные.
Устройство широко распространенного поршневого редукцион-
ного клапана изображено на фиг. 26. Воздух, поступающий из
сети, проходит через кольцевую щель, образуемую коническим
клапаном 5 и его седлом 4, и далее через верхнюю камеру с
поршнем 3 к силовому приводу. Давление воздуха в рабочем
пространстве силового привода регулируется винтом 1, изменяю-
щим сжатие пружины 2. В случае повышения давления в сети
воздух, действующий на поршень, преодолевает сопротивление
пружины 2, и клапан прикрывается, затрудняя или прекращая
доступ воздуха, вследствие чего давление в силовом приводе со-
храняется в установленных пределах. При уменьшении давления
в силовом приводе поршень и клапан пружиной смещаются вниз,
открывая свободный доступ воздуха, и давление в силовом при-
воде поднимается до необходимого уровня.
37
Поршневой клапан при работе с длительными перерывами
и при значительной влажности сжатого воздуха может утратить
свою подвижность вследствие коррозии рабочих поверхностей
цилиндра и поршня.
Этот недостаток устранен в конструкции редукционного кла-
пана диафрагменного типа (фиг. 27). Здесь поршень заменен
Фиг. 26. Поршневой редукционный клапан.
диафрагмой Л менее чувствительной к условиям работы. Пре-
имуществом этого типа клапана является также его сравнитель-
ная простота.
Чувствительность описанных конструкций клапанов, т. е. их
способность реагировать на колебания давления воздуха, неве-
лика. Она зависит от силы пружины, действующей на поршень
или диафрагму. Для повышения чувствительности нужно умень-
шить силу давления этой пружины. Но тогда соответственно
должен быть уменьшен и диаметр поршня или диафрагмы, что
крайне нежелательно, так как при этом значительно увеличи-
вается вредное влияние сил трения и силы, необходимой для
деформации диафрагмы.
38
Фиг. 27. Диафрагменный
редукционный клапан.
б
Фиг. 28. Редукционный клапан повышенной чувствительности.
В связи с этим представляет интерес другая конструкция
(фиг. 28) — редукционный клапан повышенной чувствительности
[3]. Сжатый воздух из сети поступает по каналу 7 в камеры 2 и 3
и действует на связанные между собой поршни 1 п 4, которые
стремятся сдвинуться в разные стороны. Вследствие разницы в
диаметрах поршней возникает сила, действующая снизу вверх,
и клапан 8 прижимается к седлу. Действующее на клапан избы-
точное давление уравновешивается пружиной 5. Натяжение ее,
а следовательно, и давление воздуха, поступающего в приспособ-
ление, регулируется винтом 6. Так как разница в диаметрах
поршней может быть очень небольшой, то для удержания кла-
пана в равновесии не требуется сильной пружины.
Клапан такого типа быстро реагирует даже на незначитель-
ные колебания давления воздуха. Недостаток его — сложность
конструкции.
РЕГУЛЯТОРЫ СКОРОСТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ВОЗДУХА
Регулирование скорости поступления сжатого воздуха и до-
стижение заданной последовательности действия нескольких ци-
линдров, управляемых одним распределительным клапаном, обес-
Фиг. 29. Регуляторы скорости:
а —с игольчатым дросселем; б —с обратным клапаном.
печивается регуляторами скорости, дополнительными золотника-
ми или другими устройствами.
Часто применяемый регулятор скорости представлен на
фиг. 29, а. Проходное сечение воздушного канала изменяется при
помощи игольчатого дросселя и тем самым регулируется время
наполнения цилиндра.
40
Если воздух должен выпускаться быстрее, чем впускаться, то
параллельно с дросселем устраивается обратный клапан (фиг.
29,6). При наполнении силового привода сжатый воздух посту-
пает через канал 1, одновременно прижимая шарик 2 к седлу.
При выпуске воздух открывает шариковый клапан и быстро вы-
ходит в атмосферу.
В другой конструкции (фиг. 30, [1]) регулирование количе-
ства воздуха, протекающего в единицу времени, достигается из-
менением положения шарика 2, расположенного в коническом
канале регулятора. При выпуске воздух отбрасывает шарик вле-
во, к решетке /. Площадь проходного сечения клапана увеличи-
вается, и скорость движения воздуха возрастает.
Фиг. 30. Регулятор скорости шариковый.
Интересная конструкция регулятора скорости представлена
на фиг. 31. При пропускании воздуха в направлении, указанном
стрелкой, регулирование проходного сечения осуществляется
вращением накатанной головки 4, При этом изменяется сечение
кольцевой щели между коническим клапаном 2 и седлом в кор-
пусе 3. При пропускании воздуха в обратном направлении регу-
лятор выполняет функции обратного клапана. Под действием
проходящего воздуха клапан 2 сжимает пружину 1 и открывает
полное проходное сечение независимо от установки головки 4.
В связи с этим надобность в установке специального обратного
клапана отпадает. Заданная последовательность наполнения ра-
бочих полостей силового привода может быть достигнута при-
менением цилиндрических золотников (фиг. 32). Воздух из цехо-
вой сети поступает вначале только в первый цилиндр, так как
трубопровод во второй цилиндр перекрыт цилиндрическим зо-
лотником 1 и шариком 2. Как только движение поршня первого
цилиндра прекратится, давление возрастет, золотник 1, сжимая
пружину 3, сдвинется вниз и откроет доступ воздуху во второй
цилиндр. Шариковый обратный клапан 2 обеспечивает одновре-
менный выпуск воздуха из обоих цилиндров.
Момент начала наполнения второго цилиндра устанавли-
вается регулировкой натяжения пружины 3.
В отдельных случаях можно обеспечить необходимую после-
довательность работы цилиндров, используя в качестве золотни-
41
Фиг. 32. Регулятор скорости с цилиндрическим золотником.
Фиг. 33. Последовательное включение цилиндров.
ка первый из вступающих в работу цилиндров (фиг. 33). Воздух,
поступая в рабочую полость цилиндра 1, сдвигает вправо пор-
шень 2. После того как поршень переместится вправо от отвер-
стия 3 в стенке цилиндра, воздух попадет через это отверстие в
следующий цилиндр. Для одновременного выпуска воздуха из
последовательно наполняемых цилиндров в трубопроводах
устанавливаются обратные клапаны, позволяющие воздуху при
обратном движении миновать все регулирующие устройства.
ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ
Обратные клапаны предназначаются для пропуска воздуха
только в одном направлении. Особо важное значение обратные
клапаны имеют для предупреждения аварий и травматизма при
работе пневматических приспособлений.
Обратный клапан, установленный на воздушной магистрали
перед распределительным краном, в случае падения давления
воздуха или при обрыве резинового шланга, питающего приспо-
собление, преграждает путь воздуху из силового привода. Бла-
годаря этому сила зажима детали сохраняется в течение времени,
достаточного для того, чтобы закончить обработку.
Шариковый обратный клапан (фиг. 34, а) имеет ступенчатое
отверстие. Отверстие перекрывается шариком, прижатым к кони-
ческому седлу пружиной. К левому концу корпуса клапана при-
соединяется приемный штуцер воздухопровода, а правой частью
клапан ввертывается в приемное отверстие распределительного
крана.
При открытии распределительного крана воздух сжимает
пружину клапана и шарик отходит от седла, обеспечивая сво-
бодный доступ воздуха в приспособление. В случае падения
давления в сети шарик пружиной и избыточным давлением воз-
духа будет прижат к седлу и перекроет выход для воздуха. Ре-
гулировка клапана производится путем сжатия или ослабления
пружины.
Обратный клапан с коническим седлом показан на фиг. 34, б.
В корпусе клапана 2 имеется цилиндрическое отверстие, в кото-
рое запрессовано седло клапана 4 и входит клапан 3 в виде
полого цилиндра, оканчивающегося конусом. Конус клапана и
седло для получения необходимой герметичности взаимно прити-
раются. Прилегание клапана к седлу поддерживается пружи-
ной 1. Приемный штуцер ввинчивается в нижнее отверстие, а
боковым концом корпус клапана присоединяется к распредели-
тельному крану приспособления. Клапан работает так же, как
шариковый. Ввиду того, что создать хорошее уплотнение кони-
ческого клапана легче, чем шарикового, эта конструкция более
надежна. Наиболее удачная конструкция предохранительного
обратного клапана изображена на фиг. 35.
Клапан состоит из корпуса 1 и втулки 6, между которыми
через медное уплотнительное кольцо 3 зажата стальная решетка 5.
43
Фиг. 35. Обратный клапан с резиновой шайбой:
а — клапан открыт; б — клапан закрыт.
44
Отверстия в решетке перекрываются резиновой шайбой 4.
Воздух, поступающий из сети через отверстие во втулке 6, от-
гибает резину и свободно проходит в приспособление (см. фиг.
35, а). Обратное движение воздуха невозможно, так как пере-
мена направления воздушного потока немедленно вызовет при-
жатие резиновой шайбы к решетке (см. фиг. 35, б). Конус 2
удерживает резиновую шайбу и обеспечивает ее быстрое рас-
прямление при движении воздуха из приспособления.
Достоинствами этой конструкции являются простота изготов-
ления, хорошая герметичность при полном отсутствии притирае-
мых частей и малая чувствительность к качеству воздуха (повы-
шенной влажности, наличию пыли и др.).
ГЛАВА 4
ВЫБОР ТИПА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ
РАЗМЕРОВ СИЛОВЫХ ПРИВОДОВ
Выбор типа силового привода, схемы и конструкции усили-
теля производят в зависимости от вида и количества одновре-
менно зажимаемых деталей. Для зажатия заготовок, имеющих
незначительные колебания в размерах, наиболее подходящим
будет приспособление с приводом от диафрагменной камеры и
механическим усиливающим звеном.
Силовые приводы диафрагменного типа целесообразно при-
менять во всех случаях, когда ход штока требуется не более
50 мм. Если же приспособление предназначается для зажатия
одновременно большого количества литых или штампованных
заготовок, то наиболее целесообразной будет конструкция с пор-
шневым пневматическим приводом и гидравлическим усили-
телем.
Исходными данными для определения основных размеров си-
лового привода приспособления являются режим резания, ма-
териал заготовки, количество одновременно зажимаемых деталей
и колебания размеров обрабатываемых деталей. Знание режима
резания и материала заготовки необходимо для определения
потребных сил зажима, а количество зажимаемых деталей и ко-
лебания их размеров определяют величину хода штока пневма-
тического привода.
Наиболее трудной задачей является определение потребных
сил зажима. Это объясняется прежде всего тем, что сила зажи-
ма зависит от многих факторов и, главным образом, от сил реза-
ния, определить величину и направление которых в ряде случаев
затруднительно.
Определение сил зажима, независимо от вида обработки,
нужно производить в следующей последовательности:
а) на основании чертежа заготовки и данных технологиче-
45
екого процесса обработки детали определить материал заготов-
ки и режим резания;
б) определить величину и направление сил, действующих
на заготовку;
в) определить потребную силу зажима.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ ЗАЖИМА
Токарные работы. Зажатие заготовки при обработке на стан-
ках токарной группы производится в большинстве случаев либо
Фиг. 36. Схема расположения сил,
действующих при закреплении детали
в патроне.
за наружную поверхность
(работа в патроне), либо за
внутреннюю (работа на оп-
равке) .
Работа в патроне. При
креплении заготовки в пат-
роне величина потребной
силы зажима зависит от со-
отношения зажимаемого диа-
метра заготовки D и вылета
ее из патрона L, от соотно-
шения зажимаемого диамет-
ра заготовки D и диаметра
обработки D\.
Чем больше отношение
L D
— и отношение — ,
D D}
тем больше должна быть
сила зажима. Вертикаль-
ная Рг и радиальная Pv
составляющие силы резания
стремятся вырвать заготов-
ку, а сила Р2 также и провернуть ее. Составляющая Рх сдви-
гает заготовку в осевом направлении (фиг. 36).
Учитывая большое количество переменных и трудность опре-
деления их истинных величин, расчет зажимных сил с достаточ-
ной для практических целей точностью можно производить, счи-
тая,. что все силы сводятся к одной силе, стремящейся сдвинуть
заготовку вдоль оси и повернуть вокруг нее. Величина этой
силы R получается в результате сложения сил Рг и Рх:
R=V(Py+Pl
где Рх — сумма осевых усилий, действующих на заготовку, а
р;= рг^.
z г D
Для токарных станков при работе одним резцом величина
расчетной силы равна:
46
Я=|/ (0’25 p*)2:
«-₽./ (ъ!)!+0’06
при ^-' = 1; ₽=Рг]/йоб=1,ОЗРг, т. е. R^PZ.
Влияние радиальной силы Ру9 вылета заготовки из патрона,
а также и непрерывные изменения величины и направления дей-
ствующих сил учитываются введением в расчетную формулу
коэффициента надежности (3, величина которого в зависимости
от отношения — выбирается в следующих пределах:
— ...0,5 1,0 1,5 2,0
D
Э . . . 1 1,5 2,5 4,0
Потребная сила давления на кулачки, нормальная к зажимае-
мой поверхности, равна:
w=?~,
и
где |л — коэффициент трения покоя, который для рифленых по-
верхностей правильнее называть коэффициентом сцепле-
ния.
Для зажима детали по обработанным поверхностям гладкими
кулачками этот коэффициент принимают н = 0,25. В случае на-
личия на зажимных поверхностях параллельных канавок, умень-
Фиг. 37. Типы цанг.
шающих площадь опорной поверхности примерно вдвое, ц =
=0,30-*- 0,40. При крестообразных канавках, сокращающих по-
верхность зажима до одной четверти, р =0,45 0,5. Наибольшего
коэффициента сцепления достигают путем нарезания на зажим-
ных поверхностях односторонне направленных зубьев. В этом слу-
чае р- =0,8-^ 1,0. Полная сила зажимало получается умножением
силы IV, на количество кулачков К, т. e.Wo=KW<
Цанговые зажимы. Для цанговых зажимов осевая сила, по-
требная для затягивания цанги, равна:
47
для цанги (фиг. 37, а):
<?=уу/(^)+P;tg(«+?)
для цанги (фиг. 37, б):
Q=y|/(з1)+^Itg(«+T)+(0)3v 1.0)и кг,
где к — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,24-1,5;
g— коэффициент сцепления (коэффициент при у. (0,3 4- 1,0)
выбирается в зависимости от жесткости упора для прут-
ка);
М — момент сил резания, стремящихся провернуть деталь;
Рх — суммарная осевая сила, действующая на деталь;
D — зажимаемый диаметр;
а—половина угла при вершине конуса цанги;
<р —угол трения в цанге; для стальных шлифованных поверх-
ностей tgcp=0,2. •
Работа на оправке, В отличие от работы в патроне, в этом
случае силы резания обычно действуют непосредственно над
опорной поверхностью и влияние составляющих сил резания Р х
и Ру можно не учитывать. В зависимости от типа оправки мо-
гут встретиться следующие случаи: торцовый зажим на жесткой
оправке, крепление на разжимной оправке с упругой оболочкой,
крепление на оправке с разрезной втулкой.
При работе на жесткой оправке с торцовым зажимом
(фиг. 38, а) сила, действующая на шток, должна вызвать на
торце обрабатываемой детали момент сил трения больший, чем
крутящий момент, возникающий от силы резания Р2, а именно:
г 4 2 2
следовательно, сила на штоке должна быть:
кР D
Р=2----z-—,
• Ф1+с/)и
где к — коэффициент запаса, учитывающий влияние затупления
инструмента, непараллельность торцов детали, прини-
маемый равным 1,5—2,5;
Рг — сила резания в кг\
D—диаметр обрабатываемой поверхности в мм\
D± — наружный диаметр опорной шайбы в мм\
d—диаметр оправки влей;
у. — коэффициент сцепления, принимаемый равным 0,1—0,15.
Одним из основных элементов оправок с упругой оболочкой
(фиг. 38, б) является толщина стенки оболочки. В зависимости
от толщины стенки и зазоров между оправкой и отверстием об-
рабатываемой детали находится наибольший крутящий момент,
48
определяющий прочность закрепления детали. Он обычно вычис-
ляется по формуле:
/ 9Л \ ’/2
Л4=50/-у1 М2 кгсм,
где Л—толщина стенки оболочки в см ;
d — диаметр оправки в см;
6N=(0,003d — 83)—величина натяга для зажима в мк;
о3 — наибольший зазор посадки детали на оправку
в свободном ее состоянии.
Чтобы получить необходимый натяг при заданной толщине
стенки Л, в рабочей полости необходимо создать следующее дав-
ление:
при длине упругой оболочки L>0,3d:
р= 1,7 кг/см?;
d-n
при длине L < 0,3d:
G оЛ . л
р = —-— кг! см?,
dn 7)
где as — предел текучести материала оболочки в кг/см2;
п —отношение — <"0,3;
d
—коэффициент, учитывающий внутреннее трение в наполни-
теле и сопротивление перемещению наполнителя по кана-
лам оправки. При жидких наполнителях (минеральное
масло) мсжно принимать v]=0,9^-0,95, при заполнении
гидропластмассой т)=0,40н-,9, в зависимости от хода
плунжера, формы рабочей полости и вспомогательных
каналов.
Для оправок с разжимной втулкой (фиг. 38, в) усилие, по-
требное для зажима детали, может быть определено так же, как
и для цангового зажима. Момент сил резания должен быть
меньше момента сил трения на поверхности оправки:
Следовательно, потребное усилие на штоке силового привода
будет равно:
kP D
—г— Itg («+<р)+р1.
fid
где Pz — сила резания;
г —коэффициент сцепления, равный 0,15—0,2;
D —диаметр обработки;
d—диаметр оправки.
4 М. А. Толстов
49
Сверлильные работы; При сверлильных работах обрабатывае-
мая деталь находится под действием крутящего момента М и
силы подачи Рх, направленной вдоль оси сверла. В большин-
стве сверлильных приспособле-
ний сила подачи действует в
том же направлении, что и сила
зажима, прижимая обрабаты-
ваемую деталь к опорной по-
Фиг. 39. Типовые способы зажима
деталей*при ’сверлении:
а — торцовый зажим; б — крепление в
призме; в —крепление на плоскости.
Фиг. 38. "Схема расположения сил,
действующих при закреплении детали
на оправке:
а — при торцовом зажиме; б — при зажиме
через упругую оболочку; в — для оправок
с разжимной втулкой.
верхности. На фиг. 39 изображены типовые способы зажима дета-
лей при сверлении.
Торцовое крепление через накладной кондуктор (фиг. 39, а).
В этом случае не требуется сильного крепления. Сила зажима
должна обеспечить надежный прижим кондукторной плиты к де-
тали только в момент засверливания.
50
Деталь под действием сил резания стремится повернуться
вокруг оси О. Противодействующий этому момент сил трения
создается силой подачи и силой зажима:
k2-^R=(Px+Q)^r-
а
dp г I
где М — крутящий момент на сверле;
к= 1,5 — коэффициент, учитывающий затупление сверла и неодно-
родность обрабатываемого материала;
ji=0,15 — 0,2—коэффициент сцепления;
R—расстояние от центра сверла до центра детали;
' г — расстояние от середины опорной площадки до центра
детали;
Рх — сила подачи.
Крепление в призме (фиг. 39, б). В начальный момент свер-
ления деталь может быть сдвинута в осевом направлении силой
2М.
—; в дальнейшем создается опасность провертывания детали
d
с одновременным приподниманием ее в призме. Потребная сила
зажима без учета силы подачи будет равна:
п 2Мк
dig*'
где а — половина угла призмы.
Крепление на плоскости одним центральным зажимом (фиг.
39, в). Момент силы трения, создаваемый зажимом, должен быть
больше крутящего момента, возникающего при сверлении. Влия-
ние силы подачи не учитывается:
Mk=Q ра\
р. а
где а — расстояние от центра сверла до точки приложения си-
лы Q.
Для определения силы зажима в приспособлениях типа пат-
ронов и оправок следует пользоваться теми же формулами, что
и для токарных работ.
Фрезерные работы. Ввиду большого разнообразия типов фрез
и работ, выполняемых на фрезерных станках, а также сложности
определения величины и направления сил при фрезеровании не-
обходимые силы зажима находят упрощенными способами, ис-
пользуя поправочные коэффициенты, полученные из производ-
ственного опыта.
Рассмотрим несколько типовых расчетов.
Работа торцовой фрезой. Деталь прижимается к плоскости,
параллельной направлению подачи (фиг. 40).
4*
51
В этом случае, как правило, обрабатываемая деталь удержи-
вается в приспособлении не только боковыми зажимами, но и
упором, воспринимающим силы, действующие в направлении по-
дачи. Для упрощения расчета и повышения надежности зажатия
деталей разгружающее действие упора не учитывается, и расчет
ведется исходя из предположения, что при фрезеровании действует
Фиг. 40. Схема сил, действующих при работе торцовой фрезой.
только сила подачи Рн. При таких условиях зажимы, действуя
нормально к поверхности заготовки, должны создать силу трения
Т, большую силы подачи, т. е.
Обычно сила F определяется из соотношения:
F=k—,
И
где F — общая сила зажатия;
|i — коэффициент сцепления;
Рн—сила подачи;
к— коэффициент надежности, выбираемый в пределах от
1,5 до 2,0.
Силу Рн находят, пользуясь зависимостями, известными из
теории резания металлов, в соответствии с условиями обработки.
Основные зависимости для определения величины сил, действую-
щих при фрезеровании, приводятся в специальной литературе.
Величина коэффициента сцепления у выбирается в соответст-
вии с указаниями, приведенными выше для токарных работ
(стр. 4/).
Работа цилиндрической фрезой. Силы, действующие при фре-
зеровании, показаны на фиг. 41. Как видно из схемы, равнодей-
ствующая R в начале обработки создает момент /?£, который
стремится повернуть фрезеруемую деталь вокруг точки опоры О.
По мере приближения фрезы к опоре величина этого момента
уменьшается, следовательно, определение потребной силы зажи-
52
ма следует производить для начала фрезерования. Величина си-
лы /? определяется в соответствии с параметрами резания [20].
Для определения сил трения 7\ и Г2, удерживающих обрабаты-
ваемую деталь, составляем уравнение моментов сил, действую-
щих относительно точки опоры:
ЯЬ—7Х —Т2а2=0.
Фиг. 41. Схема действия сил (а) при работе цилиндрической фрезой (б).
Так как при применении пневматических и пневмогидравличе-
ских зажимов силы 7\ и Т2 обычно равны, то, обозначая
Т1—Т2=Т, получим:
RL — Т(а^а2)=0;
т_ RL
Сила зажима на каждом прихвате в данном случае:
г кТ
г =—,
р.
коэффициент надежности к принимается равным 2—3.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ
СИЛОВЫХ ПРИВОДОВ
Диаметр поршня или диафрагмы пневматического' цилиндра
при заданном давлении сжатого воздуха находится в прямой зави-
симости от величины потребной силы на штоке.
Диаметр поршня или диафрагмы целесообразно принимать
возможно большим, при этом отпадает необходимость в примене-
нии сложных промежуточных передач-усилителей, что, в свою
очередь, позволяет ограничиваться небольшим ходом штока сило-
вого устройства, повышает к. п. д. приспособления, упрощает кон-
струкцию и повышает надежность его в работе. Однако стремле-
ние применять поршни или диафрагмы больших диаметров часто
ограничивается необходимостью получить возможно меньшие раз-
меры всего приспособления.
53
Для получения потребной силы Р на штоке диаметр поршня
пневматического цилиндра определяется из условия:
P=p(F0 — FJ) кг,
где р — давление воздуха в кг/см2',
Fo — полезная площадь поршня (площадь поршня минус пло-
щадь сечения штока) в см2',
F±— площадь манжет, находящаяся под давлением воздуха;
/ — коэффициент трения манжет.
F^TzDb см2,
где D—диаметр манжеты в см',
b — ширина манжеты в см.
Так как при проектировании диаметр цилиндра еще не известен,
а величина коэффициента трения манжет (колеблется в широких
пределах в зависимости от качества обработки рабочей поверхно-
сти цилиндра, материала манжет и других причин, то для предва-
рительного определения диаметра поршня величину потребной си-
лы на штоке несколько увеличивают, принимая:
Рр=кР,
где Рр — расчетное усилие в кг\
fc=l,5 — коэффициент, учитывающий потери на трение в манже-
тах и сальниках и разницу между полезной площадью
поршня Fo и его номинальной величиной F.
При этих условиях диаметр поршня будет:
D«l,21/ — = 1,441/ — см.
V р V р
Обычно давление в цеховой воздушной сети держится в пре-
делах 4—4,5 кг/см2, поэтому рекомендуется диаметр поршня
определять для работы при давлении р=4 кг/см2.
Для этого давления формула принимает вид:
D«O,72/P см.
Вычисленный по этой формуле диаметр поршня округляется до
ближайшего нормального размера, после чего нужно произвести
проверку полученной силы иа штоке.
Для цилиндров одностороннего действия необходимо учитывать
сопротивление пружины возврата и увеличивать силу Р на штоке
на соответствующую величину.
В отличие, от устройств поршневого типа, где сила на штоке
остается постоянной на всей длине хода, в диафрагменных сило-
вых приводах сила на штоке при неизменном диаметре диафраг-
мы зависит от хода штока и от соотношения между диаметром
диафрагмы <и диаметром опорного диска штока. Испытания, про-
водившиеся со штампованными диафрагмами завода «Каучук»
[10] диаметром в 178, 141 и 129 мм, показали, что при перемеще-
54
нии штока сила в связи с растяжением диафрагмы довольно бы-
стро понижается (фиг. 42). При длине хода 30—35 мм она
снижается на 100—180 кг против первоначальной. При увеличе-
нии хода штока до 35—45 мм снижение силы идет еще более ин-
тенсивно.
Из результатов этих испытаний видно, что наибольшая на-
чальная сила на штоке получена при соотношении диаметра ра-
Длииа хода штоха, мм
Фиг. 42. График испытания диафрагм.
бочей части диафрагмы и диаметра опорного диска, равном
0,67. С другой стороны, наименьшее изменение первоначальной
силы наблюдается при малых диаметрах дисков (для диафрагм
одинаковых размеров).
В соответствии с данными испытаний следует по возможности
ограничиваться небольшим ходом штока, который может прини-
маться для штампованных диафрагм равным примерно 0,2—0,25
диаметра рабочей части диафрагмы. Если применяются плоские
диафрагмы,— ход штока следует принимать не более 0,15 от
диаметра диафрагмы. При этих соотношениях между диаметром
55
диафрагмы и ходом штока силу на штоке можно определять для
силовых приводов одностороннего действия по формуле [3]:
Q=[0,2(D+d)2p — q] кг,
где D—диаметр рабочей части диафрагмы в см;
d — диаметр опорного диска в см;
р — давление воздуха в сети в кг!см2;
q — сопротивление возвратной пружины в кг.
Для диафрагменных силовых приводов двустороннего дей-
ствия с плоскими диафрагмами при определении силы на штоке
необходимо учитывать дополнительные потери на деформацию
второй диафрагмы и на трение в сальниках, составляющие со-
гласно опытным данным 25—30%. Таким образом, величина по-
лезной силы на штоке привода будет:
Q=0,14[(D+d)2 — d2\p кг,
где dj — диаметр штока в см.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УСИЛИТЕЛЕЙ
При расчете гидравлических усилителей, наряду с определе-
нием диаметра и хода поршня силового привода, определяют так-
же диаметры и ход плунжеров гидравлической системы.
Гидравлические усилители приспособлений относятся к
устройствам объемного типа, работающим на принципе закрытых
сообщающихся сосудов (фиг. 17). Если обеспечена полная не-
проницаемость соединений, то вследствие практической несжи-
маемости жидкости перемещение плунжеров определяется равен-
ством описываемых объемов.
Объем, описываемый шток-плунжером без учета потерь на
утечки, равен объему, описываемому рабочими плунжерами, т. е.
-----— п--------- ,
4 4
откуда S2d2
где Sr —ход шток-плунжера (ход поршня воздушного цилиндра )в см;
S2 — ход рабочего плунжера в см;
Da —диаметр шток-плунжера в см;
D3— диаметр рабочего плунжера в см;
п — количество рабочих плунжеров.
Потеря жидкости на утечки учитывается введением $ расчет-
ную формулу объемного коэффициента полезного действия щ, ко-
торый может быть принят в среднем равным 0,95:
S или $ | 05nS. —5 .
1 Di-г) 1 2\D2)
56
Ход рабочего плунжера зависит от колебания размеров зажи-
маемой детали и передач между плунжером и зажимными орга-
нами. Диаметр рабочего плунжера определяется в зависимости
от потребной силы зажима детали. Отношение —’ берется
D2
в пределах 1,75—2,5.
Основные зависимости между силами, давлениями и диамет-
рами гидравлического усилителя определяются из следующих со-
отношений:
Pi"D^ p2kd| р d|
= , т. е. —=—,
4-----------4---Pi £)2
где Pi—давление воздуха в сети в кг/см2',
рг — давление в масляной камере в кг)см?\
— диаметр поршня воздушного цилиндра в см.
Давление в масляной камере и давление воздуха в сети обрат-
но пропорциональны квадратам диаметров шток-плунжера и
воздушного цилиндра. Величина давления в масляной камере
будет:
Величина р2 выбирается, исходя из следующих соображений:
а) увеличение давления жидкости позволяет уменьшить раз-
меры плунжеров, но одновременно повышаются требования к ка-
честву обработки подвижных соединений и надежности уплот-
нений;
б) уменьшение давления требует увеличения размеров плун-
жеров, но при этом понижаются требования к уплотнениям и ка-
честву обработки, уменьшается чувствительность устройства к из-
носу деталей.
Величина р2, как показывает опыт эксплуатации подобных при-
способлений, может быть принята от 60 до 150 кг/см2.
Усилие на рабочем плунжере Рг определяется в соответствии
с величиной потребного усилия на зажимных органах.
Определив величину Ра и задавшись давлением р,, можно
найти диаметр рабочего плунжера D3:
Р2 = Р2^-, D3 = l/ *
4 F *Рг V Pi
и диаметр шток-плунжера
Ог=—.
2 1,75-5-2,5
Диаметр поршня воздушного цилиндра для получения не-
обходимого давления в масляной камере р3 будет определен, как
функция величин Рх; Р2; D2 и D3.
57
Так как
Р2-Р2—^-, а р2=——,
r.D2D2px /
то Р2=-------, откуда D1== I/
4D2 г
или
D
Обычно принимают давление воздуха в сети равным 4 кг/см?
и коэффициент полезного действия пневматического цилиндра
=0,8. Тогда эта формула принимает вид:
£>1=0,71 —
Для периодического пополнения утечек жидкости из гидрав-
лической системы приспособления необходимы дополнительные
резервуары, которые соединяются с рабочим резервуаром через
специальные клапаны. Как показывает практика, хорошие ре-
зультаты достигаются, когда в качестве клапана используется
шток-плунжер, который при ходе влево открывает отверстие,
соединяющее дополнительный резервуар с основным (см. фиг. 17).
В этом случае дополнительный резервуар служит также и для вы-
пуска попавшего в гидросистему воздуха.
Объем дополнительных резервуаров должен быть не менее
двухсменного расхода жидкости:
Q > 480 nq см3,
где Q — объем дополнительного резервуара в см3',
Я—утечка жидкости через плунжер в см3/мин;
' п — количество плунжеров в присгАсоблении.
Утечку жидкости через плунжер можно принимать в среднем
равной 0,02—0,05 от диаметра плунжера в см.
ГЛАВА 5
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРИСПОСОБЛЕНИИ
Конструирование приспособлений с пневматическим приводом
производится по тем же правилам, что и приспособлений с руч-
ными зажимами. Однако применение пневматического привода
ставит перед конструктором ряд новых вопросов, от правильного
решения которых зависит эффективность работы приспособления.
Работа приспособления с пневмоприводом в значительной степе-
ни зависит и от того, насколько правильно выбран тип привода, и
от того, насколько грамотно разработаны конструкция и компо-
новка отдельных узлов и деталей привода.
58
КОРПУСА ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Корпуса приспособлений служат для размещения всех узлов и
деталей, необходимых для установки и закрепления обрабатывае-
мых деталей. В пневматических и пневмогидравлических приспо-
соблениях корпус приспособления иногда служит также резер-
вуаром (рабочей камерой) для сжатого воздуха или масла.
Корпуса изготовляются литыми из чугуна или стали и сварны-
ми из листовой стали. Литые корпуса изготовляются из серого чу-
гуна марок СЧ 12—28; СЧ 15—32 или СЧ 18—36 по ГОСТ
1412—54. Из чугуна СЧ 12—28 выполняется большинство корпу-
сов мелких и средних приспособлений, не испытывающих больших
напряжений. Чугун СЧ 15—32 применяют для корпусов, работаю-
щих под давлением сжатого воздуха или жидкости до 30 ат, т. е.
в условиях, когда стенки корпуса должны быть достаточно плот-
ны и непроницаемы. Как правило, при применении чугунных кор-
пусов не рекомендуется использовать корпус как камеру для сжа-
того воздуха, так как возможны утечки воздуха через литейные
поры и раковины. Кроме того, при использовании полости корпуса
как пневмоцилиндра усложняется обработка цилиндра и ремонт
приспособления. В таких случаях лучше воздушную камеру делать
вставной из стали.
Чугун СЧ 18—36 назначается для крупных корпусов, испыты-
вающих более высокие напряжения и имеющих поверхности, ра-
ботающие на износ. Стальные корпуса отливаются из стали ма-
рок 25Л—35Л ГОСТ 977—53. Для сварных корпусов использует-
ся сталь марки Ст. 3 ГОСТ 380—50 или сталь 25—40 ГОСТ
1050—52.
Применение стали с большим содержанием углерода не до-
пускается ввиду ее плюхой свариваемости.
В стальных сварных корпусах расположение воздушных или
гидравлических резервуаров следует по возможности выполнять
в целом металле; если же это невозможно, то соприкасающиеся
плоскости сварных элементов перед сваркой должны быть обрабо-
таны с чистотой не ниже V V 4 и после сварки и окончательной
сборки испытаны на непроницаемость при давлении, превышаю-
щем рабочее на 50%, с выдержкой в течение 30—40 мин.
При проектировании пневматических приспособлений большое
внимание должно уделяться вопросу жесткости корпуса. Работа
силового привода не должна вызывать деформаций корпуса, вли-'
яющих на точность обработки деталей.
В связи с высокими требованиями к точности и чистоте поверх-;
ности отверстий под плунжеры следует изготовлять эти отверстия;
не непосредственно в корпусе, а в стальных втулках, запрессовы-
ваемых в корпус. Втулки должны быть закалены.
Толщину стенок втулок следует делать минимальной, чтобы
уменьшить величину выжимающей силы, равной:
Pe=-^-(D2-d2)p,
4
59
где D — наружный диаметр втулки в см’,
d — внутренний диаметр втулки в см\
р — давление в рабочей камере в кг/см2.
Посадку втулки в корпус необходимо выполнять с наибольшим
натягом, т. е. применять прессовые посадки Пр и Пл второго
класса точности. Этим достигается увеличение силы трения, про-
тиводействующей выжимающей силе.
Проверка правильности выбранных размеров и характера по-
садки производится следующим образом. Сила, потребная для
выпрессовывания втулки:
P=fpitDl,
где / — коэффициент трения между втулкой и корпусом (обычно
берется равным 0,1);
р—давление на контактной поверхности в кг/см2\
D — наружный диаметр втулки в мм\
I — длина соединения в мм.
Давление р, связанное с натягом, определяется следующей
формулой:
где Ег и Е2— модули упругости в кг/мм2 втулки и корпуса;
8 — расчетный натяг в мк, равный 8=8Г — ц;
8Г — наименьший натяг посадки;
и—поправка, учитывающая качество обработки сопря-
гаемых поверхностей,
1,2 (Л1Ч-А2) мк>
где hx и й2 — наибольшие высоты неровностей на сопрягаемых
деталях.
Значения и й2 можно приближенно определять по табл. 1.
Таблица 1
Максимальная высота неровностей при различных методах обработки
Метод обработки А в мк шах
Сверление и развертывание Сверление, зенкерование и развертывание Сверление, зенкерование и двукратное развертывание .... Шлифование: грубое среднее чистое особо чистое 10-25 6 10 2,5- 6 16—40 6—16 2,5— 6 1—2,5
60
Значение коэффициента с для наиболее употребительных в
практике отношений — следующее:
—....... 0,05.0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
D
с ...... 0,70 0,72 0,78 0,89 1,08 1,37 1,83 2,62 4,25 9,23
В случае, если выжимающая сида Рв получается равной или
больше силы Р, потребной для выпрессовывания, необходимо
уменьшить значение Рв путем уменьше-
ния толщины стенок втулки, либо отвер-
стие под втулку делать ступенчатым,
с диаметрами d и d[t т. е. уменьшить
площадь, на которую действует давле-
ние среды ( фиг. 43).
Слабым местом чугунных корпусов
являются отливаемые иногда за одно
целое проушины для осей качающихся
рычагов, которые могут быть сломаны
при эксплуатации.
Во избежание этого для крепления
осей следует предусматривать стальные
отъемные стойки по типу показанных
на фиг 44 Фиг. 43- Расположение втулки
в отверстии корпуса.
Фиг. 44. Отъемные стойки для осей рычагов.
ЦИЛИНДРЫ
Цилиндры поршневых силовых приводов выполняются обыч-
но с отъемными крышками. Для крепления крышек тело цилинд-
ра снабжается фланцами. Более технологична конструкция ци-
линдра в виде гладкого стакана. В этом случае крышки цилиндров
связываются болтами или шпильками, пропущенными снаружи
цилиндра. При такой конструкции цилиндра необходимо особо
внимательно выполнять его монтаж, так как неравномерная затяж-
ка болтов может вызвать несовпадение оси цилиндра и штока,
заклинивание поршня и быстрый износ уплотнений штока и
поршня.
61
Цилиндры изготовляются из стали (сталь марки 15 -*-45 ГОСТ
1050—52) или чугуна СЧ 15—32 ГОСТ *1412—54. Корпуса вра-
щающихся цилиндров и камер токарных и шлифовальных стан-
ков для уменьшения веса силового привода обычно изготовляют
из алюминиевых сплавов.
Толщина стенок выбираете?; в зависимости от материала и ди-
аметра цилиндра (табл. 2).
Таблица 2
Толщина стенок пневматических цилиндров
Материал цилиндра Диаметр цилиндра в мм
до 1 50 св. 150 До 250 св. 250
толщина стенки цилиндра в мм
Сталь 4 4—6 6-8
Чугун 10 10-15 15—18
Алюминий 10 10—15 15-18 |
При больших диаметрах рекомендуется стенки цилиндра изго-
товлять ребристыми (фиг. 45).
Точность выполнения внутреннего диаметра цилиндра зависит
от типа уплотнения поршня. При уплотнении уголковыми и V-об-
разными манжетами цилиндр обрабатывается по четвертому
или пятому классу точности.
При уплотнении резиновыми и
металлическими поршневыми
кольцами — по второму и треть-
ему классу.
Чистота обработки рабочей
поверхности цилиндра должна
быть не нижеVW8, а чисто-
та обработки опорных фланцев
и деталей, соприкасающихся с
ними, не ниже VV 4.
Для удобства сборки штока
и поршня с цилиндром следует
на конце штока и в отверстии
цилиндра снимать фаски, облег-
чающие постановку деталей
уплотнения (фиг. 47). Конструк-
ция поршня должна обеспечи-
Фиг. 45. Цилиндр с ребристыми
стенками.
вать простоту и доступность
сборки, надежное уплотнение и плавный, без заеданий и заклини-
ваний, ход поршня в рабочем цилиндре. Конструкции поршней с
различными видами уплотнений представлены на фиг. 46.
Поршни, как правило, делаются стальными. Чугунные поршни
применяются только при уплотнении поршневыми кольцами. При
уплотнении угловыми манжетами и асбографитовыми кольцами
62
толщину стенки поршня следует выбирать такой, чтобы избежать
сквозных отверстий для винтов или шпилек. При уплотнении
О-образными резиновыми кольцами зазор между поршнем и ци-
Лрабильно
Фиг. 47. Конструктивное оформление деталей цилиндра и штока.
линдром не должен превышать 0,1 мм, а длина поршня должна
быть не менее 20—25 мм при одном кольце и не менее 30—35 мм
при двух кольцах.
ПЛУНЖЕРЫ
Плунжеры гидравлических систем разделяются на шток-плун-
жеры, создающие давление в системе, и рабочие плунжеры, пере-
дающие усилие зажимным органам приспособления.
Шток-плунжер обычно имеет небольшой диаметр (от 12 до
25 мм) и значительную длину, определяемую величиной хода
поршня, а рабочие плунжеры — большой диаметр (25—50 мм)
и незначительный ход (3—10 мм).
На одном конце шток-плунжера закрепляется поршень воз-
душного цилиндра. В зависимости от способа крепления этот
конец выполняется нарезанным, гладким цилиндрическим с упор-
ным буртом или коническим (см. фиг. 46).
Соединение на конической шейке имеет некоторые преиму-
щества. Шток легко входит в отверстие и самоцентрируется;
правильно выполненные конусные соединения практически
исключают возможность перекоса штока; при повторной сборке и
разборке герметичность соединения и прочность посадки не на-
рушаются. Другой конец шток-плунжера при работе входит в
точно изготовленное отверстие и должен быть прошлифован и
притерт к нему с максимальным диаметральным зазором
0,003—0,005 мм, если соединение работает без дополнительных
уплотнений, и с зазором, соответствующим посадке движения вто-
рого класса точности, при уплотнении резиновыми кольцами.
64
Канавки на рабочей поверхности шток-плунжера не допускают-
ся. Типовые конструкции рабочих плунжеров показаны на фиг. 48.
Более рациональна конструкция плунжера с отъемной голов-
кой, так как центральное нарезанное отверстие облегчает извле-
чение плунжера из приспособления при разборке; отъемная опор-
ная головка служит компенсатором для устранения неточностей
изготовления деталей зажимного устройства и позволяет отрегу-
лировать приспособление для зажатия заготовок, значительно от-
личающихся своими размерами от запроектированных величин.
Надежность работы приспособления с гидравлическим усили-
телем в основном зависит от соблюдения герметичности всех со-
единений и прежде всего пары: отверстие цилиндра — плунжер.
Герметичность этого соединения может быть достигнута за счет
/ганабка д/гр резинового
Фиг. 48. Типы плунжеров:
а — цельный; б — с отъемной головкой.
высокой точности и чистоты сопрягаемых поверхностей и подбора
рабочей жидкости без применения специальных уплотнений. Точ-
ность изготовления отверстия под плунжер и самого плунжера
определяет величину зазора, т. е. величину кольцевой щели, по
которой просачивается жидкость. Повышение точности позволяет
уменьшить эту щель, но одновременно резко повышается стоимость
изготовления. Кроме того, ухудшаются условия передвижения
плунжера: увеличивается опасность заклинивания и заеданий.
Следовательно, с одной стороны, величина щели (зазора) для
создания условий непроницаемости соединения должна быть наи-
меньшей, а, с другой стороны, для получения плавного перемеще-
ния плунжера — увеличенной.
Течение вязких жидкостей в щелях шириной до 0,1 мм при
давлениях, применяемых для приспособления, имеет ламинарный
характер. Расход жидкости в кольцевых щелях при ламинарном
течении несжимаемой вязкой жидкости может быть найден из
уравнения Гагена-Пуазёйля:
где q — расход (утечка) жидкости, через щель в см?!сек\
ДР— перепад давления в кг/см\
pi — коэффициент абсолютной вязкости в кг сек/см*\
I—длина щели по оси в см',
5 М. А. Толстов
65
dA — диаметр отверстия в см\
d2 — диаметр плунжера в см.
Ширина щели в рассматриваемом соединении s= сле-
довательно:
g= ‘ f.Ps. (di+d2) см?/сек.
24 I
Обычно величина зазора s по сравнению с диаметром сопря-
жения очень мала, и можно принять d1-|-d2=2d, гдей — номиналь-
ный диаметр сопряжения, тогда:
q=--------1 см? сек,
4 12И/
т. е. при данных условиях утечка жидкости пропорциональна ве-
личине зазора в третьей степени и обратно пропорциональна дли-
не сопряжения.
Фиг. 49. Размеры уплотнительных канавок на плунжерах.
Указанная зависимость справедлива при концентричном рас-
положении плунжера в отверстии. При эксцентричном располо-
жении сопряженных деталей утечка возрастает. При максималь-
tfi — cf?
цом смещении плунжера, т. е. когда эксцентриситет £=s= - —
величина утечки увеличивается в два с половиной раза.
Так как величина утечки обратно пропорциональна длине со-
пряжения, а также потому, что с увеличением длины уменьшает-
ся опасность заклинивания, рекомендуется принимать длину
плунжера такой, чтобы минимальная длина сопряжения плун-
жер — цилиндр была не менее 2d, где d — диаметр плунжера.
В некоторых конструкциях гидравлических усилителей до по-
следнего времени применялись плунжеры с кольцевыми канавка-
ми, образующими в сопряжении с отверстием щель переменного
сечения (фиг. 49).
Однако многочисленные исследования течения жидкости в уз-
ких щелях показали, что улучшения качества уплотнения для
обычно применяемых давлений и видов применяемых жидкостей
при наличии канавок на плунжерах не наблюдается.
Наоборот, канавки в данных условиях вызывают некоторое
увеличение утечки жидкости и потому не могут служить целям
увеличения герметичности сопряжения.
66
Утечка жидкости через щель при использовании плунжеров с
канавками может быть вычислена по формуле:
л Д Р$га з.
0=----------- см3/сек,
4 12p<Z — zb)
где z — число канавок;
b— ширина канавки.
Испытания, проведенные для кольцевых щелей, образованных
плунжером и отверстием при посадках движения и ходовой 2 клас-
са точности, показали, что приведенные выше формулы дают не-
сколько завышенные величины утечки жидкости. Расхождение
экспериментальных данных с расчетными можно объяснить тем,
что действительный зазор на некоторых участках сопряжения мо-
жет быть меньшим расчетного, а также тем, что имеет место
сужение капиллярной щели в результате образования на стенках
щели адсорбционных фиксированных слоев полярных молекул.
Толщина таких напластований из слоев ориентированных поляр-
ных молекул, обладающих свойствами твердого тела, может до-
стигать величины 0,01 мм. Это явление сужения щели подтверж-
дается тем, что утечка через неподвижный плунжер, находящий-
ся под давлением, постепенно уменьшается. После перемещения
плунжера утечка восстанавливается до первоначальной величи-
ны, а затем вновь уменьшается.
Рабочие плунжеры изготовляются из конструкционной угле-
родистой стали и закаливаются до твердости =40ч-45.
Для изготовления шток-плунжеров лучше применять калящиеся
легированные малодеформирующиеся стали, например ХГ, или
же конструкционные низкоуглеродистые стали марки 20 или
20ХГОСТ 1050—52 с последующей цементацией. Чистота обра-
ботки рабочих поверхностей плунжеров должна быть не
ниже VVV 9.
УПЛОТНЕНИЯ
Получение на штоке силового привода усилия, соответствую-
щего расчетному, и сохранение его величины в течение длительно-
го времени в значительной степени зависит от герметичности со-
единений поршня, штока и плунжерной системы приспособления.
В связи с трудностями получения непроницаемости подвиж-
ных сопряжений в воздушных и гидравлических системах путем
пригонки деталей, в приспособлениях широко применяют спе-
циальные уплотнения.
Уплотнения как подвижных, так и неподвижных соединений
воздушной и гидравлической системы должны обеспечивать их
герметичность, простоту сборки, ремонта и регулировки силового
привода, а также должны обладать высокой износостойкостью и
надежно работать при значительных колебаниях температуры
окружающей среды. Потери на трение, создаваемые уплотнения-
ми подвижных соединений, должны быть минимальными.
5* 67
Наиболее распространенным видом уплотнений для поршней
и штоков воздушных систем являются уголковые манжеты и во-
ротники (фиг. 50). Манжеты и воротники изготовляются из кожи
или специальных резиновых смесей. Кожаные воротники и ман-
жеты применяются для уплотнения как пневматических, так и
гидравлических систем. Их конструкция и размеры, а также тех-
нические условия на изготовление и приемку установлены
ГОСТ 2749—52. Материалом для кожаных манжет служат: чеп-
рак хромовый, чепрак шорно-седельный типа Л и К или чепрак
технический.
Резиновые манжеты и воротники по ГОСТ 6678—53 пред-
назначены для обеспечения герметичности подвижных и непо-
движных соединений пневматических приводов, работающих при
давлении до 10 кг/см2. Они сохраняют свою упругость при тем-
пературе окружающей среды в пределах от +80 до —35°. Резино-
вые манжеты и воротники изготовляются из резиновой смеси с
твердостью 75—85 по ТМ-2 и сопротивлением разрыву не менее
80 кг/см2.
Прд давлением сжатого воздуха кромки манжеты прижи-
маются к стенкам цилиндра с усилием, пропорциональным давле-
нию воздуха. При давлении воздуха до 4—6 ат достаточно поста-
новки одной манжеты.
Уплотнение манжетами и воротниками обеспечивает герметич-
ность соединения только в одном направлении, поэтому в.цилин-
драх двустороннего действия на поршне устанавливаются две
манжеты, направленные рабочими кромками навстречу потоку
воздуха. Благодаря своей эластичности манжеты легко приспо-
сабливаются к небольшим отклонениям цилиндра от правильной
геометрической формы, сохраняя высокую герметичность соеди-
нения.
' Кожаные манжеты при больших перерывах в работе ссыхают-
ся и отходят от стенок цилиндра. Во избежание этого необходи-
мо устанавливать разрезные пружинные кольца, которые обеспе-
чивают постоянное прилегание манжеты к цилиндру (фиг. 51).
Уплотнению манжетами свойственны серьезные недостатки.
Большая площадь соприкосновения с рабочей поверхностью,
обеспечивая хорошую герметичность, одновременно служит
источником больших потерь на трение. Эти потери быстро возра-
стают по мере уменьшения диаметра цилиндра. Так, в случае при-
менения манжет по ГОСТ 6678—53 для диаметров от 300 до
150 мм потери на трение примерно одинаковы и равны от
0,27/ для цилиндра 300 мм до 0,37/ для цилиндра 150 мм, для
диаметра 120 мм они равны уже 0,47/ и при диаметре в 25—30 мм
достигают 0,93—1,12/, где/—коэффициент трения манжет по
поверхности цилиндра.
В зависимости от смазки, состояния поверхности трения, на-
личия в воздухе влаги и механических примесей величина коэффи-
циента трения колеблется в очень широких пределах — от 0,1 до
0,6. Следовательно, при малых диаметрах цилиндров потери могут
63
Фиг. 50. Уголковые манжеты.
Фиг. 51. Уплотнение поршня и штока.
Фиг. 52. Элементы конструкции
поршня с уголковыми манжетами.
не менее
69
составить 50—60%, и такой привод будет работать крайне не-
устойчиво.
Другим серьезным недостатком как кожаных, так и резиновых
манжет является их выпучивание при сильном затягивании кре-
пежным кольцом, что может привести к нарушению герметичности
соединения.
При конструировании поршневого привода необходимо исклю-
чить возможность повреждения уплотнений. Совершенно недопу-
стимо на поверхности скольжения уплотнений наличие каких-ли-
бо отверстий или канавок, которые могут повредить рабочую по-
верхность уплотнения.
Большое значение для работы уплотнения типа уголковых ман-
жет и воротников имеют конструкция и размеры сопрягаемых
деталей. Между внутренней поверхностью манжеты, установленной
на поршень, и прижимным кольцом должен быть обеспечен ради-
альный зазор не менее 1,5—2 мм. Во избежание надреза манжеты
кромки кольца и опорной поверхности поршня, обращенные к ман-
жете, должны быть закруглены радиусом не менее 1—2 мм
(фиг. 52).
Высота опорного кольца должна быть на 2—3 мм выше рабо-
чей кромки манжеты, чтобы в конце хода поршня исключить воз-
можность смятия рабочей кромки манжеты о крышку цилиндра.
Более совершенным и универсальным видом уплотнения, сво-
бодным от недостатков, присущих уголковым манжетам, являют-
ся V-образные манжеты. Эти манжеты одинаково хорошо обеспе-
чивают уплотнение как по наружному, так и внутреннему диа-
метру. Они могут с успехом применяться для уплотнения под-
вижных и неподвижных соединений в пневматических и гидравли-
ческих устройствах, обеспечивая необходимую герметичность при
давлении до 320 кг/см2.
, ' Форма и размеры манжет определены ГОСТ 6969—54. Так
же, как и уголковые манжеты, они готовятся из специальной рези-
новой смеси и нормально работают при температуре от 4-80°
до — 35°.
Жесткого крепления манжет не требуется, так как герметич-
ность соединения достигается тем, что сжатый воздух или жид-
кость под давлением разжимают манжету, обеспечивая плотное
прилегание ее кромок.
Для удержания манжеты на поршне или крышке цилиндра
устанавливаются специальные кольца (фиг. 53).
В качестве заменителей специальных манжет для уплотнения
поршней могут быть использованы кольца из отработанных кли-
новых ремней. Концы ремня срезаются в виде клина так, чтобы
при сборке получилось кольцо одинаковой толщины (фиг. 54).
Такое соединение концов не требует оклейки и обеспечивает на-
дежное уплотнение по всей длине стыка. При уплотнении клино-
вым ремнем обычно ставится два кольца. Хорошие результаты
достигаются также при использовании уплотнительных колец из-
графитизированной асбестовой набивки (фиг. 55).
70
Фиг. 53. Установка V-образных манжет.
Фиг. 54. Уплотнительное
кольцо пз клинового ремня.
Фиг. 55. Уплотни-
тельное кольцо из
графитизированной
асбестовой набивки
Фиг. 56. Схема действия резинового кольца.
71
Металлические поршневые кольца ввиду сложности их изго-
товления в приспособлениях почти не применяются.
Успешно применяются в силовых приводах и гидравлических
усилителях уплотнения в виде резиновых колец круглого и прямо-
угольного сечения, устанавливаемых в канавки на поршне, плун-
жере, в отверстиях для плунжера или штока с натягом между
уплотняемыми поверхностями.
Уплотняющее действие резинового кольца (фиг. 56) заклю-
чается в том, что оно под давлением жидкости или воздуха при-
жимается к стенке канавки и, принимая ее форму, надежно пере-
крывает имеющиеся в соединении зазоры. Ценным свойством
уплотнений кольцами является также то, что они работают оди-
наково надежно и при изменении направления давления среды на
обратное. Резиновые кольца применяются также для уплотнения
неподвижных соединений.
Кольца прямоугольного сечения делаются обычно шириной
4—6 мм и высотой 6—8 мм. При этом размеры канавок в плун-
жере должны обеспечивать боковой зазор в 0,2—0,3 мм между
кольцом и стенкой канавки. Глубина канавки должна быть мень-
ше толщины кольца на 0,1 мм (фиг. 57,а). Под действием рабочей
жидкости объем кольца может увеличиться на 2—5%. Поэтому
несоблюдение указанных зазоров может привести к выдавливанию
резины из канавки и разрушению кольца.
Канавки под уплотняющие кольца круглого сечения делаются
как прямоугольного, так и полукруглого профиля. Размеры пря-
моугольной канавки 6=l,30d, J?=0,5-^~0,8 мм, <г=0,1 0,25 мм;
a=0,75^0,85d (фиг. 57,6).
Построение профиля полукруглой канавки показано на
фиг. 57,а, справа. Размеры канавки следует выбирать, исходя
из соотношений: a=d—(0,5~^~ 1,0) мм и + (1,5 2,0) мм.
В табл. 3 приведены примеры применения резиновых колец и
рекомендуемые размеры канавок для них, поданным станкострои-
тельного завода им. Орджоникидзе. Размеры резиновых колец
указаны в табл. 4. Резиновые кольца изготовляются из масло-
стойкой резины марки 3826 по ТУ МХП 1166—51 р.
Необходимым условием длительной и надежной работы уплот-
нений кольцами является высокая чистота уплотняемых поверхно-
стей и хорошая смазка. Поверхности цилиндров и штоков ре-
комендуется обрабатывать с чистотой не ниже VW 9, а дно и
стенки канавок W 6.
При соблюдении размеров канавок и рекомендуемых натягов
установка одного резинового кольца обеспечивает практически
полную герметичность соединения при давлениях до 300—350
кг/см2.
Уплотнение штоков в крышках цилиндров достигается также
применением сальников с мягкой набивкой (фиг. 58). Сальники
с мягкой набивкой обычно применяются в тех случаях, когда
имеется возможность их периодической регулировки (подтягива-
72
j' Фиг. 57. Профиль и размеры канаиск для рез! есььх кслсц:
а _ форма и размеры канавок;[б и в — расположение^иГразмеры,канавок.
Фиг. 58. Способы подтяги-
вания сальников с мягкой
‘ набивкой:
а — болтами; б — втулкой^с на-
ружной резьбой; в — накидной
гайкой.
73
Таблица, 3
Примеры ИриМеНения колец и рекомендуемые размеры йроЮчёк
I. Для неподвижных соединений
D кольца 12 16 20 25 30 35 40 45 50 •55 65 75 90 105 120 125 150 D кольца 165 175 200 225 250 300
А3 Dj — *з 12 16 20 25 30 35 45 50 55 65 75 90 105 120 125 150 С!| СО 165 175 200 225 250 300
п + о и2 -1-0,7 8 12 15 20 24 29 34 39 42 47 57 65 80 95 НО 115 140 D "Н* ,7 ui -0,8 153 163 1 188,5 213,5 238,5 288,5
Г) +0,5 из +1 ,о 12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 65 75 90 105 120 125 150 п +0,6 U3 4-l,2 165 175 200 225 250 300
6 10 13 1 18 1 1 20 1 27 32 34 39 44 54 И 77 1 1 92 107 1 112 137 £>4 149 159 184 209 234 284
*+0.8 2,5 1 3 | 3,8 5 1 6 I д+о.з 1 7,5
/,-0,4 Л—0,6 2 | 2,5 1 3 4 1 5 1 Л“0’5 1 Л-0,7 1 6
II. Для подвижных соединений
Таблица 3 (окончание)
-4*
D кольца 12 16 25 30 35 40 45| 55 65 75 90(105 (120) 12б|150 D кольца 165 175 200 225 250 300
°4: 12 16 20 25 30 ’ 35 40 45 50 55 65 75 90 105 120 125 150 А3 DI —3 *3 165 175 200 225 250 300
п °’3 ^2 л 0,4 8 15 20 24 29 i" 37 42 47 57 65 80 95 НО 115 140 +0.35 ©2 +0,45 153 163 188,2 213,2 II ' 288,2
л+°.з 2,5 3 3,8 5 6 6+0.з 7,2
Размеры резиновых колец
Таблица 4
ния), так как материал набивки со временем теряет свою упру-
гость и уплотняющие свойства. Подтягивание нажимной втулки
осуществляется накидной гайкой, втулкой с наружной нарезкой
или болтами. Не следует допускать непосредственного сопри-
косновения вращающейся втулки с набивкой (фиг. 58,6, слева),
так как в этом случае трудно добиться равномерного уплотнения
рабочей поверхности и возможно повреждение набивки при ее
подтягивании. Во избежание этого между вращающейся втулкой
и уплотнением необходимо закладывать опорное кольцо (фиг. 58, б,
справа).
Материалом для набивки служат плетеные хлопчатобумажные,
пеньковые или асбестовые шнуры, пропитанные консистентной
смазкой или смазкой из графита и технического жира.
ДИАФРАГМЕННЫЕ КАМЕРЫ
Надежность работы диафрагменных силовых приводов опре-
деляется качеством диафрагмы, способом закрепления ее в кор-
пусе и соединения со штоком.
Наибольшей длиной хода при одинаковом диаметре и наиболь-
шей выносливостью обладают диафрагмы, специально изготов-
ляемые заводами резйно-технических изделий методом горячего
прессования из маслостойких резиновых смесей. На фиг. 59 изо-
бражена конструкция и основные размеры такой диафрагмы. Диа-
фрагмы обычно изготовляются с несколькими слоями специальной
ткани. Обе стороны покрыты резиной и образуют гладкую поверх-
ность. Материал диафрагмы должен иметь следующие свойства:
76
твердость по Шору 50—60; сопротивление разрыву не менее
160 кг/см2; относительное удлинение не менее 500%.
При испытании на усталость при ходе штока 25—30 мм и дав-
лении 4,5 ат диафрагма должна сохранять герметичность не менее
чем при 1 000 000 колебаний. При отсутствии специальных диаф-
рагм успешно работают также и плоские диафрагмы, материалом
1,0 Л НЦО t±0,5
/74 129 /54 28 5
228 118 20 И J4 6
Фиг. 59. Резиновая диафрагма.
для которых служит листовая маслостойкая резина группы VIII с
пределом прочности при растяжении не менее 45 кг/см 2. Плоские
диафрагмы могут изготовляться из резины автомобильной каме-
ры. Для диафрагменных камер с малым ходом штока можно ис-
пользовать стальные диафрагмы (из стали марки 60С2А).
Весьма важным является рациональное оформление элемен-
тов диафрагменной камеры, опорного диска и крепления диафраг-
мы с корпусом и опорным диском.
Следует обращать особое внимание на хорошую герметичность
в местах сопряжения диафрагмы с частями рабочей камеры (кор-
пусом), а в случае применения кольцевых диафрагм — и с опор-
ным диском (грибком) штока.
В односторонних диафрагменных камерах опорная шайба на
штоке располагается со стороны, противоположной давлению воз-
духа. Если в приводах одностороннего действия воздух подается
со стороны, противоположной штоку, то соединять диафрагму с
опорным диском не следует. Свободная диафрагма растягивается
как в радиальном направлении, так и по окружности. Деформация
диафрагмы постепенно уменьшается от периферии к центру. Уча-
77
Фиг. 60. Типовое соединение кольцевой диафрагмы с опорным диском.
Не менее
Фиг. 62. Расположение болтов для крепления диафрагмы.
сток с наибольшей деформацией находится на некотором расстоя-
нии от места закрепления диафрагмы. При неподвижном соедине-
нии с опорным диском работает уже не вся диафрагма, а только
кольцевой участок между опорным диском и корпусом. Поэтому
возможности деформации диафрагмы уменьшаются, вследствие
чего уменьшается и допустимый ход штока. При подаче воздуха
со стороны штока, когда жесткое соединение диафрагмы с опор-
ным диском неизбежно, следует зажимную гайку делать возмож-
но меньшего диаметра.
Типовое соединение кольцевой диафрагмы с опорным диском
показано на фиг. 60. Чтобы обеспечить плотное и прочное крепле-
ние диафрагмы, на опорном диске делается V-образная канавка^
а в зажимной гайке — соответствующего профиля выступ. Для
предохранения резины от разрушения при затягивании гайки меж-
ду диафрагмой и .гайкой прокладывается фольга толщиной
0,15—0,20 мм.
Двусторонние силовые диафрагменные приводы применяются
как с одной, так и с двумя диафрагмами. В конструкции с одной
диафрагмой соединение ее с опорными дисками может выполнять-
ся согласно фиг. 61,а. При этом, как указывалось выше, диаметр-
опорного выступа а следует делать возможно меньшим. Закрепле-
ние на штоке двух диафрагм показано на фиг. 61,6.
Соединение диафрагмы с корпусом должно обеспечивать пол-
ную герметичность и наибольший срок ее службы. Достаточно-
надежный и простой в выполнении способ крепления представлен
на фиг. 62. Здесь диафрагма зажимается с помощью болтов или
винтов, проходящих через отверстия в крышке камеры и отверстия
в диафрагме. Для достижения необходимой герметичности оси
отверстий ДЛ1Я крепления диафрагмы должны быть расположены
на расстоянии не менее 1,5 d от края рабочей камеры (d—диаметр
крепежного болта).
Применяется также крепление диафрагмы круглой гайкой.
Этот способ не применим для камер больших размеров, так как
выполнение резьбы большого диаметра в крупном корпусе значи-
тельно усложняет процесс изготовления корпуса.
Возможно крепление с выносом болтов за пределы диафрагмы.
Большое влияние на продолжительность службы диафрагм
оказывает чистота обработки рабочих поверхностей корпуса,,
крышки и опорных дисков. Острые углы в местах опоры и пере-
гиба диафрагмы у корпуса и опорных дисков должны иметь чи-
стоту обработки не ниже VW 7. Местные рванины и риски
должны быть тщательно заполированы.
ТРЕБОВАНИЯ К НАПОЛНИТЕЛЯМ
Для наполнения гидравлических систем приспособлений могут*
быть использованы минеральные масла, а также нашедший за
последнее время широкое применение в приспособлениях гидро-
пласт.
7<>
Основные требования к наполнителю:
I. Вязкость жидкости не должна значительно изменяться при
колебаниях температуры. Уменьшение вязкости жидкости при
повышении температуры приводит к течи через соединения и
уплотнения, а увеличение вязкости жидкости при понижении тем-
пературы вызывает увеличение сопротивлений в гидросистеме и
уменьшение подвижности плунжеров.
2. Жидкости должны быть антикоррозийными и не оказывать
вредного влияния на уплотнения.
3. Жидкости должны обладать хорошей смазывающей спо-
собностью.
Если гидравлическая система встроена в корпус приспособле-
ния и плунжеры не испытывают боковых усилий, способных вы-
звать их смещение в отверстии, а также при отношении длины
соединения к диаметру плунжера—>2 для заполнения системы
d
могут применяться менее вязкие наполнители с вязкостью
£50 = 4 -^-6,5. Для заполнения откидных резервуаров при воз-
можности возникновения боковых нагрузок на плунжеры и при
относительно коротких плунжерах ( —<2) следует применять
d
более вязкие наполнители с вязкостью Ебо^б,5.
Применение гидропласта в качестве наполнителя может быть
рекомендовано только при малых перемещениях всех плунжеров
гидравлической системы.
МАСЛО- И ВОЗДУХОПРОВОДЫ
Присоединение установленного на станке приспособления к
воздушной магистрали, а также соединение аппаратуры управле-
ния и рабочих узлов приспособления между собой осуществляется
жесткими и гибкими трубопроводами различного сечения.
В зависимости от типа приспособления и его конструктивных
особенностей трубопроводы предназначаются для подачи сжатого
воздуха под давлением до 6 кг/см2 и жидкостей под давлением до
150 кг/см2. Для подачи сжатого воздуха от воздушной магистрали
к приспособлению и для соединения подвижных цилиндров с не-
подвижной аппаратурой применяются резиновые шланги по ГОСТ
71—55. Присоединение гибких воздухопроводов производится с
помощью хомутиков, ниппелей или промежуточных муфт.
Наиболее часто применяется соединение с хомутиком, состоя-
щее из ниппеля 4, на который надевается резиновый шланг, стя-
гиваемый хомутиком 5 (фиг. 63). Чтобы избежать повреждения
наружной поверхности шланга, кромки хомутика должны быть от-
бортованы. Не следует допускать крепления шланга на ниппеле
проволокой, так как это приводит к быстрому разрушению
шланга.
Штуцер 1 ввертывается в приемное отверстие распределитель-
ного крана или обратного клапана приспособления. При соедине-
so
Фиг. 64. Соединение резинового шланга с применением дифференциальной
. гайки.
Фиг. 65. Ниппели для шлангов:
а — с выступом; б — с резьбой;
в— ребристый.
6 м. А. Толстов
81
нии шланга с приспособлением между торцами ниппеля 4 и штуце-
ра 1 устанавливается кожаная или фибровая прокладка 3, повы-
шающая герметичность соединения. Ниппель и штуцер стягивают-
ся гайкой 2.
Значительно цроще и меньше по размерам конструкция соеди-
нения с дифференциальной гайкой (фиг. 64). Ниппель 3 выполнен
в виде трубки с наружной резьбой; на одном конце резьба не-
сколько притупляется, и на него надевается резиновый шланг 5,
стягиваемый хомутиком 4. На второй конец навинчивается диф-
ференциальная гайка 2. Левая и правая части гайки имеют резь-
бу с разным шагом, что обеспечивает плотное касание конических
поверхностей штуцера 1 « ниппеля при затягивании гайки 2.
Конец ниппеля, на который надевается резиновый шланг, мо-
жет иметь различную форму (фиг. 65). Наиболее удачна первая
форма (фиг. 65,а), исключающая возможность повреждения внут-
ренней поверхности шланга. Конструкция (фиг. 65,в) является в
этом отношении самой нерациональной.
В качестве гибких трубопроводов для жидкости при давлении
до 150 кг!см 2 используются гибкие резиновые рукава высокого
давления с металлическими оплетками, изготовляемые по ГОСТ
6286—52. Эти рукава состоят из внутреннего резинового слоя,
хлопчатобумажных оплеток, промежуточных резиновых слоев,
одной или двух металлических оплеток и наружного резинового
слоя. Наименьший допускаемый радиус изгиба рукавов пример-
но 8d, где d — диаметр отверстия рукава. Присоединение рука-
вов к приспособлению производится при помощи металлической
арматуры, показанной на фиг. 66.
Жесткие трубопроводы, соединяющие неподвижные узлы при-
способления, выполняются стальными, латунными или медными.
Трубопроводы из стальных газовых труб с использованием обыч-
ной водопроводной арматуры применяются сравнительно редко
вследствие громоздкости такой арматуры и затруднительного мон-
тажа. Наиболее употребительны медные и латунные трубы.
Размер внутреннего диаметра труб воздухопроводов оказывает
большое влияние на работу пневмопривода. Диаметр каждого воз-
духопровода должен быть согласован с объемом соответствующе-
го силового привода, чтобы гарантировать необходимую скорость
срабатывания зажимов и не вызывать заметного падения давле-
ния воздуха. Внутренний диаметр воздухопроводов с достаточной
степенью точности может быть определен по формуле:
d=20 |/ О- мм,
где Q — объем сжатого воздуха, проходящего по воздухопроводу
в см?/сек,\
v — скорость воздуха в воздухопроводе, принимаемая 1000 —
2000 см/сек.
Количество сжатого воздуха, проходящего по воздухопроводу
приспособления, обычно принимается равным количеству воздуха,
82
потребляемому приспособлением, которое может быть вычислено
по формуле:
Q=0,25-10-3^п см?/сек,
где q — объем рабочей камеры силового привода;
п — среднее число ходов штока в час.
Количество воздуха, вычисленное по этой формуле, учитывает
утечки сжатого воздуха в пневмоприводе и арматуре приспособ’
ления, а также объем воздухопроводов после распределительного
крана.
Для поршневых силовых устройств объем цилиндра равен:
тD2 о ,
q«=----- S еле3,
4
где D — диаметр цилиндра в см\
S — ход штока в см.
Фиг. 66. Присоединение рукавов высокого давления к приспособлениям.
Объем диафрагменной камеры зависит от конструкции каме-
ры, и поэтому дать единую формулу для его определения не пред-
ставляется возможным. Для камер со стандартной штампованной
диафрагмой объем определяется по формуле:
<7=-^(D2+Dd+d2)S см3,
где D — диаметр рабочей части диафрагмы в см‘,
d —диаметр опорного диска в см\
S — ход штока в см.
Толщина стенок труб определяется из условий прочности
трубы при заданном рабочем давлении. Однако она не должна
6* 83
• Фиг/67. Типы соединений трубопроводов.
быть меньше 0,8 мм для труб из красной меди м Латуни и 0,5 мм
для труб из стали. Это необходимо для уменьшения опасности
внешних механических повреждений, а также по технологическим
соображениям, так как облегчает гибку труб.
Неправильно Правильно
Фиг. 68. Соединение близко расположенных штуцеров.
Фиг. 69. Головки для подвода
' 2 3
воздуха к силовым приводам.
Прочность труб проверяется на разрыв по формуле:
R,>— кг/см2,
г 2s
где Rz — допускаемое напряжение на разрыв, принимаемое рав-
ным для стали 400—600 кг/см2 и для латуни 250 кг/см2;
р — давление жидкости в ат\
d — внутренний диаметр трубы в см\ •
s — толщина стенки трубы в см.
Для колен и закруглений величину допустимого напряжения
следует уменьшать примерно на 25%, так как в этих местах
прочность труб понижается.
Присоединение концов жестких масло- и воздухопроводов к
аппаратуре и соединение отдельных участков их между собой
осуществляется при помощи специальной арматуры. Соединитель-
85
4iast арматура должна обеспечивать возможность быстрой и удоб-
ной сборки, разборки и повторной сборки трубопроводов без на-
рушения герметичности соединений. Наиболее полно удовлетво-
ряют этим требованиям соединения с развальцовкой конца трубы
по ОСТ 20062—38 (фиг. 67, а) или по нормалям Министерства
станкостроения С91-10; С91-20; С91-50 (фиг. 67,6). Конструкции,
применяемые в станкостроении, отличаются тем, что на конец
трубы надевается переходная втулка, улучшающая герметичность
соединения и исключающая возможность повреждения разваль-
цованного конца трубы при затягивании гайки. Соединения по
ОСТ 200062—38 могут быть рекомендованы только для давлений
не более 20 кг/см 2, тогда как арматура, изготовленная по норма-
лям станкостроения, удовлетворительно работает до давлений
60—100 кг/см2.
Расположение труб на приспособлении должно обеспечивать
удобный монтаж и по цозможности не вызывать увеличения габа-
ритов приспособления. Рекомендуется помещать трубки под кор-
пусом или внутри его с выводом мест присоединения наружу. Не
следует применять соединение близко расположенных, находя-
щихся на одной оси штуцеров прямыми трубками, так как при
этом практически невозможно обеспечить необходимую герметич-
ность соединений и к тому же при затяжке гаек в трубках возни*
кают дополнительные напряжения, которые могут привести к раз-
рыву трубы. В этом случае следует давать трубам дополнительный
изгиб (фиг. 68).
ГОЛОВКИ ДЛЯ ПОДВОДА ВОЗДУХА К ВРАЩАЮЩИМСЯ
СИЛОВЫМ ПРИВОДАМ
Подвод воздуха к вращающимся силовым приводам металло-
режущих станков производится при помощи специальных головок.
Такая головка для диафрагменного привода двустороннего дейст-
вия представлена на фиг. 69,а. Сжатый воздух резиновыми шлан-
гами подводится к штуцерам 1 и 2, откуда по каналам в штоке 3
направляется в соответствующее рабочее пространство привода.
Конструкция головки для одностороннего силового привода
показана на фиг. 69,6. Особенность этой головки заключается в
том, что у ней имеется только один приемный штуцер и соответ-
ственно один центральный канал в штоке. Корпус головки 2
установлен на двух радиальных шариковых подшипниках.
Слабым местом обеих конструкций являются уплотнения 1.
При работе на высоких скоростях как резиновые, так и кожаные
манжеты быстро выходят из строя. Для снижения окружной ско-
рости трущихся поверхностей на штоке 3 для манжеты сделана
специальная заточка.
ПРИМЕРНЫЙ РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Исходные данные. Требуется запроектировать приспособление
для фрезерования полосовой заготовки фасонной фрезой. Разме-
ры заготовки и обработанного контура приведены на фиг. 70,а.
,86
Материал заготовки сталь марки 40 по ГОСТ 1050—52. Обработ-
ка ведется на горизонтально-фрезерном станке. За один проход
фрезеруются две параллельно расположенные заготовки. Подача
на зуб $ = 0,05 мм. Глубина фрезерования t = 9 мм. Наиболь-
ший диаметр фрезы /)=90 мм, число зубьев z=10. Так как
одновременно зажимаются две детали и колебания зажимаемых
Фиг. 70. К расчету приспособления.
размеров детали незначительны (0,53 мм), то наиболее рацио-
нальной для данного случая будет конструкция с односторонним
диафрагменным силовым приводом. Закрепление обрабатываемых
деталей можно осуществить только прихватами по торцам. Схема
приспособления и распределение сил, действующих на заготовку
в процессе обработки, показаны на фиг. 70, б. Определяем потреб-
ную силу зажима.
Сила, вырывающая заготовку из приспособления, будет равна
окружной силе резания и направлена под углом 18°24' к верти-
кали:
P=47/0’86s20>74zBD“0’86;
Р=47-90’86 0,050>74-10-30-90“°>86=212 кг.
Силе резания противодействует вертикально направленная сила
сцепления, создаваемая нормальным давлением зажима:
T=Fp=Pcos 18°24' = 212-0,95=200 кг.
87
Следовательно нормальное давление зажима будет равно:
F=k —;
р-
при к=3 и |i=0,25:
F=3-222.=2400 кг.
0,25
Величина перемещения зажимов, необходимая для свободной
установки и снятия обрабатываемых деталей равна:
s=o4-2=0,53-|-2=2,5 мм.
Для зажима принимаем качающиеся прихваты с отношением
плеч 1 :2. Планки опираются на коромысло, закрепленное на
горизонтальном плунжере. Следовательно, сила на плунжере дол-
жна быть Q = ^=- 2400==2400 кг. Ход плунжера S„=2-2,5=
=5 мм.
Определим силу, потребную на штоке силового привода, и ход
штока. Принимаем наименьший угол наклона рычага 6° и длину
рычага 100 мм. При зажиме заготовки наибольшего размера угол
наклона рычага и ход штока соответственно получим равными:
со8аг =----1--; 8Ш = 1 (sin —- sin 6°);
100-0,9945—5 л л/uk inoin/
coscti=------------=0,9445 ^=19° 12;
1 100 1
ход штока:
8Ш= 100 (sin 19°12' — sin 6°);
Sw= 100 (0,3289—0,1045)« 22,5 мм.
'Учитывая возможные зазоры в соединениях и упругие дефор-
мации во всех звеньях механизма, примем ход штока равным
Sw=30 мм. Запас величины хода плунжера
Д Sn=2L (1 — cos а);
Д8И=2-100(1—0,9945) =1,1 мм.
По графику (фиг. 15) находим зависимость между силами на
плунжере и штоке силового устройства при угле
<г=2,брш,
следовательно,
Ход штока привода с плоской диафрагмой должен быть не
более 0,15D (D — диаметр диафрагмы). При этом условии мини-
мальный диаметр диафрагмы будет:
D=-^- = -^-=200 мм.
0,15 0,15
68
Диафрагменные камеры с диаметром 200 мм дают усилие на
штоке примерно 875 кг. Учитывая потери на преодоление сопро-
тивления возвратной пружины, увеличиваем диаметр диафрагмы
до 225 мм. Размер опорного диска примем равным 0,7 D ^160 мм,
а силу пружины q = 50 кг и давление воздуха в сети р = 4 кг/см 2.
При этих условиях сила на штоке будет равна:
qw=[o,2(DWp-?];
Qw = [0,2(22,5+L6)2 4-50]= 1120 кг.
При зажиме заготовки, имеющей наименьший размер
(147,43 мм) и выбранных размерах диафрагмы сила на плунжере
и на каждом зажиме будет равна:
2г
Принимаем: а=6°; tg«?=/=O, 1; 3=arcsin— /;
3 = arc sin 0,02— 1°12':
Q'=[-------!-------0,111120=8730 кг.
L tg(6°+l°12') I
С учетом этой силы следует произвести расчет на прочность
всех деталей, несущих нагрузку при работе приспособления.
ОБЩИЕ ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
При проектировании пневматических и пневмогидравлических
приспособлений необходимо соблюдать ряд общих правил, позво-
ляющих создать надежные в работе конструкции.
Ниже приведены важнейшие из этих правил.
1. Одной из основных причин, вызывающих перебои в работе
гидравлической системы приспособлений, является попадание в
нее воздуха. Во избежание этого рекомендуется:
а) всю гидравлическую систему строить так, чтобы была ис-
ключена возможность образования воздушных «мешков» в отдель-
ных ее звеньях;
б) в пневмогидравлических приспособлениях шток-плунжер
силового устройства располагать в наивысшей точке гидравличе-
ской системы, чтобы воздух, попавший в гидросистему, при обрат-
ном ходе поршня мог удаляться через дополнительный резервуар
(см. фиг. 13);
в) в наивысших точках гидравлической системы и в местах
возможного скопления воздуха устанавливать специальные вен-
тили, которые позволяют периодически удалять скопившийся воз-
дух (фиг. 71).
2. Причиной неполадок в работе приспособлений с гидравли-
ческими усилителями может являться недостаток масла в рабочей
89-
камере. Для наблюдения за наличием масла целесообразно уста-
навливать в стенке дополнительного резервуара маслоуказа-
тель или же изготовлять крышку резервуара из органического
стекла.
3. В силовых приводах одностороннего действия необходимо
предусматривать свободное сообщение с атмосферой простран-
ства, расположенного с нерабочей стороны диафрагмы или порш-
ня. Несоблюдение этого условия может привести к замедлению
возврата штока в начальное положение.
4. Для получения достаточно большой силы зажима между
силовым приводом и зажимами обычно встраиваются передачи-
Фиг. 71. Вентили для выпуска воздуха из гидросистем.
усилители, вследствие чего величина хода зажимных органов (ку-
лачков, прихватов и пр.) сильно уменьшается. Во избежание не-
померно большого хода штока силового привода величину переме-
щения зажимов следует принимать в пределах:
s3=8+(2h-4) мм,
где 8 — разность между наибольшим и наименьшим зажимаемым
размером заготовки.
Для того чтобы можно было легко настроить приспособление
для зажима заготовок с большими размерами или же для полу-
чения наивыгоднейших условий работы усиливающих передач,
обязательно должно быть предусмотрено регулирование величины
зажимаемого размера.
5. В многоплунжерных гидравлических усилителях необходи-
мо предусматривать ограничители обратного хода плунжеров.
При отсутствии таких ограничителей (вследствие некоторой раз-
ницы в зазорах) в процессе обратного хода поршня один или не-
сколько плунжеров с большими зазорами получат непомерно боль-
шой обратный ход, а плунжеры с меньшими зазорами передвинут-
ся на незначительную величину и не освободят обработанные де-
тали. В качестве таких ограничителей могут служить отъемные
головки плунжеров.
90
6. Приемный резиновый шланг приспособления должен распо-
лагаться по направлению рабочего хода стола со стороны, про-
тивоположной рабочему месту. В противном случае шланг быстро
изнашивается, возможны перерывы в подаче сжатого воздуха
вследствие резких перегибов шланга и, кроме того, имеется опас-
ность случайных механических повреждений шланга.
7. Особое внимание должно быть обращено на возможность
легкой очистки приспособления от стружки. Все соединения меха-
нических и гидравлических передач должны быть надежно защи-
щены от засорения стружкой. Масло- и воздухопроводы должны
быть расположены так, чтобы не усложнять очистку приспособле-
ния.
8. Должна быть исключена возможность повреждения масло-
и воздухопроводов режущими инструментами.
9. Пневматический цилиндр или диафрагменная камера, а так-
же масло- и воздухопроводы по возможности не должны выходить
за габариты приспособления, чем обеспечивается предохранение
их от механических повреждений при эксплуатации и транспорти-
ровке.
10. На тяжелых приспособлениях должны быть предусмотрены
детали для стропа (рамы, цапфы), чтобы при подъеме краном
избежать захватов за пневматический цилиндр или камеру.
11. Распределительный кран, регулятор давления и другие
элементы аппаратуры управления должны располагаться так,
чтобы управление ими было совершенно безопасно, удобно и
исключало возможность случайного включения или выключения
силового привода во время работы.
12. Выпускное отверстие распределительного Крана должно
быть направлено в сторону от рабочего, чтобы струя выходящего
воздуха не выбрасывала на него эмульсию и стружку. Отрабо-
танный воздух желательно использовать для очистки приспособ-
ления от стружки и удаления обработанных деталей.
ГЛАВА 6
КОНСТРУКЦИИ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ
И ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИСПОСОБЛЕНИИ
Пневматический привод в виде самостоятельного узла или
как неотъемлемая часть конструкции может применяться в раз-
личных станочных приспособлениях для зажима обрабатываемых
деталей и автоматизации приспособлений и станков. Пневмо-
привод может также использоваться для зажима деталей при
слесарно-сборочных и сварочных работах, для приведения в дей-
ствие простых механизмов — ножниц, прессов, подъемников и. т. п.
Ниже приводятся примеры применения пневмопривода в раз-
личных условиях.
91
Фиг. 72. Установка патрона с поршневым приводом на токарном станке.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СТАНКОВ ТОКАРНОГО ТИПА
При работе на токарных станках часто применяют пневмати-
ческие патроны с приводом от поршневого цилиндра двусторон-
него действия. Однако общеизвестная конструкция такого пат-
рона обладает существенными недостатками, которые препятст-
вуют ее распространению в мелкосерийном и индивидуальном
Фиг. 73. Универсальный пневматический патрон.
производстве (фиг. 72). Для получения необходимой силы за-
жима соотношение плеч рычагов в этом патроне выбирается та-
ким, что ход кулачков обычно находится в пределах 6—8 мм.
Малый ход кулачков не позволяет зажимать обрабатываемые
детали, более или менее значительно отличающиеся своими диа-
метральными размерами. Поэтому при переходе на обработку
других деталей приходится переставлять накладные кулачки и
протачивать или прошлифовывать их на месте. Понятно, что та-
кую перестройку невозможно производить два-три раза в смену.
Стремление расширить универсальность трехкулачкового
пневматического патрона привело к созданию патрона с регули-
руемыми кулачками (фиг. 73).
В корпусе патрона 4 находится муфта 5, навертываемая на
тягу, соединяющую патрон с силовым приводом, установленным
на заднем конце шпинделя. В проточку муфты рходят длинные
концы трех коленчатых рычагов <?. Коротким концом рычаги пе-
редвигают ползушки 2. Кулачки 6 связаны с ползушками вин-
тами /. Вращением этих винтов производят настройку патрона
на размер. На торцовой поверхности патрона имеется кольце-
93
вая риска, а на кулачках нанесены деления, что позволяет про-
изводить предварительную настройку кулачков. Для более точ-
ной настройки служит риска на торце винта каждого кулачка
и деления на ползушке.
Фиг. 74. Переходная втулка для центра.
Такая конструкция позво-
ляет производить и независи-
мую перестановку кулачков,
благодаря чему патрон мо-
жет быть быстро настроен
для обработки заготовок не-
правильной формы, эксцент-
ричных втулок и других по-
добных деталей.
Конструкция патрона до-
пускает быстрый переход к
работе в центрах. Для этого
в центральное отверстие па-
трона вставляется переход-
ная втулка 1 с нормальным
центром (фиг. 74), а один из
кулачков используется как
поводок для хомутика.
Корпус патрона отливается из углеродистой машиноподелоч-
ной стали. Материал кулачков — сталь марки У7А. Рычаги испы-
тывают большие напряжения, поэтому их изготовляют из высоко-
легированных конструкционных сталей и подвергают закалке до
твердости HR =42-;-48.
Техническая характеристика патрона
Диаметр патрона в мм.................................. 350
Наибольший диаметр зажимаемой детали в мм:
при обычном положении кулачков................... 160
при перевернутых кулачках........................350
Наименьший диаметр зажимаемой детали в мм............... 8
Точность центрирования в мм...........................0,02
Сила зажима при давлении воздуха в сети р = 4 кг!смг в кг 10000
Для приведения в действие патрона особенно удобен диа-
фрагменный силовой привод двустороннего действия, который при
одинаковой силе тяги на штоке легче обычного поршневого ци-
линдра и имеет значительно меньший размер по длине. Благо-
даря этому дополнительная нагрузка на подшипники шпинделя
невелика и габариты станка увеличиваются незначительно.
На фиг. 75 показан разрез привода. Корпус диафрагменной
камеры состоит из двух стальных штампованных крышек 5, при-
крепленных к алюминиевому ободу 6. На штоке 2 укреплен
стальной диск 3, к которому при помощи колец прикреплены две
резиновые диафрагмы 4. По внешнему контуру диафрагмы за-
жаты между крышками и ободом. Шток проходит через цент-
ральные отверстия в крышках и правым концом соединяется с
94
тягой. На левом конце штока имеется распределительная голов-
ка 1 для подачи сжатого воздуха.
Техническая характеристика силового привода
Рабочий диаметр диафрагмы в мм........................ 320
Ход штока в мм ......................................... 25
Усилие на штоке при давлении воздуха 4 кг!смг в кг . 3000
Габариты (диаметр х длина) в мм..................... 390x95
На фиг. 76 показан токарный станок 1Д63, оснащенный
пневматическим патроном с приводом от диафрагменного сило-
вого привода двустороннего действия. Патрон 8 крепится на
Фиг. 75. Диафрагменный привод двустороннего действия.
шпинделе станка при помощи переходной планшайбы 7. Сило-
вой привод 3 коническим хвостовиком вставляется в отверстие
заднего конца шпинделя и закрепляется гайкой 4. Воздух от це-
ховой сети подводится через прикрепленный к корыту станка
водоотделитель 1 и проходит в силовой привод через масленку
2, редукционный клапан 5, обратный клапан 9 и распределитель-
ный кран 6.
Монтаж пневматического оборудования на станке несложен
и не требует переделки узлов станка.
При переводе станка на пневматический привод почти пол-
95
Фиг. 77. Цанговый патрон.
ностью сохраняется универсальность станка. Существенный недо-
статок этой конструкции пневмопривода — невозможность обра-
ботки длинных заготовок, проходящих в отверстие шпинделя.
Ниже рассмотрено несколько конструкций приспособлений,
работающих от описанного силового привода. На фиг. 77 пока-
зан цанговый патрон для расточки отверстия коробки червячного
редуктора. На шпиндель станка навертывается корпус 2 с запрес-
сованной в нем закаленной втулкой 3. В конус втулки входит цан-
га 4. Осевое перемещение цанги (зажим и освобождение обраба-
? J
Фиг. 78. Трехкулачковая зажимная оправка.
тываемой детали) осуществляется тягой 1, связанной со штоком
силового привода.
Трехкулачковая разжимная оправка изображена на фиг. 78.
Корпус оправки 2 с чугунной резьбовой втулкой 3 навертывается
на шпиндель станка. Для закрепления обрабатываемой детали
служат три кулачка 4, расположенные в отверстиях корпуса под
углами 120°. Выдвижение кулачков производится с помощью
втулки 5, имеющей три клиновых паза. Перемещение втулки осу-
ществляется силовым приводом через тягу /. Для возврата ку-
лачков в исходное положение при освобождении обрабатывае-
мой детали служат пружинные кольца 6.
При базировании деталей по точному центральному отвер-
стию (шестерен, колец и т. п.) применяются цилиндрические
оправки с осевым зажимом (фиг. 79). В корпус 1 запрессовьь
вается оправка 2. Сквозь отверстие в оправке проходит тяга 4,
соединенная со штоком силового привода. Обрабатываемые де-
тали зажимаются через быстросъемную шайбу 3.
При базировании деталей по наружной поверхности и торцу
можно использовать приспособления, подобные изображенному
на фиг. 80. Приспособление предназначено для расточки отвер-
стия в рычаге из листовой стали. Обрабатываемая деталь с пред-
М. А. Толстов
97
варительно прошитым отверстием устанавливается на призму 4
с упором в поводок 1 и прижимается двумя поворотными Г-об-
разными прихватами 8 к плоскости опорного кольца 2. Пере-
мещение прихватов осуществляется следующим образом. Перед
установкой заготовки в приспособление тягой 5 через траверсу 7
прихваты выдвигаются в крайнее правое положение. Штифты 3,
входящие в винтовые пазы прихватов, заставляют прихваты
Фиг. 79. Оправка с осевым зажимом.
повернуться на 90°, и обрабатываемая деталь свободно вклады-
вается в приспособление. При перемещении траверсы влево при-
хваты повертываются и зажимают деталь. Для того чтобы обе-
спечить равномерный зажим обоими прихватами, тяга силового
'Привода действует на траверсу через сферическую головку 6.
Описанное приспособление при незначительных изменениях
в его конструкции может быть использовано для установки на
планшайбе или угольнике самых различных деталей в случаях,
когда требуется зажим Г-образными прихватами.
Для чистовой обточки и расточки точных деталей приме-
няются мембранные оправки и патроны, в которых зажим дета-
лей осуществляется за счет деформации упругой стальной мем-
браны.
Мембранный патрон (фиг. 81,а) состоит из жесткой план-
шайбы 1 с прикрепленной к ней стальной упругой мембраной,
имеющей несколько рычагов 2 с винтами 4. Винты предвари-
тельно настраиваются на диаметр обрабатываемой детали,
затягиваются гайками 3 и прошлифовываются. Для зажима
детали от пневматического силового привода сообщается движе-
ние штоку 5 справа налево, мембрана прогибается и винты,
сходясь к центру, зажимают деталь.
На фиг. 81,6 и в показаны мембранные патрон и оправка
без регулировочных винтов. Патрон предназначается для шли-
98
Фиг. 80. Приспособление с креплением детали Г-образными прихватами.
Разрез по /Юи
Фиг. 81. Мембранные приспособления:
аЛб — патроны; • — оправка.
100
фования отверстия в шестерне с базированием по начальной
окружности зубьев. На стальной мембране 1 имеется три кулач-
ка 4. Во впадины зубьев шлифуемой шестерни закладываются
ролики 5, соединенные кольцом 2. Отверстия в кольце делают-
ся несколько больше шеек роликов с тем, чтобы они всегда при-
легали к боковым поверхностям зубьев обрабатываемой ше-
стерни. Тяга 3 связана со штоком силового привода. При дви-
жении тяги справа налево мембрана прогибается, кулачки схо-
дятся к центру и зажимают через ролики обрабатываемую де-
таль, центрируя ее по начальной окружности.
Мембраны центрируются на планшайбе в выточке с посад-
кой —. Толщина стенки мембраны берется 6^0,04D. Мате-
Н
риал мембраны — термически обработанная до твердости
HRc = 354-40 сталь марок У7А, 50 или 65Г.
Иногда при проектировании быстродействующих приспособ-
лений совершенно не уделяется внимания вопросам удаления
деталей из приспособления после обработки, что в отдельных
случаях может привести к значительному снижению производи-
тельности. Такое затруднение часто возникает при обработке
тонкостенных втулок и других деталей в приспособлениях с гид-
ропластом.
На фиг. 82 показан патрон, свободный от этого недостат-
ка, где имеется специальный механизм для автоматического вы-
талкивания обработанных'деталей. Корпус патрона 4 с по-
мощью планшайбы 3 закрепляется на шпинделе токарного стан-
ка. Центрирование и зажим обрабатываемой детали осуществ-
ляются за счет упругой деформации тонкостенной втулки 9.
Патрон приводится в действие от двустороннего силового
привода. Шток силового привода через тягу связан с ползу-
ном /. Ползун движется в направляющей втулке 2, вставленной
в конус шпинделя станка. В нижней части ползуна имеется паз
для цилиндрической головки рычага 14, а в верхней распола-
гается выбрасыватель 6, качающийся на оси 5. В хвостовике
ползуна имеется толкатель 15, который Т-образной головкой
связан со стаканом 8. В прямоугольный паз толкателя выходит
нижний конец выбрасывателя. Пружиной 16 толкатель все вре-
мя оттягивается назад.
При движении штока силового привода, а вместе с ним
и ползуна 1 влево рычаг 14 через серьгу 13 нажимает на
плунжер 11 и создает давление в рабочей полости, заполненной
гидропластом. Втулка 9 деформируется, центрируя и зажимая
обрабатываемую деталь.
Для выталкивания обработанной детали ползуну 1 сооб-
щается движение вперед. Плунжер 11 отходит назад, и втулка
9 освобождает деталь. При дальнейшем движении ползуна впе-
ред верхний конец выбрасывателя 6 упирается в качающийся
упор 7 и толкатель 15 стаканом 8 выбрасывает обработан-
101
Фиг. 82. Патрон с гидропластмассой.
Фиг. 83. Пневматический цанговый патрон.
ную деталь. В конце хода ползун / скосами А приподнимает
упор 7. Выбрасыватель 6 выходит из зацепления с упором
и под действием пружины 16 возвращается вместе с толкателем
и стаканом 8 в исходное положение, освобождая место для за-
грузки новой детали.
Для заполнения рабочей полости патрона гидропластом и ре-
гулировки его имеется отверстие, закрытое плунжером 12. Регу-
лировка патрона производится в следующем порядке: .в патрон
Фиг. 84. Пневматическое оборудование револьверного станка типа 1А36.
вкладывается эталон, выполненный по минимальному размеру
обрабатываемой детали, и включается воздух. Если эталон будет
зажат недостаточно надежно, то ввертывают плунжер 12 до тех
пор, пока не будет получена необходимая сила зажима, после
чего патрон готов к работе. Для выпуска воздуха при заливке
патрона гидропластом служит отверстие, закрытое пробкой 10.
Как указывалось выше, основным недостатком размещения
силового привода на заднем конце шпинделя является ограниче-
ние универсальности станка, так как при этом исключается воз-
можность установки обрабатываемых деталей в отверстие шпин-
деля. В связи с этим представляет известный интерес конструкция
Московского автозавода имени Лихачева [3], в которой патрон
и силовой привод размещены в общем корпусе на переднем кон-
це шпинделя (фиг. 83). Благодаря этому создается возможность
обработки заготовок, проходящих через отверстие шпинделя.
Питание силового привода сжатым воздухом осуществляется
через кольцевую распределительную коробку особой конструк-
ции, укрепленную на заднем конце шпинделя. От распредели-
тельной коробки к патрону воздух подается по двум металличе-
ским трубкам 2, впаянным в канавки трубы 1. При закрепле-
103
Фиг. 85. Пневмопривод к револьвер-
ному станку типа 1А36.
ручным зажимом может служить
нии заготовки воздух поступает в правую полость патрона
и перемещает влево поршень 3 с привернутым к нему коль-
цом 4. Кольцо воздействует на кулачки 5, заставляя их переме-
щаться по конической поверхности втулки 6 и зажимать заго-
товку. Для освобождения за-
готовки воздух подается в
левую полость и поршень
сдвигается вправо. Кулачки
под действием пружинного
кольца 7 расходятся. Рас-
смотренная конструкция
имеет существенные недо-
статки: большой вес и длина
неблагоприятно сказываются
на жесткости закрепления
детали и могут вызывать по-
явление вибраций при обра-
ботке; сила, действующая на
поршень в момент зажима
заготовки, меньше, чем сила
освобождения заготовки, так
как площадь правой стороны
поршня меньше, чем левой:
Большое значение имеет
перевод на пневматический
привод универсальных за-
жимных приспособлений
действующего оборудования.
При этом необходимо
стремиться к сохранению по-
ложительных качеств имею-
щейся оснастки и минималь-
ному объему работы, свя-
занному с модернизацией.
Примером удачной мо-
дернизации приспособления с
перевод на пневматический
привод цангового зажимного устройства револьверных станков
типа 136 и 137 завода имени Орджоникидзе (фиг. 84). Цанговые
зажимы, которыми обычно снабжаются эти станки, требуют боль-
ших физических усилий для зажима прутка, особенно при обра-
ботке изделий из горячекатанного некалиброванного материала.
Применение пневматического привода резко улучшает условия
труда станочника и значительно повышает производительность.
Пневматическое оборудование станка состоит из отдельно
стоящего поршневого цилиндра двустороннего действия 1, трех-
ходового распределительного крана 3 и соединительной армату-
ры. Цилиндр монтируется на фундаменте рядом со станком. Для
того чтобы не заменять валик рычага управления зажимом и не
104
увеличивать габариты станка, у корыта станка вырезается
передний левый угол. В образовавшуюся выемку помещается
цилиндр 1. Распределительный кран 3 укрепляется на кронштей-
не для передвижного упора. Рычаг ручного зажима снимается
и на его место устанавливается новый, более короткий рычаг 2,
связанный со штоком силового привода.
Для зажима заготовки воздух впускается в верхнюю по-
лость цилиндра, поршень идет вниз и поворачивает рычаг 2
В остальных звеньях механизм зажима работает так же, как
и при ручном управлении. По окончании операции зажима не-
обходимо дать поршню короткий обратный ход (10—15 мм) для
разгрузки роликов, ведущих муфту цангового зажима, и поста-
вить рукоятку распределительного крана в среднее положение.
В противном случае сильно нагруженные ролики, вращаясь
на своих осях, нагреваются, происходит их заедание, и механизм
быстро выходит из строя. Для освобождения заготовки, поворо-
том рукоятки распределительного крана воздух направляется
в нижнюю полость цилиндра, и поршень, двигаясь снизу вверх,
повертывает рычаг в обратном направлении.
Конструкция силового привода представлена отдельно на
фиг. 85. Внутри цилиндра 2 с двумя отъемными крышками пере-
мещается поршень /. Шток 4, повертывающий рычаг 5, испыты-
вает изгибающие усилия, для восприятия которых в верхней
крышке установлена длинная направляющая втулка 5. С этой
же целью шток делается достаточно большого диаметра. Для
облегчения перемещения по криволинейному пазу рычага в го-
ловке штока имеется ролик.
Техническая характеристика силового привода
Ход поршня в мм.........................................220
Диаметр поршня в мм.....................................130
Усилие на штоке при давлении в сети 4 кг/см* в кг.......500
Регулировка силы зажима в данной конструкции производит-
ся так же, как и при ручном зажиме, поэтому установка редук-
ционного клапана и манометра в данном случае не требуется.
Не требуется также и обратный клапан, так как зажимное уст-
ройство самотормозящееся.
На фиг. 86 дан пример применения пневматического зажима
на токарном многорезцовом станке для закрепления заготовок
с центральным отверстием. Силовой привод выполнен в виде
специальной задней бабки, в корпусе 8 которой перемещается
шпиндель 7, связанный с поршнем 9. В шпиндель встроена вра-
щающаяся на шариковых подшипниках втулка 6. В конические
отверстия втулки и насадки 1, навернутой на шпиндель перед-
ней бабки станка, вставляются сменные хвостовики 5. Заготов-
ка цилиндра, с предварительно вложенным внутрь ее толкателем
3, устанавливается на левую оправку, и в правую полость воз-
душного цилиндра впускается сжатый воздух. Поршень 9, пере-
мещаясь справа налево, вводит в заготовку заднюю оправку.
105
о
CD
Фиг. 86. Пневматический зажим многорезцового станка.
Движение шпинделя задней бабки продолжается до тех пор,
пока оправка не достигнет толкателя 3, после чего произойдет
перемещение стаканов 4 относительно хвостовиков 5, и’ кулачки
2 зажмут заготовку.
Зажимное устройство позволяет производить обработку на-
ружной поверхности цилиндра с одновременной подрезкой обоих
торцов. Перестройка приспособления для обработки цилиндров
другого размера сводится только к замене оправок и толкателя.
Техническая характеристика силового привода
Диаметр цилиндра в мм................................. 300
Наибольший ход поршня в мм ........................... 250
Осевое усилие на штоке в кг.......................... 2700
Сила зажима на оправке в кг.......................... 4600
Недостатком приспособления является непрерывное давление
на упорный подшипник передней бабки.
Фиг. 87. Пневматический зажим для резьбофрезерного станка.
В резьбофрезерных станках типа 563А и 563Б, а также
в станках других типов заводом-изготовителем предусмотрено
крепление деталей при помощи ручного цангового зажи-
ма. Для закрепления детали этим зажимом необходимо при
помощи специального ключа или воротка затягивать кольцевую
гайку. Такой способ закрепления требует много времени и уто-
мителен, причем добиться постоянного и надежного зажима
детали крайне трудно.
107
На фиг. 87 показан резьбофрезерный станок, оснащенный
пневматическим зажимным устройством. Пневматическое обору-
дование станка состоит из цилиндра двустороннего действия Л
распределительного крана 6, обратного клапана 7, масленки 4
и водоотделителя 5. Вся аппаратура управления располагается
на перечней части станка. Шток цилиндра через переходную де-
Фиг. 88. Пневматический цилиндр для станков 563А и 563Б.
таль 2 передвигает цангу 3, в которой зажимается обрабаты-
ваемая деталь.
На фиг. 88 показан пневматический цилиндр этого приспособ-
ления. Цилиндр крепится к шпинделю станка и вращается вме-
сте с ним. Воздух из цеховой сети поступает через левое отвер-
стие муфты 1 и шток 2 в правую полость цилиндра и давит на
поршень 3. При этом деталь, установленная в цанге, зажимает-
ся. Из левой полости цилиндра воздух выходит через отверстие
в штоке 2 и правое отверстие муфты 1. При изменении направ-
ления воздуха деталь освобождается.
На фиг. 89 изображено пневматическое приспособление резь-
бофрезерного станка для зажима длинных деталей. Это приспо-
собление благодаря полому штоку позволяет производить обра-
ботку деталей, пропускаемых в шпиндель станка. Воздух из сети
поступает через левое отверстие во втулке 1 в правую полость
цилиндра 2, прикрепленного посредством фланца 4 к шпинделю
станка, и давит на поршень 3, который тянет втулку 5. Деталь
при этом зажимается. Из левой полости цилиндра воздух выхо-
дит через левое отверстие в неподвижной муфте 6.
На токарных станках при обработке деталей с применением
рифленых и вращающихся центров, а также при использовании
108
Фиг. 89. Пневматический зажим резьбофрезерного станка для длинных деталей.
различных самозажимных патронов, сила зажима создается
за счет поджима пиноли задней бабки. В этих случаях при
выполнении операций с малым машинным временем целесооб-
разна установка пневмопривода на задней бабке. На фиг. 90
представлена конструкция такого привода.
Пневматический цилиндр крепится к задней бабке 1 при
помощи фланца 7, устанавливаемого вместо обычного фланца.
/7
Фиг. 90. Пневматический цилиндр для задних бабок
токарных станков.
Винт пиноли 2 подрезается и соединяется штифтом 4 с удлините-
лем 5, который проходит внутри штока 6 пневматического цилинд-
ра двустороннего действия. Поршень перемещается при помощи
сжатого воздуха, поступающего в цилиндр 9 по шлангу 8 через
распределительный кран, управляемый рукояткой 5. В случае
надобности перемещение пиноли может производиться вручную
вращением маховика, закрепленного на штоке.
110
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
В литературе по фрезерным приспособлениям описано мно-
го различных конструкций пневматических машинных тисков, но
большинство из них имеет общие недостатки: большие габариты
и недостаточное усилие зажима, что значительно ограничивает
область их применения.
Ниже приводится описание поворотных пневматических
машинных тисков, свободных от этих недостатков (фиг. 91).
На неподвижном основании 12 крепится при помощи двух
болтов поворотный корпус. В нижней части корпуса разме-
щается диафрагменный силовой привод одностороннего дейст-
вия. Рабочая камера силового привода образуется корпусом
и диафрагмой И. Дйафрагма крепится к корпусу кольцом 6
через штампованную крышку 8. Шток 9 связан с диафрагмой
стальным опорным диском 10. Усилие, создаваемое сжатым воз-
духом, передается подвижной губке 5 через фасонный рычаг 3
и толкатель 2. Возврат подвижной губки в исходное положение
производится пружиной 7. Тиски настраиваются на размер
зажимаемой детали путем перестановки губки 4 с помощью
винта 1, имеющего правую и левую резьбу. Управление тиска-
ми осуществляется дисковым распределительным краном, встро-
енным в корпус тисков.
При небольших партиях обрабатываемых деталей, когда
нецелесообразно изготовление специальных дорогостоящих при-
способлений, описанные тиски со специальными губками очень
удобны.
Техническая характеристика тисков
Диаметр основания в мм................................ 350
Высота тисков в мм.................................... 140
Ширина губок в мм..................................... 130
Наибольший зажимаемый размер в мм..................... 160
Диаметр опорного диска диафрагмы в мм................. 230
Сила зажима на губках (при давлении в сети р = 4 атм)
в кг.............................................. 7000
Пример наладки тисков для обработки штампованных заго-
товок приведен на фиг. 92, а. К губкам тисков привернуты спе-
циальные накладки, соответствующие по своей форме обрабаты-
ваемой детали. Правая накладка сделана качающейся, чтоь по-
зволяет ей самоустанавливаться по контуру заготовки.
На фиг. 92, б показано использование тисков для фрезерова-
ния контура рычага. Чтобы исключить влияние возможной
непараллельное™ губок тисков, накладные губки 1 и 3 связаны
между собой направляющими штырями 2. Такая конструкция
губок позволяет получить надежный зажим заготовки даже при
наличии повышенных зазоров в механизме тисков.
Многоместное приспособление для фрезерования штам-
пованных заготовок (фиг. 93). (В основании корпуса приспо-
собления расточены две камеры, где размещаются диафрагмен-
ные силовые приводы одностороннего действия. Шток каждого
П1
13ц 5
il Н tO 9 8 7 6
Фиг. 91. Поворотные пневматические машинные^тиски.
112
силового привода нажимает на длинное плечо коленчатого рыча-
га 8, поворачивая его вокруг оси 7. При этом короткое плечо
рычага действует на тягу 9 с качающейся траверсой 5, несущей
две рифленые сферические опоры 6. Четыре заготовки заклады-
а)
Фиг. 92. Тиски со специальными губками.
ваются в отверстия верхней плиты 4 и прижимаются к непо-
движным опорам 1.
Оба силовых привода управляются одним распределитедь-
ным краном 3. Приспособление снабжено обратным клапаном 2.
Силовой привод при диаметре диафрагмы 220 мм и давлении
в сети 4 ат обеспечивает усилие зажима 1250 кг, что, как пока-
зала. длительная эксплуатация приспособления, позволяет вести
8
М. А. Толстов
из
обработку торцовой твердосплавной фрезой диаметром 200 мм
и снимать припуск 4—5 мм за один проход при подаче стола
150—200 мм/мин.
Четырехместное фрезернре приспособление последователь-
ного действия. Приспособление предназначено для обработки
набором фрез выступа детали, показанной на фиг. 94. Высота
Фиг. 93. Приспособление для фрезерования штампованных заготовок.;
выступа задана по чертежу от торца Б детали, в связи с чем
этот торец принимается при фрезеровании в качестве базы. Кон-
струкция приспособления обеспечивает поджатие верхнего торца
детали к упору и последующее закрепление. ее по цилиндриче-
ской поверхности.
К корпусу приспособления привернута плита 2 с четырьмя
призмами и двумя Т-образными упорами 3. Обрабатываемые
детали закладываются в призмы и плунжерами 5 досылаются
до упора.
Силовой привод выполнен в виде двух камер, разделенных
стальным диском 6. В верхней камере имеются четыре диафраг-
мы 8 диаметром 25 мм для подъема плунжеров 5. В нижней ка-
мере сжатый воздух действует на плоскую диафрагму 7 со што-
ком 10. При ходе штока вниз поворачиваются толкатели 11
114
fc*
ll
и рычаги 12 через закладные планки 4 зажимают обрабатывае-
мые детали.
Сжатый воздух подается в силовой привод через распреде-
лительный кран 1, а необходимая последовательность действия
плунжеров 5 и основных зажимов обеспечивается с помощью
специального резинового кольца 9. Действие этого кольца, вы-
полняющего функции распределительного устройства, сводится
к следующему: сжатый воздух, поступая в верхнюю камеру,
в первый момент не может проникнуть в нижнюю камеру и под-
нимает плунжеры 5, досылая обрабатываемые детали до упо-
ров 3.
В последующий момент давление в верхней камере повышает-
ся до величины давления в сети, и воздух, проникая по радиаль-
ным канавкам на торце резинового кольца в клиновую щель,
образуемую кольцом и штоком, раздвигает кольцо и заполняет
нижнюю камеру, производя зажатие деталей.
При освобождении обработанных деталей воздух, находя-
щийся в нижней камере, приподнимает наружную кромку резино-
вого кольца и быстро удаляется через кольцевую щель между
штоком и стальным диском 6 в верхнюю камеру и через распре-
делительный кран в атмосферу.
Техническая характеристика силового привода
Материал диафрагмы—листовая резина
Диаметр и толщина диафрагмы в мм.................. 280x3
Ход штока в мм....................................... 20
Диаметр и толщина диафрагмы досылателей в мм . . . 25 х 1,5
Сила зажима каждой детали в кг..................... 3500
Ход зажимных рычагов в мм............................. 5
Двухместное фрезерное приспособление с плавающим ци-
линдром (фиг. 95). Обрабатываемые детали устанавливаются
на четыре опорные планки 3 и прижимаются в двух перпендику-
лярных направлениях к вертикальным планкам 15 и штырям
5. Зажим осуществляется при помощи плавающего поршневого
цилиндра 5, расположенного в задней стенке чугунного корпуса
приспособления 14.
На корпус цилиндра надет хомут S, с которым шарнирно
связаны тяги 9. При перемещении цилиндра тяги повертывают
прихваты 10 вокруг неподвижных осей И. На шток поршня 6
силового устройства насажен Т-образный прихват 2, в трубке
которого имеется винтовой паз 1. Перед установкой деталей
в приспособление воздух поступает через обратный клапан 13
и распределительный кран 12 в полость В воздушного цилинд-
ра. Под действием сжатого воздуха начинается перемещение
цилиндра и. поршня со штоком в противоположные стороны. Пе-
ремещение штока вызывает отвод и одновременный поворот на
90° (до вертикального положения) Т-образного прихвата. Вели-
чина перемещения штока ограничивается винтом 7. Цилиндр,
двигаясь в направлении, противоположном движению поршня,
116
б S б в Д 7 # $ О
Яад ло стрелке Д
(лодернут на 60°)
117
через хомут 8 и тяги 9 отводит в стороны прихваты основного
зажима.
При таком положении прихватов обрабатываемые деталг
могут свободно устанавливаться в приспособление. После уста
новки деталей поворотом рукоятки распределительного кран£
воздух из сети направляется в полость цилиндра Д, а из полости
В выпускается в атмосферу. Цилиндр и поршень двигают-
ся в обратных направлениях, в результате чего прихват 2, повер
тываясь на 90°, занимает горизонтальное положение и досылает
детали до штырей Б, а боковые прихваты 10 осуществляют при-
жатие их к планкам 15.
Чтобы добиться равномерного зажатия, боковые прихваты
имеют самоустанавливающиеся опоры 4, а между хомутом и ци-
линдром предусмотрен зазор, позволяющий рычажной, системе
несколько перемещаться в зависимости от колебаний в размере
зажимаемых деталей. Подвод сжатого воздуха от распредели-
тельного крана к цилиндру осуществляется резиновыми шлан-
гами.
Техническая характеристика силового привода
Диаметр воздушного цилиндра в мм......................... 200
Ход поршня относительно цилиндра в мм..................... 60
Сила на штоке при давлении воздуха 4 ат в кг............ 1000
Сила зажима на каждом боковом прихвате в кг............ 1250
Пневмогидравлическое четырехместное приспособление для
фрезерования. Силовой привод приспособления состоит из отъ-
емного воздушного цилиндра двустороннего действия /, гидравли-
ческого усилителя и качающихся прихватов 7 (фиг. 96). Каждая
заготовка прижимается к неподвижной опоре двумя прихватами.
При впуске сжатого воздуха в левую полость цилиндра поршень
двигается слева направо и шток-плунжер 4 вытесняет рабочую
жидкость, заставляя выдвигаться восемь плунжеров 10, которые
через винты 9 действуют на прихваты 7, зажимающие обрабаты-
ваемые детали.
При обратном ходе поршень отходит до упора в крышку ци-
линдра и шток-плунжер открывает отверстие 2, сообщая рабо-
чую камеру 5 гидравлического усилителя с резервуаром 3 для
пополнения утечек рабочей жидкости. Так как резервуар 3 сво-
бодно сообщается с атмосферой, то одновременно с пополнением
утечек происходит и выпуск воздуха, попавшего в рабочую ка-
меру усилителя.
Для того чтобы избежать скопления воздуха в рабочей каме-
ре усилителя, отверстие для шток-плунжера располагается в верх-
ней части камеры.
Плунжеры 10 и прихваты, освобождая заготовки, , возвра-
щаются в исходное положение под действием пружин 8. На-
стройка прихватов на размер обрабатываемых деталей произво-
дится винтами 9.
118
<£>
Фиг. 97. Пневмогидравлическое приспособление для фрезерования полосовых заготовок.
Техническая характеристика силового привода
Диаметр воздушного цилиндра в мм....................... 150
Диаметр шток-плунжера в мм.............................. 25
Диаметр рабочих плунжеров в мм.......................... 35
Наибольший ход шток-плунжера в мм...................... 280
Сила зажима на каждом прихвате при давлении воздуха
в сети 4 атм и соотношении плеч прихвата 2:1 в кг . 2600
Давление в рабочей камере гидравлического усилителя
(при давлении воздуха в сети 4 кг/см2) в кг/см2 ... 140
Простота конструкции приспособления обеспечивает его на-
дежную работу в течение длительного времени и высокий коэф-
фициент полезного действия.
Пневмогидравлическое приспособление для фрезерования
плоскостей полосовых заготовок (фиг. 97). Силовой привод при-
способления состоит из отъемного двустороннего пневматиче-
ского цилиндра 3, гидравлического усилителя, размещенного
внутри корпуса 7, и рычажно-шарнирных передач 10, связанных
с прихватами 5. Для зажима заготовок сжатый воздух через
обратный клапан 1 и распределительный кран 2 подается в ле-
вую часть цилиндра. Поршень передвигает шток-плунжер 4 гид-
равлического усилителя. Под действием жидкости приходят в
движение четыре плунжера 9, нажимая на средний шарнир шар-
нирно-рычажной передачи.
Диапазон качания рычагов обеспечивает свободную установ-
ку в приспособление деталей, имеющих размеры в пределах седь-
мого класса точности. Рабочие плунжеры гидравлической си-
стемы притираются к отверстиям в корпусе с максимальным за-
зором 0,01 мм и имеют уплотнение в виде резиновых колец 8.
Шток-плунжер притирается к отверстию в корпусе с наибольшим
разором 0,005 мм и никаких дополнительных уплотнений не
имеет. При освобождении обработанных деталей зажимы возвра-
щаются в исходное положение пружинами 11.
Техническая характеристика силового привода
Диаметр воздушного цилиндра в мм..................*. . 70
Диаметр шток-плунжера в мм.............................. 18
Диаметр рабочего плунжера в мм.......................... 25
Давление в рабочей камере гидравлического усилителя
(при давлении воздуха в сети 4 кг/см2) в кг/см2 ... 60
Сила, действующая на рабочий плунжер, в кг............. 300
Сила зажима на каждом прихвате в кг................... 1600
Несколько видоизменив конструкции прихватов и опорной
планки 6, можно значительно расширить область применения
данного приспособления и • использовать его как универсальное
для зажима серии деталей с значительным отклонением по за-
жимаемому размеру.
Пневмогидравлическое делительное приспособление. Конст-
рукция делительного приспособления изображена на фиг. 98.
В стальном корпусе 8 находится вращающийся в чугунных втул-
122
Фиг. 98. Фрезерное пневмогидравлическое делительное приспособление.
ках 9 шпиндель 7, составляющий одно целое с делительным
диском. В правый конец шпинделя запрессована оправка /<?,
внутри которой размещен силовой привод, состоящий из воздуш-
ного цилиндра одностороннего действия с поршнем 17 и гидрав-
лического усилителя с камерой 10. При поступлении сжатого
воздуха в цилиндр поршень двигается справа налево и шток-
плунжер 12, входя в камеру гичравлического усилителя, застав-
ляет перемещаться плунжер 6. На левом конце плунжера имеют-
ся три наклонные прорези, по которым скользят кулачки 5, за-
жимающие обрабатываемую деталь.
Для освобождения детали воздух выпускается из цилиндра и
под действием пружин 4 и 15 поршень 17 и плунжер 6 возвра-
щаются в исходное положение. Кулачки 5 сближаются пружин-
ным кольцом 3. Давление в камере гидравлического усилителя
при давлении воздуха р=4 кг/см2 достигает 200 кг/см2. Герме-
тичность сопряжений обеспечивается резиновым кольцом 1 на
плунжере 6 и резиновым кольцом во втулке 11. Заполнение гид-
равлической системы производится через центральное отверстие
в плунжере, закрытое винтом 2. Наполнитель — масло цилинд-
ровое 6 по ГОСТ 6411—52.
Поворот заготовки (деление), зажим и освобождение шпин-
деля 7 осуществляются штурвалом 18, навернутым на правый
конец шпинделя. При повороте штурвала по стрелке А ступица
его в первый момент отходит от шайбы 14, освобождая шпин-
дель. Затем правый торец ступицы упирается в стопорное кольцо
16 и начинается поворот шпинделя. При этом скошенный паз
делительного диска утапливает фиксатор 19. При подходе сле-
дующего паза фиксатор под действием пружины заскакивает в
него. Щелчок фиксатора служит сигналом об окончании деления.
Для закрепления шпинделя штурвал вращают в обратном на-
правлении. Делительный диск, составляющий одно целое со
шпинделем, останавливается фиксатором, а штурвал, навинчи-
ваясь на шпиндель, через шайбу 14 зажимает его.
Сила зажима обрабатываемой детали (при давлении воздуха
в сети 4 кг/см2) — 6000 кг.
Пневмогидравлическое фрезерное приспособление с усилите-
лем в откидной планке (фиг. 99). Корпус приспособления 1 вы-
полнен в виде массивной чугунной коробки без передней стенки.
Зажимное устройство состоит из откидной планки 7, внутри ко-
торой размещен гидравлический усилитель, и пневматического
двустороннего цилиндра 4, закрепленного на корпусе.
Установка заготовок в приспособление производится при от-
кинутой планке. Затем планка повертывается и вставляется
чека 2, удерживающая ее в рабочем положении. Поворотом ру-
коятки распределительного крана 3 сжатый воздух направляет-
ся в правую полость цилиндра. Поршень движется справа нале-
во, и шток 10 перемещает плунжер 8, который сжимает масло и
приводит в действие четыре плунжера 6, зажимающие две заго-
товки.
124
Фиг. 99. Фрезерное пнев-
могидравлическое при-
способление с усилите-
лем в откидной планке.
8
По окончании обработки воздух впускается в левую полость
цилиндра и шток отводится вправо. Откидывается планка 7, и
обрабатываемые детали вынимаются. Чтобы при повороте от-
Фиг. 100. Фрезерное пневмогидравлическое двухместное приспособление.
кидной планки плунжер 8 не выпал из отверстия, предусмотрена
защелка Р, которая в момент зажима заготовок под действием
штока воздушного цилиндра отходит в сторону.
Техническая характеристика силового привода
Диаметр воздушного цилиндра в мм...................... 150
Ход поршня воздушного цилиндра в мм................... 100
Диаметр шток-плунжера в мм............................. 20
Диаметр рабочих плунжеров в мм......................... 40
Давление в камере усилителя (при давлении воздуха
в сети 4 кг/см2) в кг/см2........................... 225
Сила зажима на рабочем плунжере в кг................. 2900
Уплотнение рабочих плунжеров достигается постановкой ре-
зиновых колец. Постановка сменных колпачков 5 позволяет
ограничиться небольшим ходом плунжеров, а следовательно, и
поршня воздушного цилиндра при больших колебаниях размеров
зажимаемых заготовок. В качестве рабочей жидкости для гид-
126
равлического усилителя используется цилиндровое масло 6 по
ГОСТ 6411—52.
Для заполнения рабочей камеры и выпуска воздуха в верх-
ней части планки 7 предусмотрены пробки И.
Двухместное пневмогидравлическое приспособление для фре-
зерования торцов рычагов (фиг. 100). Приспособление предна-
значено для последовательного фрезерования с двух сторон тор-
цов рычага, показанного на фиг. 100 отдельно. Первоначально в
позицию А закладывается заготовка рычага и фрезеруются тор-
цы одной стороны. Базой служит поверхность стержня. Во
вторую позицию Б устанавливается деталь, уже обработанная в
первой позиции, и фрезеруются торцы другой стороны. Базой
служат торцы, обработанные в первой позиции.
Фиг. 101. Упрощенное фрезерное приспособление.
Силовой привод приспособления состоит из двустороннего
пневматического цилиндра 1, гидравлического усилителя с двумя
рабочими плунжерами 12, размещенного в стальном корпусе 8.
Усилие, создаваемое плунжерами, передается на четыре при-
хвата 4 через два шарнирно-рычажных усилителя, которые также
находятся внутри корпуса. При такой системе усиления поршень
2 диаметром 90 мм при давлении воздуха 4 кг/см? создает в
гидравлическом усилителе давление 125 кг!см2 и на каждом
прихвате зажимное усилие 1200 кг. Ход поршня в 100 мм обеспе-
чивает без дополнительной регулировки надежный зажим заго-
товок, имеющих разницу по зажимаемому размеру до 3 мм.
Рабочие плунжеры снабжены резиновыми уплотняющими коль-
цами 13 и отъемными головками — ограничителями обратного
хода 7. Быстрый отвод прихватов 10 при обратном ходе поршня
обеспечивается пружинами 6 и 9.
Для регулирования величины зажимаемого размера в каждом
прихвате предусмотрены регулировочные винты 5. Пополнение
утечек рабочей жидкости производится из дополнительной каме-
ры 3 при каждом обратном ходе шток-плунжера 11.
127
Упрощенное пневматическое приспособление. Для фрезерова-
ния мелких деталей и деталей из легких сплавов могут приме-
няться простые приспособления типа, изображенного на фиг. 101.
На корпусе приспособления I расположена стойка с призмой
для установки обрабатываемой детали 2 и проушиной для оси
зажимной планки 3. На правом конце планки закрепляется пнев-
матический цилиндр одностороннего действия 4.
При подаче воздуха в рабочую полость цилиндра шток
поршня опирается на корпус приспособления и цилиндр подни-
мается вместе с планкой, зажимая обрабатываемую деталь. При
выпуске воздуха цилиндр опускается, освобождая деталь.
Для частичного уравновешивания планки с цилиндром ее
свободный конец поддерживается пружиной 5. Распределитель-
ный кран размещается отдельно на столе станка или встраи-
вается в верхнюю крышку цилиндра. В этом случае получается
очень компактное устройство, которое может применяться без
особой переделки на ряде подобных приспособлений. Аналогич-
ные приспособления могут быть созданы и с применением сило-
вого привода в виде диафрагменной камеры.
*
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ И РАСТАЧИВАНИЯ
Кондукторы с пневматическим зажимом целесообразно при-
менять главным образом при обработке больших партий деталей
с малым машинным временем. Большое значение имеет оборудо-
вание пневматикой скальчатых кондукторов, а также крупных
кондукторов с большим количеством зажимов.
Для сверления отверстий в крышках, фланцах и т. п. деталях
часто применяются накладные кондукторы с зажимом в центре
детали. Такие кондукторы обычно состоят из подставки с бази-
рующими кольцами или штырями и кондукторной плиты, кото-
рая накладывается на деталь и прижимается гайкой, располо-
женной в центре кондуктора.
Универсальный пневматический стол. На фиг. 102 изображен
универсальный пневматический стол для сверлильных работ с при-
менением накладных кондукторов. В чугунном корпусе 3 помеще-
ны две диафрагмы, имеющие один общий шток 1.
Рабочий ход штока (перемещение сверху вниз) осуществ-
ляется при впуске сжатого воздуха через обратный клапан 4 и
распределительный кран 5 одновременно в верхнюю и нижнюю
рабочие камеры. Для возвращения штока в исходное положение
(освобождения обрабатываемой детали) служит пружина 2.
Техническая характеристика
Размер стола (диаметр х высота) в мм.............. 250x130
Ход штока в мм......................................... 15
Диаметр диафрагмы в мм............................. 180
Сила на штоке (при давлении в сети р=4 ат) в кг . , 1140
128
/ 2 J
Фиг. 102. Пневматический стол для^накладных кондукторов.
9 м. А. Толстов
129
Примеры применения пневматического стола приведены на
фиг. 103 а, б, в. Для каждого типа обрабатываемой детали из-
готовляются накладной кондуктор 1, опорный диск или кольцо 2
и тяга 3. Для передачи давления на кондукторную плиту при-
меняется откидная шайба, быстросменная шайба или чека 4.
Во всех случаях рекомендуется применять фиксирующий штырь 5,
исключающий поворот кондуктора относительно детали.
Фиг. 103. Примеры применения пневматического стола:
а — с откидной’шайбой; б — с быстросменной шайбой .
Кондуктор без усиливающих передач. Во многих случаях при
сверлении небольших деталей, особенно на настольных станках, не
требуется значительных зажимных усилий. Для выполнения таких
операций вполне возможно применение простых быстродействую-
щих зажимных приспособлений без усиливающих передач.
Конструкция кондуктора такого типа для сверления отливки
из алюминия представлена на фиг. 104. Корпус кондуктора вы-
полнен в виде угольника с опорами для установки обрабатывае-
мо
мой детали. Небольшой цилиндр одностороннего действия поме-
щен на отдельной стойке, закрепляемой на столе станка рядом
с приспособлением. На штоке цилиндра имеется подвижная опо-
Фиг. ЮЗ, в. Пример применения пневматического стола.
pa 1, компенсирующая неровности отливки. Распределительный
кран для управления кондуктором выполнен также в виде само-
стоятельного узла и крепится на столе станка.
Такое расчленение приспособления на отдельные узлы значи-
тельно сокращает срок изготовления и стоимость приспособле-
ния, так как силовой привод и распределительный кран исполь-
9*
зуются для целой группы аналогичных приспособлений, а для
различных деталей изготовляются вновь только стойки с базо-
выми деталями и кондукторными плитами.
Приспособление для скоростного растачивания цилиндров
показано на фиг. 105. На шпиндель передней бабки наверты-
вается самоцентрирующий рычажный патрон, действующий в
Фиг. 104. Кондуктор без усиливающих
передач.
результате приложения
осевого усилия от пневма-
тического силового приво-
да. На станине станка
установлена стойка 6 с ос-
нованием 4 и подвижной
гильзой 10. На переднем
конце гильзы на кониче-
ском роликовом подшип-
нике смонтирована крыш-
ка 8 с коническим отвер-
стием для центрирования
заготовки. Внутри гильзы
находится втулка 9, на-
правляющая расточную го-
ловку.
Зажатие обрабатывае-
мой детали осуществляет-
ся качающимся цилиндром
12 двустороннего действия.
Шток поршня шарнирно связан с рычагом 7, насаженным на ва-
лик с шестерней 5. Шестерня находится в постоянном зацеплении
с рейкой 11 гильзы 10. При подаче сжатого воздуха в нижнюю
полость цилиндра шток перемещается вверх и, повертывая валик
с шестерней, передвигает гильзу 10 по направлению к передней
бабке. Обрабатываемая деталь центрируется и вдвигается левым
концом внутрь корпуса патрона 1. Торец заготовки упирается в
центрирующую втулку 2, заставляя ее сдвигаться влево. При этом
рычаги 3, входящие своими выступами а в прорезь втулки, повер-
тываются вокруг своих осей и зажимают заготовку.
Размеры цилиндра и передающих механизмов при давлении
воздуха в сети 4 кг/см2 обеспечивают зажим заготовки с силой
в 4500 кг.
Поворотное приспособление для растачивания (фиг. 106).
Приспособление применяется для расточки двух отверстий в
стальной отливке на расточном станке типа 262А. Обрабатывае-
мая деталь устанавливается центральным отверстием на базовый
штырь, выполненный в виде трехкулачковой самоцентрирующей
оправки, и опирается фланцем на четыре опоры. Силовой привод
приспособления — двусторонняя диафрагменная камера распо-
ложена в нижней части поворотного корпуса 16. Шток 3 камеры
связан с втулкой 10, передвигающей три кулачка 12 при помощи
винта 11. Вращением этого винта производится регулировка ве-
132
6 9 /О //
Фиг. 105. Пневматический зажим от качающегося цилиндра.
ё
ичины разжатия кулачков. Кулачки при своем перемещении
доль оси штыря скользят по наклонным пазам внутренней не-
одвижной втулки 13 и зажимают деталь. Освобождение заго-
:>вки осуществляется движением штока и втулки с кулачками
шерх, при этом кулачки сходятся к центру под действием ленточ-
юй пружины 14.
Рабочая камера силового привода образована двумя сталь-
ными крышками 7 и промежуточным кольцом 15. Воздух посту-
пает в камеру через распределительный кран 5, помещенный
нутри неподвижного основания 1, резиновые шланги и распре-
делительную головку 4. По окончании обработки одного из от-
верстий детали приспособление повертывается на 180°, для чего
отжимаются гайки болтов 8 и выключается фиксатор 18, Для
облегчения поворота в основании приспособления имеется шесть
разгрузочных шарикоподшипников 6,
Шарикоподшипники помещены на осях в плунжерах 17, под-
жимаемых снизу пружинами 2. Общая сила пружин выбирается
несколько большей или равной весу поворотной части приспо-
собления с установленной на нем деталью, поэтому при повороте
приходится преодолевать только силу трения в подшипниках и
между центрирующими частями основания и поворотного кор-
пуса. По окончании поворота корпус фиксируется фиксатором 18
к зажимается гайками 9. Воздух во время поворота не выклю-
чается.
Техническая характеристика силового привода
Диаметр и толщина диафрагмы в мм.................. 315x4
Ход штока в мм........................................ 20
Диапазон зажимаемых диаметров в мм.............. 273—277
Сила зажима (при давлении воздуха в сети р=4 кг/см2)
в кг................................................ 10 000
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ
Многоместное приспособление для плоского шлифования
(фиг. 107). В чугунном корпусе 7 приспособления размещены
Сечение по ЯД
Фиг. 107. Многоместное приспособление для плоского шлифование
135
Фиг. 108, а. Приспособление для шлифования с плавающим цилиндром.
три диафрагменные камеры с плоскими диафрагмами 3. Каждая
диафрагма служит для закрепления двух обрабатываемых дета-
лей, для чего шток диафрагмы 5 через траверсу 4 шарнирно
связан с тягами 2. На тяги надеваются особой формы быстро-
сменные шайбы 1 с двумя выступами в верхней части, служащи-
ми для поворота шайбы в рабочее положение. Обрабатываемые
детали надеваются на тяги 2, сверху накладываются и повора-
Узепя
Фиг. 108, 6. Плавающий цилиндр к приспособлению для шлифования
(см. фиг. 108, а.).
чиваются на 90° быстросменные шайбы. Сжатый воздух поворо-
том рукоятки распределительного крана 8 по трубопроводу 9
впускается одновременно в’ рабочее пространство всех трех
диафрагменных камер. Диафрагмы, опускаясь вниз, сжимают
возвратные пружины 6 и зажимают все шесть деталей.
Техническая характеристика силового привода
Диаметр и толщина диафрагмы в мм.....................165x4
Диаметр опорного диска штока в мм..................... 145
Ход штока в мм......................................... 15
Сила зажима каждой детали (при давлении воздуха в се-
ти р=4 кг /см2) в кг................................ 400
Приспособление для шлифования с плавающим цилиндром
(фиг. 108). Обрабатываемые детали устанавливаются на опор-
ные планки 1 группами, по три штуки в левую и правую часть
приспособления. Каждая группа прижимается одним рычагом 3
137
к средней стойке корпуса приспособления. Рычаги приводятся
г. действие от плавающего двустороннего цилиндра 6. Левый
рычаг через тягу 5 шарнирно связан с крышкой цилиндра, а
Фиг. 109. Зажимное приспо-
собление для вертикально-хонин-
говальных станков.
правый — со штоком поршня. При
поступлении сжатого воздуха в пра-
вую полость цилиндра начинается
встречное перемещение поршня и
цилиндра, и обе группы деталей за-
жимаются одновременно с одинако-
вым усилием, независимо от разницы
в зажимаемых размерах. Для од-
новременного освобождения обрабо-
танных деталей на тяге 5 и штоке 7
установлены ограничительные коль-
ца 4. Управление приспособлением
осуществляется распределительным
краном 2, связанным с цилиндром
гибкими резиновыми шлангами.
Универсальное зажимное приспо-
собление для вертикально-хонинго-
вальных станков. Это приспособле-
ние (фиг. 109) состоит из нижней
опорной втулки 3 со сменными вкла-
дышами, укрепленной в выдвижном
столе станка и силового привода 2,
устанавливаемого на требуемой вы-
соте на двух направляющих штангах
станка.
Хонингуемый цилиндр при вы-
двинутом столе устанавливается
нижним концом во втулку 3, в кото-
рую предварительно закладывается
вкладыш соответствующего диамет-
ра. Затем стол передвигается в рабо-
чее положение, поворотом рукоятки
распределительного крана 1 вклю-
чается сжатый воздух, и верхняя
центрирующая втулка зажимает де-
таль. Приспособление обеспечивает
надежный зажим цилиндров с внутренним диаметром от 30
до 150 мм.
ПРИМЕНЕНИЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ СТАНОЧНЫХ РАБОТ
Непрерывный рост производительности и облегчение условий
труда возможны только при условии быстрого развития автома-
тизации производственных процессов. В числе другцх устройств
для целей автоматизации с успехом используются пневматиче-
ские устройства.
138
На фиг. НО, а изображена схема силового привода с пнев-
матическим цилиндром одностороннего действия. Воздух от сети
через вентиль 1, водоотделитель 2 и масленку 3 подается к рас-
пределительному крану 4. Для перемещения поршня справа на-
лево поворотом рукоятки распределительного крана сжатый
воздух пропускается в рабочую полость цилиндра. Чтобы полу-
чить обратный ход поршня, рукоятка распределительного крана
возвращается в исходное положение, воздух из цилиндра через
выпускное отверстие крана удаляется в атмосферу, и поршень
под действием пружины перемещается обратно.
По схеме, показанной на фиг. ПО, б, работают все зажимные
приспособления, в которых требуется применение силового при-
вода двустороннего действия. Она отличается от схемы фиг. 110, а
только тем, что с распределительным краном соединены правая и
левая; полости цилиндра, которые поочередно при повороте ру-
коятки распределительного крана соединяются с цеховой сетью
сжатого воздуха или с атмосферой.
В том случае, когда в качестве усилителей применяются кли-
новые самотормозящиеся передачи, может быть заклинивание
механизмов приспособления вследствие значительных потерь на
трение внутри механизма и некоторой разницы в силах, действую-
щих на штоке силового привода при прямом и обратном ходе
поршня. Эта разница объясняется тем, что площадь поршня в од-
ной из полостей больше, чем в другой, на величину площади,
занимаемой штоком. Особенно заметна указанная разница у ци-
линдров малого диаметра. На схеме (фиг. ПО,в) показан силовой
привод, свободный от указанного недостатка. Шток двусторон-
него цилиндра через клин с малым углом наклона действует на
рычаг зажима в приспособлении. Чтобы уменьшить опасность
заклинивания, на конце рычага, опирающегося на клин, имеется
ролик, в качестве которого может служить небольшой шарико-
подшипник. Клин опирается на шарики или иглы, удерживаемые
специальной кассетой.
Воздух от цеховой воздушной сети через вентиль 1, водоот-
делитель 2 и масленку 3 подается к специальному распредели-
тельному крану 4, имеющему два входных отверстия. К левому
приемному отверстию воздух поступает непосредственно от сети
и дальше через распределительный кран может быть направлен
в левую полость цилиндра для освобождения обработанной де-
тали. К правому отверстию распределительного крана воздух
поступает через редукционный клапан, в котором давление может
быть уменьшено на нужную величину. Благодаря этому можно
так отрегулировать редукционный клапан, что сила, действую-
щая на штоке, будет одинаковой при ходе штока в обе стороны.
Есл1< требуется, можно получить при освобождении обрабатывае-
мых деталей силу большую, чем при зажатии. Таким образом,
опасность заклинивания деталей приспособления исключается.
В некоторых станочных приспособлениях имеются два и более
пневматических цилиндра. Чтобы обеспечить нужную последо-
139
Фиг. 110. Схемы зажим
1 — вентиль; 2 — водоотделитель; 3 — масленка; 4 — распределитель
140
ных приспособлений:
ный кран; 5 — редукционный клапан; 6’— кран путевого контроля.
Hi
вательность их работы, применяют разные способы, например
устанавливают дополнительные клапаны (схема г на фиг. 110).
Управление силовым приводом производится одним распредели-
тельным краном 4. Поворотом рукоятки крана впускают воздух
из сети в первый цилиндр и к клапану 6. В конце рабочего хода
шток поршня первого цилиндра сдвинет золотник дополнитель-
ного клапана и тем самым откроет доступ воздуха из сети во
второй цилиндр,— начнется рабочий ход поршня второго цилинд-
ра. Для возвращения в исходное положение поршней обоих ци-
линдров переключают распределительный кран и впускают воз-
дух из сети одновременно в левые полости обоих цилиндров. Из
правых полостей воздух удаляется одновременно, так как допол-
нительный клапан в обратном направлении воздух пропускает
беспрепятственно.
При желании можно и возврат поршней также производить
не одновременно, а в заданной последовательности. Для этого
необходимо поставить еще один дополнительный клапан, управ-
ляемый штоком второго цилиндра. Устанавливая вместо допол-
нительного клапана регулятор скорости, получают замедленное
движение поршня второго цилиндра с таким расчетом, чтобы
второй цилиндр, начав движение одновременно с первым цилинд-
ром, заканчивал свою работу позднее его. Управление дополни-
тельным клапаном, включающим в работу второй цилиндр, мо-
жет производиться не только штоком первого цилиндра, но и
салазками или какой-либо другой деталью, передвигаемой
штоком.
Типовая схема для получения полуавтоматического цикла
изображена на фиг. 111, а. Аппаратура управления схемы состоит
из ручного крана дистанционного управления 5, распределитель-
ного крана с дистанционным управлением 4 и дополнительного
крана дистанционного управления 6. Воздух из сети через вен-
тиль 1, водоотделитель 2 и масленку 3 поступает к распредели-
тельному крану с дистанционным управлением 4, из которого
может направляться в рабочий цилиндр. Нажимом на рукоятку
ручного крана один из цилиндров управления крана 4 сообщает-
ся с атмосферой, и воздух из сети пропускается в правую по-
лость рабочего цилиндра — шток поршня идет справа налево.
В конце хода шток включает кран 6, сообщающий с атмосферой
второй цилиндр управления крана 4. При этом воздух из правой
полости рабочего цилиндра выпускается, а левая полость соеди-
няется с цеховой сетью сжатого воздуха — шток поршня идет
обратно и остается в этом положении. Для повторения цикла
необходимо вновь нажать на рукоятку крана 5.
Чтобы получить схему, обеспечивающую автоматический
цикл работы, необходимо добавить еще один кран для авто-
матического переключения крана дистанционного управления в
конце обратного хода штока рабочего цилиндра.
Работа устройства по этой схеме (фиг. 111, б) протекает
аналогично схеме с полуавтоматическим циклом, с той разницей,
142
Фиг. 111. Схемы пневматических устройств.
143
что в конце обратного хода шток рабочего цилиндра включает
при помощи крана 3 главный распределительный кран, и цикл
повторяется до тех пор, пока поворотом рукоятки распредели-
тельного крана 1 схема не будет отключена от сети. В схему
включено реле времени 2, которое обеспечивает реверсирование
Фиг. 112. Схемы пневмогидравлических устройств.
движения поршня рабочего цилиндра после некоторой -выдержки
в крайнем левом положении.
Комбинируя в различных сочетаниях элементы описанных
схем, можно построить системы различной сложности, чтобы
получить серию полуавтоматических или автоматических движе-
ний в различных приспособлениях или станках. В тех случаях,
144
когда необходимо получить равномерную скорость движения на
всей длине рабочего хода, чисто пневматические схемы приме-
нять не следует. Это объясняется тем, что скорость движения
поршня вследствие упругости сжатого воздуха неравномерна и
колеблется в зависимости от изменения нагрузки на штоке и от
изменения давления воздуха. Этого недостатка не имеют пневмо-
гидравлические приводы, в которых шток поршня пневматиче-
ского цилиндра связан непосредственно или через движущиеся
части станка или приспособления со штоком гидравлического
тормоза.
Схема пневмогидравлического устройства с ручным управле-
нием дано на фиг. 112, вверху. Шток поршня двустороннего
воздушного цилиндра 3 передвигает ползун 2 (под ползуном
следует понимать стол фрезерного станка, шпиндель сверлильно-
го станка и т. п.). С другой стороны к ползуну прикреплен шток
поршня гидравлического тормоза 1. Обе полости гидравличе-
ского цилиндра связаны между собой трубопроводом, в который
врезаны два дросселя 4 и резервуар для масла 5. Конструкция
дросселей позволяет регулировать проходное сечение кана-
ла для жидкости в одном направлении. В обратном направле-
нии для прохода жидкости автоматически открывается полное
проходное сечение (конструкцию дросселя см. фиг. 31). Регули-
руя эти дроссели, можно получить равномерное движение пол-
зуна в обоих направлениях с одинаковой или различными ско-
ростями.
Если необходимо регулировать скорость движения ползуна
только в одном направлении, то достаточно установить один
клапан. В этом случае ползун будет возвращаться с постоянной,
наибольшей для данной конструкции скоростью. Если скорости
ползуна в обоих направлениях должны быть одинаковы, то
можно ставить один дроссель конструкции, обычно применяемой
в гидравлических системах металлорежущих станков.
Получение полуавтоматического цикла с точным ограниче-
нием длины рабочего хода (работа до упора) требует включения
дополнительных элементов (фиг. 112, внизу). В пневматиче-
ских схемах для дистанционного управления реверсированием
нередко применяют разгрузочные клапаны. Действие разгрузоч-
ных клапанов основано на том, что во время движения поршня
пневматического силового привода давление в сети несколько
выше, чем давление в цилиндре, а при прекращении движения
поршня оно выравнивается. Увеличение давления в конце хода
используется для открытия разгрузочного клапана, который в
свою очередь воздействует на основной распределительный кран,
управляющий подачей воздуха в рабочий цилиндр. В пневмо-
гидравлических устройствах этот принцип использован быть не
может, так как здесь пневматический цилиндр работает с по-
стоянным нагружением гидравлическим тормозом и заметного
изменения давления воздуха в рабочем цилиндре при прекраще-
нии движения не происходит. Поэтому в пневмогидравлических
10 м. А. Толстов
145
устройствах используется колебание давления в цепи гидравли-
ческого тормоза.
При движении ползуна в гидравлической системе перед дрос-
селем создается давление жидкости, зависящее от регулировки
дросселя. Когда движение ползуна прекращается, давление жид-
кости падает до минимума. Это изменение давления и исполь-
зуется для дистанционного управления распределительным кра-
ном. Перед дросселем в гидравлическую систему ставится одно-
сторонний клапан 2 (гидравлическое реле давления), который
связан с воздушным клапаном дистанционного управления 3.
Воздух от сети поступает к клапану 2 через импульсный кла-
пан 1.
В конце рабочего хода ползун нажимает на рычаг импуль-
сного клапана и открывает доступ воздуха к клапану 2. До тех
пор, пока не прекратится движение ползуна, давление в гидрав-
лической системе через реле давления удерживает клапан 2 за-
крытым, но как только ползун дойдет до упора, т. е. закончится
рабочий ход, давление в гидравлической системе падает и реле
давления открывает клапан. Сжатый воздух получает доступ к
распределительному крану 3 и переключает его. Начнется дви-
жение ползуна назад.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТОКАРНОГО СТАНКА
На Московском автозаводе им. И. А. Лихачева токарный ста-
нок Ижевского завода типа 161 БК с помощью пневматических
устройств превращен в автомат для обточки рессорных втулок.
Производительность автоматизированного станка — 2400 втулок
в смену против 1600, обрабатываемых до автоматизации. Машин-
ное время составляет 77% штучного. Роль рабочего в этом слу-
чае сводится только к закладыванию заготовок в бункер станка
и к периодическому контролю размеров обработанных деталей.
На станке автоматически выполняются загрузка и зажим заго-
товки, включение и выключение автоматической продольной по-
дачи, освобождение обработанной заготовки и отвод супорта в
исходное положение.
На схеме пневматического оборудования автоматизированного
станка (фиг. 113) показаны силовые приводы и аппаратура
управления, обеспечивающие заданный цикл работы в момент
установки заготовки в центры станка. Сжатый воздух из цеховой
сети через пусковой кран подводится одновременно к распреде-
лительным кранам 6 и 9. По окончании обработки очередной
детали супорт нажимает на стержень крана 9 и выпускает воз-
дух из диафрагменной камеры 7. Пиноль задней бабки отходит
назад, деталь падает вниз на решетку и оттуда в ящик для об-
работанных деталей. Одновременно сжатый воздух через кран 2
направляется в диафрагменную камеру 10 и левую полость ци-
линдра 11.
Затем включается продольная подача и супорт штоком
146
цилиндра И отводится в исходное положение. Чтобы обеспечить
плавный, без ударов отвод супорта, на штоке поршня цилиндра
И насажен поршень гидравлического тормоза 12. Подбирая се-
чения отверстий, соединяющих внутренний и наружный цилинд-
ры тормоза, можно получить наиболее выгодную степень тормо-
жения. В крайнем правом положении поршня открывается
отверстие в правом конце цилиндра, и сжатый воздух поступает
в заднюю полость цилиндра 1. Питатель загрузочного устройства
подает очередную заготовку на линию центров станка.
= -= Воздух от сети
------ Воздухопроводы подводящие сжатый Воздух
------Воздухопроводы соединенные с атмосферой
Фиг. 113. Пневматическая схема автоматизированного токарного станка.
В конце хода вперед питатель упором 4 переключит кран 5,
сжатый воздух из цилиндра 11 пройдет в цилиндр 8 управления
краном 9 и переключит его, пропуская воздух из цеховой сети в
диафрагменную камеру задней бабки. Пиноль с центром пере-
местится справа налево, зажмет поданную питателем заготовку
и переключит кран 6. Вследствие переключения крана 6 воздух
из цеховой сети пройдет в переднюю полость цилиндра 7, а зад-
няя полость его соединится с атмосферой. Питатель отойдет на-
зад, оставив в центрах станка зажатую заготовку. В конце
обратного хода питатель упором 3 переключит кран 2 и, выпу^
стив воздух из пневмокамеры 10, включит продольную подачу
Ю* И7
супорта — начнется обработка детали. По окончании обработки
супорт вновь нажимает на стержень крана 9 и весь цикл повто-
рится ♦.
АВТОМАТИЗАЦИЯ СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА
При выполнении сверлильных работ с малым машинным вре-
менем особое значение приобретает сокращение вспомогатель-
ного времени. Такое сокращение может быть достигнуто только
Фиг. 114. Автоматизация сверлильного станка.
полной автоматизацией всего процесса обработки. Пример такой
автоматизации универсального вертикально-сверлильного станка
приведен на фиг. 114. На станке с помощью пневматических
устройств автоматически выполняется загрузка и зажим подле-
жащих обработке деталей, подача и быстрый отвод шпинделя с
режущим инструментом, освобождение и удаление из приспособ-
♦ Конструкция отдельных узлов пневматического оборудования станка
описана в статье М. С. Берлинер, Автоматизация токарных станков с
помощью пневматики, «Автомобильная и тракторная промышленность»
№11, 1953.
148
ления обработанных деталей. Дополнительное оборудование
станка состоит из цилиндров 1 и 2 для подачи шпинделя, зажим-
ного приспособления 3 с загрузочным устройством и аппаратуры
управления.
Последовательность действия механизмов автоматизирую-
щего устройства удобнее проследить по схеме на фиг. 115, где
------ воздух от сети
—— Подача сжатого Воздуха
------- воздухопроводы, сообщающиеся с атмосферой
Фиг. 115. Схема автоматизации сверлильного станка.
стрелками показан путь воздуха в момент, соответствующий ра-
бочей подаче шпинделя. Поршни цилиндров 2 и 4 связаны роли-
ковой цепью, огибающей звездочку 5, которая насажена на ва-
лик реечной шестерни взамен рукоятки для ручной подачи шпин-
деля.
Необходимая последовательность работы пневматического
оборудования станка обеспечивается применением так называе-
мого «путевого контроля», т. е. каждое последующее движение
начинается только тогда, когда закончилось предыдущее.
Воздух от сети через распределительный кран 14 подается к
крану 9 с дистанционным управлением и ставит его в нейтраль-
149
ное положение. Пуск в ход автоматизирующего устройства осу-
ществляется нажимом на кнопку пускового крана 8. При этом
с атмосферой сообщается один из цилиндров управления кра-
на 9. Кран 9 переключается, и сжатый воздух от сети направ-
ляется в правую полость цилиндра 2. Поршень движется справа
налево, тянет цепь и, вращая звездочку 5 против часовой стрел-
ки, поднимает шпиндель в верхнее положение. В конце хода
поршень открывает смонтированный в крышке цилиндра клапан
1 и пропускает воздух из крана 9 в левую полость цилиндра 11
зажимного приспособления. Поршень цилиндра отходит вправо,
освобождая обработанную деталь, а в конце хода он открывает
клапан 10. Воздух из правого цилиндра управления краном 9
выходит в атмосферу. Кран переключается, направляя сжатый
воздух в правую полость цилиндра 11. Вследствие этого поршень
цилиндра движется справа налево, подает под шпиндель очеред-
ную деталь, поступившую в приспособление из загрузочного
устройства, и зажимает ее. В загрузочном устройстве детали
движутся к зажимному приспособлению под действием силы тя-
жести.
На ползуне зажимного приспособления имеется ролик, кото-
рый в конце хода поршня (перед зажимом детали) нажимает на
шток клапана 12 и пропускает воздух из сети в правую полость
цилиндра 4. Поршень цилиндра идет справа налево, вращает
звездочку 5 по часовой стрелке и опускает шпиндель станка.
Происходит обработка детали. В конце своего хода поршень
цилиндра 4 открывает клапан 3 и пропускает воздух в цилиндр
реле времени 6. Реле времени замедляет процесс реверсирования
подачи шпинделя, благодаря чему по достижении нижнего поло-
жения шпиндель начинает движение обратно вверх только после
некоторой выдержки. Эта выдержка обеспечивает постоянство
размеров и необходимую чистоту поверхности обрабатываемых
деталей.
Когда поршень реле времени достигнет правого крайнего
положения, он откроет клапан 7 и, соединив с атмосферой цепь
управления крана 9, переключит его. Сжатый воздух из сети
снова будет поступать в правую полость цилиндра 2, чтобы под-
нять шпиндель станка и освободить обработанную деталь,—
начнется повторение цикла. Воздух из правой полости цилиндра
4 через обратный клапан 13 выпускается в атмосферу и исполь-
зуется для удаления из приспособления обработанной детали и
стружки.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СВАРОЧНЫХ РАБОТ
В машиностроении находят все более широкое применение
сварные конструкции и непрерывно увеличивается удельный вес
сварочных работ. В связи с этим совершенствование технологи-
ческой оснастки сварочных операций является одной из важных
задач технологов-сварщиков и конструкторов по приспособле-
ниям.
150
Сварочные приспособления обычно применяются для удер-
жания в определенных положениях элементов конструкций в про-
цессе сварки. Часто приспособления используются также для
создания предварительной деформации свариваемых элементов
с целью компенсации деформаций, возникающих при сварке.
Фиг. 116. Схема приспособления для сварки хребтовой балки.
В приспособлениях, предназначенных для сварки крупных дета-
лей, обычно требуется получать большие силы зажима. Поэтому
применение пневматических силовых приводов в таких приспо-
соблениях весьма целесообразно.
Фиг. 117. Пневматический зажим для поджатия Z-образной балки.
Ниже рассмотрено несколько примеров применения пневма-
тических сварочных приспособлений на Уральском вагонострои-
тельном заводе [12]. На фиг. 116 показана схема приспособления
для сварки хребтовой балки вагона. Так как в процессе сварки
балка получает значительные деформации, то в приспособлении
при помощи двух расположенных по концам пневматических
151
цилиндров 1 ей дается предварительный прогиб Н. Величина
прогиба устанавливается на основании наблюдений за состоя-
нием балки при сварке в свободном состоянии. Эта величина в
приспособлении ограничивается специальными упорами 2.
На фиг. 117 показано применение пневматического зажима
для поджатия Z-образной балки. Цилиндр приспособления 2 на-
клонен под углом 45°, а шток поршня снабжен поворотной вил-
Фиг. 118. Зажим для сварки попе- Фиг. 119. Зажим с откидными
речной балки вагона. наконечниками.
, кой 1, чем обеспечивается равномерный прижим свариваемого
элемента в двух направлениях. Большой ход поршня необходим
для свободного удаления сваренной конструкции из приспособ-
ления.
Зажим для сварки поперечной балки вагона представлен на
фиг. 118. Шток пневматического цилиндра снабжен сферической
головкой 2, которая при передвижении штока распирает два
рычага, зажимающие элементы балки. При обратном ходе порш-
ня рычаги отходят к центру под воздействием пружины /. Обя-
зательным условием правильной работы этого приспособления
является посадка сферической головки на штоке с большим за-
зором. В противном случае вследствие разности в толщине за-
жимаемых деталей шток поршня, испытывая боковое давление,
будет изгибаться и быстро изнашивать сальник в крышке ци-
линдра.
Для того чтобы после сварки было возможно удалить изделие
из приспособления при сравнительно небольшом ходе поршня
пневматического цилиндра, применяются откидные поворотные
наконечники. Конструкция такого типа показана на фиг. 119.
152
Здесь свариваемые элементы зажимаются двумя нормализован-
ными цилиндрами 1. Шток каждого из них оснащен соответст-
вующей формы прихватами 2 и 3, которые связаны со штоком
шарнирно и могут свободно отводиться в сторону, обеспечивая
возможность легкого удаления сваренной детали.
Очень простая конструкция пневматического сварочного при-
способления с большим количеством точек зажима изображена
Фпг. 120. Сварочное приспособление с большим количеством точек зажима.
на фиг. 120 [11]. В качестве силового привода здесь использует-
ся резиновый шланг, который закладывается в паз, образуемый
неподвижной стенкой корпуса приспособления и опорными баш-
маками прижимов 2. Ширина паза делается несколько меньше
диаметра шланга, вследствие чего он принимает овальную форму.
Шланг 1 заглушается с одного конца, а другим концом присо-
единяется к распределительному крану. После установки свари-
ваемых элементов включается сжатый воздух, под действием ко-
153
торого шланг стремится принять цилиндрическую форму и, пере-
двигая прижимы, закрепляет собранные для сварки элементы.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЗАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ
И ТРУДОЕМКИХ РАБОТ
Пневматические ножницы для резки проката (фиг. 121). Нож-
ницы предназначаются для резки круглого проката диаметром
до 20 мм и состоят из следующих узлов: пневматического ци-
линдра 1, сварной подставки 8 с ножами 4, распределительного
крана 3 и рычага 5 с зубчатым венцом. Разрезаемый прокат
закладывается в прорезь между ножами и включается воздух.
Поршень со штоком 2 перемещается и повертывает рычаг 5. Зуб-
чатый венец рычага в свою очередь повертывает через сектор 6
подвижную щеку с закрепленным в ней ножом 4. Необходимая
длина отрезаемых прутков устанавливается регулируемым огра-
ничителем 7.
Пневмогидравлический пресс. Для механизации таких тру-
доемких работ, как правка круглого и профильного проката на
заготовительных участках, запрессовка и распрессовка втулок,
цапф и других деталей, в сборочных и ремонтных цехах заводов
можно с успехом использовать пневмогидравлические прессы
(фиг. 122).
Станина пресса 1 сваривается из листовой стали. Внутри
станины размещен силовой привод, состоящий из пневматиче-
ского цилиндра 2 и двух цилиндров 4 и 6, представляющих гид-
равлический усилитель. Разделение гидравлического усилителя
на два отдельных цилиндра вызвано стремлением к уменьшению
габаритов пресса. В цилиндре 6 перемещается поршень 7 со
штоком 8. Шпиндель 10 связан со штоком 8 винтом с правой
и левой нарезкой. Вращением маховика 9 устанавливается необ-
ходимое расстояние между наконечником И и опорными приз-
мами 12. Наконечник шпинделя и опорные призмы могут быть
заменены в зависимости от характера выполняемой работы на-
конечником другой формы и какими-либо специальными под-
кладками.
При рабочем ходе воздух через распределительный кран 13
направляется в нижнюю полость цилиндра 2, и плунжер 3 под-
нимается вверх, вытесняя масло из цилиндра 4 в цилиндр 6.
В результате поршень 7 и шпиндель 8 опускаются вниз. Для
перемещения шпинделя в обратном направлении воздух подается
в нижнюю полость цилиндра 6, а цилиндр 2 в это время через
распределительный кран соединяется с атмосферой. Масло из
верхней полости цилиндра 6 вытесняется в цилиндр 4. Напол-
нение гидравлической системы маслом и выпуск воздуха из нее
осуществляется через пробки 5.
Чтобы не допустить попадания воздуха в гидравлическую
систему вследствие возможного просачивания через манжеты
поршня 7, предусмотрены каналы б и а, соединяющие простран-
ство между манжетами с атмосферой.
154
ffud no строп ко Д
Фиг. 121. Пневматические ножницы.
155
5
156
ческий пресс.
157
Управление прессом производится распределительным краном
с рукояткой 14 и ножной педалью 15.
Техническая характеристика пресса
Сила, действующая на шпинделе при давлении
воздуха в сети 4 кг/см2 в кг...................... 7500
Наибольший ход шпинделя в мм.......................... 50
Расстояние от торца шпинделя до поверхности
стола в мм:
наибольшее........................................... 245
наименьшее...................................... 145
Габариты пресса в мм......................... 180 x 770 x 550
Слесарные тиски. При выполнении кратковременных слесар-
ных операций над однотипными деталями вопрос о сокращении
вспомогательного времени имеет так же, как и при станочных
работах, большое значение.
Внедрение в производство пневматических слесарных тисков
является одним из эффективных путей повышения производитель-
ности труда слесаря.
Удобная и надежная в эксплуатации конструкция поворотных
тисков с диафрагменным силовым приводом представлена на
фиг. 123. На неподвижном основании 3 установлен поворотный
корпус И, который закрепляется в нужном положении на осно-
вании тисков болтами 12, установленными в Т-образном кольце-
вом пазу. В прямоугольном пазу корпуса перемещается подвиж-
ная губка 5. Неподвижная губка 6 привернута к корпусу винтами
и одновременно служит крышкой паза для подвижной губ-
ки. Осевые усилия, воспринимаемые неподвижной губкой, пере-
даются корпусу выступом, имеющимся в передней части губ-
ки (на чертеже не показан). Внутри неподвижной губки нахо-
дится рамка 10, в передней стенке которой имеется резьбовое
отверстие для винта 4. Этим винтом регулируется расстояние
между губками. В рамке расположена пружина 7, возвращающая
подвижную губку и весь механизм тисков в исходное поло-
жение.
При подаче сжатого воздуха в рабочую камеру, распо-
ложенную в неподвижном основании, шток 2 опускается вниз
и увлекает за собой тягу 1, которая повертывает фасонный
рычаг 8. Короткое плечо рычага через толкатель 9 нажимает
на рамку 10, и подвижная губка зажимает обрабатываемую
деталь.
Особенностью конструкции является расположение диафраг-
менной камеры в неподвижном основании тисков, благодаря че-
му распределительный кран и шланг, подводящий сжатый воз-
дух, также неподвижны и могут быть установлены при монтаже
тисков на верстаке в наиболее удобном для слесаря положении.
В остальном конструкция силового привода подобна конструкции
привода машинных тисков (см. фиг. 91). Габариты таких тисков
не превышают габаритов обычных слесарных тисков с ручным
винтовым зажимом.
158
Техническая характеристика
Наибольший размер зажимного изделия в мм............... 80
Ход губок от пневмопривода в мм ........................ 6
Ширина губок в мм..................................... 120
Сила зажима (при давлении в сети р = 4 кг/см2) в кг . . 2500
Пневматический подъемник. Значительного сокращения не-
производительных затрат времени и облегчения труда рабочих
можно достигнуть, применяя местные пневматические подъем-
ники. Установка пневматического подъемника на поворотной
консоли или монорельсе над группой станков или сборочных
мест исключает простои, связанные с ожиданием мостового кра-
на для установки обрабатываемых деталей на станок или для
транспортировки их с одного рабочего места на другое.
159
Фиг. 124. Пневматический подъемник.
Пневматический подъемник (фиг. 124) состоит из следующих
основных узлов: пневматический цилиндр 2, крюк 5 и распреде-
лительный кран 4. Для получения необходимой высоты подъема
длина цилиндра составляет, как правило, 8—10 его диаметров,
поэтому наиболее удобной конструкцией является цилиндр с
двумя отъемными крышками. В верхнюю крышку цилиндра
ввертывается рым 1 для подвешивания подъемника.
Сжатый воздух подводится к подъемнику гибким шлангом
сверху. Шланг присоединяется к трубке 7, нижний конец которой
ввернут в корпус распределительного крана. На подъемниках
устанавливается двухходовой распределительный кран с диско-
вым золотником и встроенным обратным клапаном.
Управление подъемником осуществляется снизу путем пере-
ключения распределительного крана через тяговые цепи, присо-
единенные к рычагу 3. Пружиной 6 золотник крана удерживается
в среднем положении. При подъеме груза сжатый воздух посту-
пает под поршень и передвигает его вверх, при опускании отра-
ботанный воздух через центральный канал в оси крана и трубу 8
выпускается в атмосферу. Верхняя полость цилиндра свободно
сообщается с атмосферой через отверстие а в верхней крышке.
Грузоподъемность подобных подъемников — от 250 до
1500 кг.
11 М. А. Толстов
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
ГЛАВА 1
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Технология обработки и сборки приспособлений с пневмати-
ческими и пневмогидравлическими силовыми приводами имеет
специфические особенности, связанные с необходимостью выпол-
нения повышенных требований к основным деталям. Эти требо-
вания определяются применением в конструкциях резервуаров и
движущихся частей, находящихся под высоким давлением возду-
ха или жидкости, а также введением узлов и деталей, не приме-
нявшихся в приспособлениях с механическим зажимом — цилинд-
ров, поршней, штоков, плунжеров, клапанов, трубопроводов и т. д.
Ниже рассматриваются основные вопросы изготовления и
сборки пневматических и пневмогидравлических приспособлений.
ОБРАБОТКА КОРПУСОВ
Для обеспечения требуемых точности и качества поверхно-
стей обрабатываемых деталей корпуса приспособлений должны
обладать высокой жесткостью, длительное время сохранять точ-
ность и взаимное расположение базовых и опорных поверхно-
стей, координаты направляющих и кондукторных втулок и дру-
гих деталей. Корпуса пневматических и пневмогидравлических
приспособлений нередко выполняют также роль резервуаров для
сжатого воздуха или находящейся под высоким давлением ра-
бочей жидкости. В этом случае к обычным требованиям, предъ-
являемым к корпусу, добавляется еще требование непроницае-
мости стенок и соединений отдельных его элементов.
Корпуса пневматических приспособлений отливаются из чу-
гуна или стали или же изготовляются сварными. Корпуса
пневмогидравлических приспособлений изготовляются обязатель-
но из стали. Наиболее удобны для изготовления сварные корпу-
са, так как в этом случае возможна предварительная обработка
гидравлического резервуара и отверстий под плунжеры в элемен-
тах корпуса до сварки.
Большое значение для получения высококачественного кор-
пуса имеет устранение внутренних напряжений, поэтому механи-
ческая обработка корпуса должна производиться в два приема.
Вначале выполняются черновые операции, за которыми следует
естественное или искусственное старение, а затем — чистовая
162
обработка. Точность взаимного расположения обработанных по-
верхностей корпуса определяется в зависимости от их назначения
и устанавливается на основе детального изучения конструкции
приспособления в целом. В большинстве случаев обрабатывае-
мые поверхности, за исключением плоскости основания, служат
для. установки на них разного рода опор, кондукторных плит и
других ответственных деталей, поэтому к ним предъявляются
высокие требования в части соблюдения правильной геометрии
(прямолинейность, перпендикулярность и т. д.).
Механическая обработка корпусов ведется с соблюдением
обычных технологических правил индивидуального производства.
Начинают ее обычно с опорной поверхности основания, выдер-
живая заданную толщину основной плиты, а затем, приняв ее за
базу, производят всю последующую обработку. В зависимости
от конструктивных особенностей приспособления и вида заготов-
ки обработка корпуса ведется в соответствии с одним из типо-
вых технологических маршрутов, приведенных в табл. 5.
Особенностью приведенных технологических маршрутов
является четкое разграничение процесса обработки на две части:
предварительная обработка и проведение испытания на непрони-
цаемость до старения и окончательная (чистовая) обработка с
повторным испытанием после старения. Обработку точных отвер-
стий с точными координатами следует выполнять только после
проведения повторного испытания на непроницаемость с обяза-
тельной предшествующей шабровкой основания и вспомогатель-
ных базовых поверхностей. Такой порядок позволяет изъять
своевременно (до выполнения наиболее трудоемких операций)
из производства корпуса, не отвечающие требованиям непрони-
цаемости. Выполнение чистовых расточных операций после по-
вторного испытания корпуса исключает возможность нарушения
точных координат вследствие возможных деформаций корпуса
при испытании.
Испытание на непроницаемость воздушных резервуаров кор-
пусов может производиться двумя способами — испытанием
сжатым воздухом повышенного давления (7—8 ат} и пропиты-
ванием керосином. Для испытания сжатым воздухом рабочее
пространство корпуса герметически закрывается специально из-
готовляемыми заглушками и через приемный штуцер в одной из
них подается сжатый воздух. Неплотность в соединениях отдель-
ных элементов или пористость материала корпуса обнаружи-
вается различными способами. Мелкие корпуса можно опускать
в бак с водой, и пузырьки воздуха укажут имеющиеся дефекты.
Более крупные корпуса проверяются при помощи мыльного
раствора. Проверяемые поверхности смачиваются мыльным
раствором; при пропуске воздуха образуются мыльные пузыри,
которые непрерывно появляются и лопаются. В случае затруд-
нений, связанных с применением для испытания сжатого воздуха,
испытание производится керосином. Наружные поверхности
корпуса покрываются меловой краской, а в воздушный резервуар
11*
163
Таблица 5
Технологические маршруты механической обработки корпусов
приспособлений
Тип приспо- собления Вид заго- товки кор- пуса № операции Наименование операций Технологические базы
1 Предварительная обработка Поверхности, парал-
основания, вспомогательных лельные и перпендику-
базовых поверхностей, рабо- чих поверхностей и воздуш- лярные основанию, оста- ющиеся в приспособле-
ного резервуара нии необработанными
2 Испытание стенок воздуш- ного резервуара на воздухо- непроницаемость
3 Старение
4 Чистовая обработка пло- Те же, что и в опе-
скости основания и вспомога- рации 1
S тельных базовых поверхно-
о X ст ей
п
2 6 5 Чистовая обработка осталь- Основание корпуса и
Ж О. ных поверхностей, за исклю- вспомогательные базы
С чением отверстий с точными
2 3 координатами
л о S о 6 Испытание воздушного ре- зервуара на непроницаемость
58 (повторное)
Ж ж 7 Шабровка основания и
о о вспомогательных базовых по-
ж верхностей
СО ’ 3 8 Расточка отверстий с точ- Основание корпуса и
л о X ными координатами вспомогательные базы
ж
3 3 1 Заготовка элементов свар-
X X ной конструкции
8. 2 Сборка под сварку
и л 3 Сварка
О 4 Отжиг
к 5 Предварительная обработка Верхняя поверхность
03 основания, рабочих поверхно- основной плиты и боко-
о. СО стей, вспомогательных базо- вых стенок
<3 вых поверхностей и воздуш- ного резервуара
6 Испытание воздушного ре- зервуара на непроницаемость
7 Чистовая обработка основа- Те же, что и в опе-
ния, воздушного резервуара и базовых поверхностей рации 5
164
Таблица 5 (окончание)
Тип приспо- собления Вид заго- товки кор- пуса № операции Наименование операций Технологические базы
С встроенным пневматическим силовым приводом Сварная 8 9 10 11 Чистовая обработка осталь- ных поверхностей, за исклю- чением отверстий с точными координатами Испытание воздушного ре- зервуара на непроницаемость (повторное) Шабровка основания и вспомогательных базовых по- верхностей Расточка отверстий с точ- ными координатами Основание корпуса и вспомогательные базы Основание корпуса и вспомогательные базы
Пневмогидравлические приспособления с отъемными воздушными цилиндрами Сварная 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Заготовка элементов свар- ной конструкции: вырезка и фрезерование ребер жест- кости, основной плиты и т. п. Сверление отверстия под гидравлический резервуар и отверстий под плунжеры в соответствующей детали кор- пуса Сборка под сварку Сварка Отжиг Предварительная обработ- ка основания, вспомогатель- ных базовых и опорных по- верхностей Предварительная обработка дополнительного резервуара и отверстия под шток-плуя- жер Гидравлическое испытание Чистовая обработка осно- вания, вспомогательных базо- вых и опорных поверхностей Чистовая обработка осталь- ных поверхностей, сверление соединительного отверстия»в дополнительном резервуаре Доводка (притирка) отвер- стий под плунжеры Повторное гидравлическое испытание Верхняя поверхность основной плиты и боко- вых стенок Основание корпуса и вспомогательные базы Те же, что и в опе- рации 6 Те же, что н в опе- рации 7
12 м. А. Толстов
165
наливается керосин. Вследствие большой текучести керосин про-
сачивается через мельчайшие поры и на наружной забеленной
поверхности появляется темное пятно.
При изготовлении сварных корпусов с пневматическими каме-
рами, рабочее пространство которых располагается в нескольких
свариваемых элементах, особо тщательно должны обрабатывать-
ся плоскости их взаимного прилегания, так как недостаточно
качественная обработка этих поверхностей является одной из
причин утечек воздуха.
Гидравлическое испытание корпусов пневмогидравлических
приспособлений осуществляется давлением, увеличенным против
рабочего на 50%. Величина рабочего давления обычно дости-
гает 100—150 ат, следовательно, для проведения испытаний тре-
буется насос, создающий давление до 225 ат. На фиг. 125 изоб-.
ражен доступный для изготовления в условиях цеха приспособ-;
лений ручной насос высокого давления, развивающий давление
до 200 ат. В стальном корпусе 5, укрепленном на крышке бака с
рабочей жидкостью, размещены: плунжер низкого давления 4,
всасывающий 8 и нагнетательный 7 клапаны, трубка для мано-
метра 9. Внутри плунжера низкого давления имеется плунжер
высокого давления 6. Плунжеры приводятся в движение при
помощи рычага 3, связанного с плунжерной системой через
серьгу 2. В верхнюю часть серьги ввернут направляющий шток
1, а в нижнюю — плунжер высокого давления. Плунжер низкого
давления при помощи захватов, имеющихся в его верхней части,
также может быть соединен с серьгой.
Для заполнения резервуара приспособления и для получения
давления до 10—15 ат плунжер 4 повертывается в положение,
показанное на фиг. 125, а, и соединяется с серьгой. В таком по-
ложении при качании рычага 3 оба плунжера работают как одно
целое. При движении рычага вверх приподнимается клапан 8 и
жидкость поступает в цилиндр насоса. При опускании рычага
вниз клапан 8 закрывается, жидкость приподнимает клапан 7 и
нагнетается в приспособление. По достижении давления пример-
но в 15 ат поворотом на 90° (фиг. 125, б) плунжер 4 отъеди-
няется от серьги и при качании рычага работает только плунжер
высокого давления. Захваты 10 в это время удерживают плун-
жер 4 от перемещения вверх.
Техническая характеристика насоса
Наибольшее давление, создаваемое малым плунжером (при
усилии на рукоятке 20 кг) в am..................200
То же (при работе большого плунжера и усилии на рукоятке
20 кг) в ат...........’..........................20
Производительность за 60 ходов в минуту (при работе малым
плунжером) в л/мин..............................0,5
То же (при работе большим плунжером) в л/мин.......3,5
Опорная поверхность основной плиты корпуса служит базой
для всей его обработки и определяет правильность установки
собранного приспособления на станке. Поэтому в большинстве
166
приспособлений, независимо от их назначения и конструктивных
особенностей, опорная поверхность корпуса обрабатывается с
чистотой не ниже W 6. После строгания и фрезерования она
припиливается и пришабривается на краску. Качество пришаб-
ренной поверхности оценивается равномерностью распределения
и количеством окрашенных пятен, приходящихся на квадрат
25X25 мм. Для большинства приспособлений вполне удовлетво-
рительным может считаться количество пятен от 12 и выше, т. е.
норма, соответствующая требованиям, предъявляемым к плитам
для разметочных работ. Основание корпусов крепежных приспо-
соблений, предназначенных для обработки деталей с точностью
до 5 класса, может не шабриться.
Для сокращения времени обработки следует уменьшать пло-
щадь опорной поверхности, заменяя ее расположенным по внеш-
нему контуру основания ободком шириной 25—50 мм, выступаю-
щим на 2—3 мм. Такая форма опорной поверхности, помимо
сокращения трудоемкости обработки, обеспечивает более устой-
чивое положение готового приспособления на столе станка.
Одной из ответственных операций при обработке корпусов
пневмогидравлических приспособлений является обработка отвер-
стий под плунжеры гидравлической системы. Характерной осо-
бенностью этих отверстий является их относительно большая дли-
на (более 1,5—2 диаметров) при диаметрах, не превышающих
45—50 мм, и высокие требования к соблюдению правильной ци-
линдрической формы. Конусность и эллиптичность допускаются
не более 0,005 мм на всей длине отверстия.
Обработка отверстий под плунжеры в корпусе ведется в сле-
дующей последовательности: сверление, зенкерование, двукрат-
ное развертывание и притирка. Необходимо уделять особое вни-
мание операции развертывания, стремясь получить наиболее
высокую чистоту и цилиндричность отверстия. Роль притирки сво-
дится только к получению более высокой чистоты поверхности
отверстия. Следует иметь в виду, что выправить притиркой ко-
нусность или эллиптичность невозможно.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Основными деталями гидравлической системы являются кор-
пус, шток-плунжер, рабочие плунжеры, втулки и уплотнения.
Плунжеры и втулки. Наибольшую трудность представляет
изготовление плунжеров и сопряженных с ними деталей. Основ-
ное требование к деталям плунжерной системы — это полная
герметичность соединения на всей длине хода плунжера. Соблю-
дение этого требует высокого качества рабочих поверхностей
плунжеров и отверстий для них и высокой точности геометриче-
ской формы.
Шток-плунжер (фиг. 126) обычно имеет небольшой диаметр
(20 мм и ниже) при значительной длине (в большинстве случаев
не менее 200 мм). При обработке необходимо обеспечить соос-
ность посадочного места под поршень и остальной части шток-
168
фиг. 126. Шток-плунжер.
Фиг. 127. Заготовка на два плунжера.
гашиша
' Лри/пере/пб
ГХХ7 в
VZZZZZZEZZZZZZa
'/7рил7ерел7б
&77W//MWA
фиг. 128. Втулки для плунжерных отверстий.
165
Плунжера. Можно рекомендовать следующий порядок обработки
шток-плунжера:
а) подрезка торцов, зацентровка и обточка с припуском под
щлифование;
б) нарезание резьбы;
в) термическая обработка — закалка и отпуск;
г) правка;
. д) шлифование центров;
е) шлифование посадочного места под поршень;
ж) шлифование основного стержня (плунжера) с припуском
на доводку 0,015—0,025 мм на диаметр;
з) доводка рабочей части пастой ГОИ до получения посад-
ки, требуемой чертежом.
Рабочие плунжеры имеют относительно небольшую длину,—
как правило, не более 3—4 диаметров. Основное требование,
предъявляемое к их обработке — правильная геометрическая
форма и высокая чистота обработанных поверхностей. При на-
личии бесцентрово-шлифовального станка или приспособления
для бесцентрового шлифования на обычном круглошлифоваль-
ном станке, плунжеры могут изготовляться из прутка по одной
штуке. В случае, если бесцентровое шлифование исключается, то
заготовка отрезается на 2 шт. (фиг. 127) и обработка ведется
в центрах в следующем порядке:
а) подрезка торцов, сверление отверстий под резьбу, наре-
зание резьбы и снятие фасок в центральных отверстиях;
б) обточка под шлифование и протачивание канавок;
в) термическая обработка — закалка, отпуск;
г) правка;
д) шлифование наружной поверхности (с двух установок) с
Припуском на доводку 0,025—0,035 мм на диаметр; для плунже-
ров, - работающих с уплотнением в виде резиновых колец, шли-
фование производится окончательно по размеру отверстия с соб-
людением посадки или зазоров, указанных в чертеже;
е) доводка пастой ГОИ 4—7 мк до получения заданной чис-
тоты и зазора.
Обработка отверстий под плунжеры в корпусе приспособле-
ния описана выше при рассмотрении технологии изготовления
корпусов. Втулки, запрессовываемые в отверстия для плунжера
(фиг. 128), могут изготовляться из прутка в следующей последо-
вательности:
а) токарная обработка с припуском под шлифование;
б) сверление бокового отверстия;
в) термическая обработка — закалка, отпуск;
г) шлифование отверстия с припуском под доводку 0,01 —
0,02 мм, шлифование торца. Втулки, работающие с резиновыми
уплотнениями, шлифуются в размер без припуска под доводку;
д) шлифование наружного диаметра (на оправке) и второго
торца;
е) доводка отверстия.
170
Втулки гидропластмассовых приспособлений. Качество рабо-
ты гидропластмассовых приспособлений с тонкостенными втулка-
ми в основном определяется качеством изготовления самой втул-
ки. Она должна изготовляться из термически обработанной
заготовки. Окончательная обработка рабочей поверхности (наруж-
ного диаметра для оправок и внутреннего — для патронов)
производится после окончательной сборки приспособления и за-
полнения его гидропластом. Перед запрессовкой на место у
втулки окончательно обрабатываются посадочные места, торцы и
внутренняя полость. После окончательной сборки и наполнения
гидропластмассой приспособление ставится на станок и закреп-
ляется на специально подготовленной оправке или планшайбе.
Поджимая плунжер гидравлической системы, приводят’втулку в
напряженное состояние и в таком виде окончательно обраба-
тывают ее рабочую поверхность на заданный размер.
Правильно обработанная втулка в свободном состоянии долж-
на иметь незначительную вогнутость посредине, благодаря чему
она приходит в соприкосновение с посадочной поверхностью
зажимаемой детали более равномерно по всей длине образующей.
ГЛАВА 2
ИЗГОТОВЛЕНИЕ УПЛОТНЕНИЙ
Детали уплотнений, изготовляемые из резины (кольца круг-
лого и прямоугольного сечения) и хлорвинила (воротники и ман-
жеты), выпускаются обычно заводами резинотехнических изде-
лий. Однако в случае не-
обходимости отдельные
виды уплотнений могут
быть изготовлены и в инст-
рументальном цехе маши-
ностроительного завода.
Материалом для резино-
вых колец прямоугольного
сечения может служить
листовая резина соответст-
вующего качества. Такие
кольца вырубаются из ли-
Фиг. 129. Просечка для резиновых колец.
ста с помощью специальных просечек, из которых одна вырубает
внутренний, а другая наружный контур кольца (фиг. 129). Диа-
метр внутренней просечки de делается меньше соответствующего
диаметра канавки плунжера на 1—2 мм. Диаметр наружной про-
сечки должен обеспечить заданную высоту кольца с учетом при-
пуска на шлифование кольца (0,5—0,8 мм). Так, например, если
диаметр плунжера 40 мм и диаметр канавки под кольцо 32 мм,
т. е. высота кольца 4 мм, то диаметр внутренней просечки следует
взять 30 мм, а диаметр наружной 39 мм.
171
Толщина листа резины берется равной ширине кольца.
Вырубленное кольцо насаживается на рабочий плунжер или
специальную оправку и шлифуется на обычном круглошлифо-
вальном станке до требуемого размера.
КОЖАНЫЕ ВОРОТНИКИ И МАНЖЕТЫ
Основное требование к кожаным уплотнениям — сохранение
необходимой эластичности при длительной эксплуатации. На-
ряду с этим детали уплотнения не должны быть причиной корро-
зии соприкасающихся с ними поверхностей. С этой целью
кожаные заготовки в виде кругов или пластин подвергаются обра-
ботке (нейтрализации) аммиачным раствором. Заготовки погру-
жаются в трехпроцентный водный раствор химически чистого
Фиг. 130. Штампы для воротников и манжет.
Фиг. 131. Оправка для
подрезки воротников и
манжет.
аммиака, подогретый до 40—50°, и выдерживаются в течение
3—4 час. при периодическом перемешивании. После обработки в
аммиаке заготовки промываются в дистиллированной воде, имею-
щей температуру 40—50°. Затем заготовки просушиваются в су-
шильном шкафу при температуре, не превышающей 50°, в тече-
ние 10—12 час. При этом содержание влаги доводится до
18—20%.
Обработанные таким образом заготовки подвергаются пропи-
тыванию в специальной смеси следующего состава в %:
Церезин ГОСТ 2488—47 ........................ 75
Вазелин технический ГОСТ 3581—47 .............15
Веретенное масло АУ ГОСТ 1642—50 ............ 10
Смесь для пропитывания приготовляется следующим образом.
В эмалированном сосуде расплавляется нужное количество це-
резина, затем при тщательном перемешивании стеклянной па-
лочкой добавляется вазелин и веретенное масло. Полученная
172
смесь подогревается до температуры 90—95° и при непрерывном
перемешивании сливается в посуду из оцинкованного железа че-
рез плотное полотно или сукно. Готовую смесь следует хранить
всегда плотно закрытой. Во избежание подгорания смеси для ее
расплавления пользуются песчаной баней или электроплиткой, на-
крытой листом асбеста.
Для пропитывания заготовок необходимое количество смеси
кладется в бак из белой жести и разогревается до температу-
ры 90—95°. В расплавленную смесь опускают в вертикальном
положении кожаные заготовки, располагая их в шахматном по-
рядке. Для сохранения вертикального положения заготовки
можно скрепить попарно и подвесить на металлическую рамку,
уложенную на края бака. Необходимо следить, чтобы заготовки
были полностью погружены в пропиточную смесь. Продолжи-
тельность пропитки 30 минут.
Пропитанные заготовки вынимают, дают стечь избытку сме-
си и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Хранить
пропитанные заготовки следует в закрытой посуде. Воротники и
манжеты из пропитанных заготовок изготовляются в специальных
штампах (фиг. 130) на ручных винтовых прессах. Перед штам-
повкой штампы нагреваются в ванне с веретенным маслом до
80—90°, затем вынимаются и тщательно протираются чистыми
концами. В подготовленные таким образом штампы заклады-
ваются кожаные заготовки, зажимаются под прессом и в таком
состоянии выдерживаются в течение 15—20 мин. После вы-
держки штампы с заготовками вынимают из-под пресса и ох-
лаждают до комнатной температуры.
В дальнейшем в заготовках вырубаются отверстия, а наруж-
ная поверхность подрезается с помощью острого ножа на токар-
ном станке. Для закрепления заготовок при подрезке применяют-
ся оправки, подобные изображенной на фиг. 131.
Правильно изготовленные воротники или манжеты должны
быть достаточно упругими. После смятия в руках они должны
расправляться и принимать первоначальную форму. Надрывы,
трещины и складки на рабочих поверхностях манжеты или ворот-
ника не допускаются.
САЛЬНИКИ И УПЛОТНЕНИЯ ИЗ ПЕНЬКОВОГО
И АСБЕСТОВОГО ПЛЕТЕНОГО ШНУРА
Материалом для набивки сальников и поршневых уплотне-
ний служит пропитанный церезиновой смесью пеньковый или ас-
бестовый шнур.
Для пропитки применяется смесь следующего состава в %:
Церезин ГОСТ 2488—47 ................. 75
Коллоидный графит МС-21 ГОСТ 5262—50 ... 10
Вазелин технический ГОСТ 3581—47 ..... 15
Способ приготовления смеси такой же, как и смеси для про-
питки манжет (см. выше).
13ц. А. Толстов 173
Шнур погружается в расплавленную смесь при температуре
90—95° и выдерживается в ней в течение 3—5 мин. Пропитан-
ный шнур свертывается спиралью, закладывается в предвари-
Фиг. 132. Штамп для уплотнений из
асбестового шнура.
тельно подогретый штамп,
сжимается под ручным вин-
товым прессом и выдержи-
вается в течение 15—20 мин.
После выдержки набивка
охлаждается вместе со штам-
пом до комнатной темпера-
туры.
Конструкция штампа пред-
ставлена на фиг. 132. В на-
ружную втулку /, внутренний
диаметр которой равен наи-
большему диаметру изготов-
ляемого кольца, входят по
посадке скольжения нижнее
и верхнее кольца 2. Рабочие торцы этих колец подрезаются в соот-
ветствии с требуемым профилем уплотнительного кольца. Для по-
лучения заданной высоты уплотнительного кольца служит оправ-
ка 3. Рабочие поверхности деталей штампа шлифуются и поли-
руются.
ГЛАВА 3
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГИДРОПЛАСТМАССЫ
Состав и необходимые материалы. Гидропластмасса марки
МАТИ, применяемая в качестве наполнителя в приспособлениях,
имеет следующий состав:
а) смола полихлорвиниловая эмульсионная 100 весовых
частей;
б) дибутил фтал ат — 290 весовых частей;
в) вакуумное масло марки ВМ-4—100 весовых частей;
г) стеарат кальция — 4 весовых части.
Полихлорвиниловая смола (ГОСТ 3119-46, марки ЛБ-1, ЛБ-2,
ЛБ-3) — исходное сырье для получения пластикатов является
продуктом полимеризации хлористого винила в присутствии бен-
зоила. Полихлорвиниловая смола представляет собой порошок
белого или светложелтого цвета. Дибутил фтал ат (ГОСТ
3863-47) — пластификатор, т. е. вещество, придающее пластмас-
се пластичность, является сложным эфиром нормального бути-
лового спирта и ортофталевой кислоты. Дибутилфталат — про-
зрачная бесцветная или желтая маслянистая жидкость без ви-
димых механических примесей. Вакуумное масло марки ВМ-4
используется в качестве рабочей жидкости в вакуумных насосах.
174
Стеарат кальция (кальциевая соль стеариновой кислоты), пред-
ставляющая собой белый порошок, применяется как катали-
затор.
Технология изготовления гидропластмассы. Для приготовле-
ния гидропластмассы берется 290 весовых частей дибутилфталата
и тщательно перемешивается со 100 весовыми частями вакуум-
ного масла (жидкие компоненты). В свою очередь 100 весовых
частей полихлорвиниловой эмульсионной смолы также тщатель-
но перемешиваются с 4 весовыми частями стеарата кальция
(компоненты в виде порошка). Стеарат кальция после долгого
лежания часто принимает вид комков, похожих на куски мела.
В этом случае перед составлением смеси их необходимо расте-
реть до получения мелкого порошка.
После приготовления обеих составляющих порошкообразная
смесь полихлорвиниловой смолы и стеарата кальция всыпается
в жидкую смесь дибутилфталата и вакуумного масла и тщательно
перемешивается. Полученная масса оставляется на сутки для так
называемого «созревания», во время которого полихлорвинило-
вая смола пропитывается жидкими компонентами. Оставленную
на «созревание» массу необходимо время от времени перемеши-
вать, особенно первую половину суток, так как стеарат кальция,
как компонент более легкий, всплывает на поверхность, а поли-
хлорвиниловая смола оседает на дно сосуда. Перемешивание
производится металлической или стеклянной палочкой во избе-
жание прилипания массы.
После «созревания» производится сплавление подготовленной
массы нагреванием ее в глицериновой бане до температуры
155—165°С в течение 2,5—3 часов. В процессе сплавления очень
важно следить, чтобы температура массы не выходила из ука-
занных пределов. При перегреве смола разлагается и масса те-
ряет свои пластические свойства. Более низкая температура не
обеспечивает сплавления массы. Нельзя сплавлять массу непо-
средственно на огне, так как при этом она спекается.
В процессе сплавления необходимо все время перемешивать
массу. В начальной стадии сплавления происходит загустение
массы и ее необходимо особенно тщательно перемешивать, что-
бы не допустить пригорания. При дальнейшем ходе процесса гу-
стая масса снова начинает расплавляться и становится более
жидкой. Перемешиванием необходимо добиться, чтобы расплав-
ление происходило равномерно по всей массе и нигде не остава-
лось комков.
Готовность гидропластмассы определяется по ее вязкости (го-
товая гидропластмасса представляет собой густую тягучую жид-
кость) и светлокоричневому цвету. Сплавление гидропластмассы
производится в вытяжном шкафу.
Готовая гидропластмасса в горячем состоянии разливается в
лотки слоем 3—4 см, где и оставляется для застывания. Застыв-
шая гидропластмасса может храниться в лотках или завернутой
в пергаментную бумагу.
13*
175
ГЛАВА 4
СБОРКА И ИСПЫТАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИИ
Выполнение сборочных операций в значительной степени пре-
допределяется общей схемой приспособления, особенностями кон-
струкции его узлов и эксплуатационными требованиями к при-
способлению. Поэтому сборке должны предшествовать изуче-
ние слесарем-сборщиком конструкции приспособления, техниче-
ских условий на его изготовление и всех вопросов, связанных с
взаимодействием отдельных узлов.
Большое разнообразие конструкций приспособлений не по-
зволяет дать в сжатом виде полную технологию сборки, пригод-
ную для любого типа пневматических и пневмогидравлических
приспособлений. Поэтому в данном разделе рассматриваются
только основные вопросы технологии сборки силовых приводов
приспособлений.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СБОРКИ
Общая сборка приспособления ведется в такой последова-
тельности:
1. Знакомство с конструкцией приспособления, технологией
сборки (если она была составлена) и проверка комплектности
деталей.
2. Зачистка или шабровка основания и базовых поверхностей
(если это требуется по техническим условиям).
3. Пригонка пазов под шпонки, установка и пригонка шпонок.
4. Пригонка и установка базовых и опорных деталей.
5. Установка и штифтовка кондукторных плит или копиров.
6. Предварительное сверление отверстий с точными коорди-
цатами под кондукторные втулки или контрольных отверстий.
7. Координатная расточка отверстий с точными координатами.
8. Установка и пригонка опор, установов, фиксаторов.
9. Сборка силового привода.
10. Монтаж аппаратуры управления и трубопроводов.
11. Испытание силового привода на непроницаемость.
12. Общий контроль размеров.
13. Испытание в работе.
СБОРКА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ЦИЛИНДРОВ
Основным условием качественной сборки является правиль-
ная форма сопрягаемых деталей: цилиндра, штока, поршня и от-
верстий для штока и достаточная величина зазоров в сопряжении,
обеспечивающая плавное, без перекосов и защемлений перемеще-
ние движущихся деталей на всей длине хода.
Поршень с комплектом деталей уплотнения должен обеспе-
чивать получение расчетного усилия на штоке, что обусловливает-
ся отсутствием утечки воздуха «в любом положении поршня. Срок
176
службы уплотнений в значительной степени зависит от чистоты
обработки уплотняемых поверхностей. Даже при незначительных
шероховатостях поверхности уплотнения работают с большим
трением и быстро изнашиваются, поэтому необходимо перед
сборкой произвести тщательный осмотр и зачистку всех неровно-
стей на рабочих поверхностях цилиндра, штока и деталях саль-
ников.
Соединение поршня со штоком осуществляется посадкой пор-
шня на цилиндрическую или коническую шейку штока. При цилин-
дрической шейке поршень должен быть посажен с натягом, со-
ответствующим глухой посадке 2 класса точности. Если шейка
коническая, то перед сборкой следует проверить правильность
обработки сопрягаемых поверхностей и в случае необходимости
путем шабровки отверстия добиться прилегания по всей длине
конуса.
После сборки штока с поршнем приступают к установке ман-
жет. Манжета надевается на поршень, накладывается нажимное
кольцо и предварительно прижимается болтами. Окончательно
затягивают болты после ввода поршня в цилиндр. При сборке
поршня и штока с цилиндром чрезвычайно важно сохранить не-
поврежденными детали уплотнений. В случае, если на конце што-
ка и в отверстии цилиндра сняты фаски, облегчающие постановку
манжет и воротников, сборка не представляет трудностей. Если
же по конструктивным соображениям такие фаски не сняты, то
при сборке применяются специальные насадки, предохраняющие
уплотнения от повреждений.
Для сборки поршней с цилиндрами, в случае если уплотни-
тельные кольца изготовляются из клинового ремня, применяют
специальные приспособления такого же типа, как и для постанов-
ки поршней с металлическими кольцами в цилиндры двигателей.
При соединении собранного цилиндра с корпусом приспособле-
ния и при сборке цилиндра с отъемными крышками необходимо
следить за тем, чтобы при затяжке монтажных болтов не вызвать
перекоса или смещения крышек цилиндра, что может привести
к заклиниванию поршня. Плоскости крышек должны плотно со-
прягаться с торцами цилиндра. Для увеличения герметичности
соединения применяются прокладки из паронита, прессшпана или
промасленной бумаги.
СБОРКА ДИАФРАГМЕННЫХ КАМЕР
Основными требованиями, предъявляемыми к сборке диафраг-
менных камер, являются обеспечение непроницаемости диафраг-
мы и ее соединений с корпусом и штоком и предохранение диаф-
рагмы от механических повреждений при сборке.
Резиновые диафрагмы нередко изготовляют сами сборщики,
вырезая их из листовой резины соответствующего качества острым
ножом по специальному шаблону или, что лучше, — на вертикаль-
но-сверлильном станке при помощи простого специального инстру-
177
мента. Отверстия под болты и воздухопроводы вырубаются спе-
циальными просечками.
Совершенно недопустима постановка диафрагм с отверстиями,
имеющими надрезанные или надорванные края, так как эти дефек-
ты служат очагами разрушения диафрагмы и вызывают утечку
воздуха.
Под действием сжатого воздуха диафрагма растягивается и из-
гибается около кромки корпуса или опорного диска. Поэтому во
избежание преждевременного разрушения диафрагмы необходимо
перед сборкой тщательно проверить место крепления и состояние
опорных кромок силового привода. При отсутствии особых указа-
ний в чертежах все острые кромки должны быть округлены ра-
диусом не менее одного миллиметра.
При креплении диафрагмы к корпусу кольцевой гайкой меж-
ду гайкой и диафрагмой обязательно должна быть проложена
шайба или какая-либо специальная прокладка толщиной
0,15—0,20 мм. Непосредственное соприкосновение гайки и диаф-
рагмы совершенно недопустимо, так как при затягивании гайки
диафрагма будет разрушена.
Опорные поверхности, между которыми зажимается диафраг-
ма, должны быть параллельными. Допускается незначительная
выпуклость поверхностей, но ни в коем случае не вогнутость. При
вогнутых опорных поверхностях диафрагма удерживается только
за наружную кромку, воздух легко просачивается через отверстия
под болты в диафрагме, и никакой затяжкой болтов эту утечку
устранить невозможно.
Соединение штока с опорным диском в камерах с кольцевой
диафрагмой выполняется разъемным — шток ввертывается в на-
резанное отверстие диска. В этом случае резьбовое соединение
должно быть выполнено достаточно плотным, и сборка его произ-
водится с посадкой на сурик или же на горячий припой. Перед
окончательной сборкой необходимо навернуть диск на шток и убе-
диться в отсутствии торцового биения плоскости, на которую опи-
рается диафрагма. Величина допустимого биения не более 0,5 мм
на радиусе 75 мм.
Если биение превышает указанную величину, необходимо
уменьшить его путем приделки опорного конуса или же путем
проточки опорной поверхности в сборе со штоком. В противном
случае биение может явиться причиной перекоса и защемления
штока в направляющем отверстии.
ИСПЫТАНИЕ СИЛОВЫХ ПРИВОДОВ
Силовые приводы собранных приспособлений должны быть
испытаны на непроницаемость пневматических и гидравлических
камер, сопряжений плунжеров с отверстиями, сальников, трубо-
проводов, клапанов, кранов и т. д. Испытанию в сборке должны
предшествовать раздельные испытания каждого из узлов, входя-
щих в систему силового привода.
)7₽
фиг. 133.
контроля
Динамометр для
силы зажима.
Окончательно собранное приспособление присоединяется к
воздушной сети и в него закладываются подлежащие обработке
заготовки или их макеты. Переключением распределительного
крана убеждаются в правильности работы всех зажимных орга-
нов и устраняют замеченные недостатки. Затем включают воздух
и выдерживают приспособление с зажатыми заготовками в тече-
ние восьми часов. В течение последних двух часов при испытании
пневмогидравлических приспособлений с двусторонними цилин-
драми делается не менее шестидесяти переключений распредели-
тельным краном, чтобы убедиться, что воздух не просачивается в
гидравлическую систему.
Перед испытанием на выдержку и особенно после него необ-
ходимо проверить силу зажима, для чего применяются специаль-
ные динамометры. Один из та-
ких динамометров представлен
на фиг. 133. Корпус 3 динамо-
метра выполнен в виде сталь-
ного толстостенного цилиндра с
тщательно обработанной внут-
ренней поверхностью. С одной
стороны цилиндр герметически
закрывается резьбовой проб-
кой 2, а с другой вставляется
поршень 4 со штоком 8. От вы-
падения поршень удерживается
крышкой 7, уплотнение поршня
выполнено в виде U-образной
манжеты 5. Пространство меж-
ду поршнем и крышкой запол-
няется минеральным маслом
марки «машинное С» ГОСТ
1707—51. В боковое отверстие
корпуса устанавливается мано-
метр 1.
Для определения силы зажи-
ма динамометр вкладывается
между зажимами приспособле-
ния и включается воздух. Вели-
чина действующей силы опре-
деляется по давлению, возникающему в
всего шкалу манометра переградуировать так, чтобы можно было
непосредственно читать величину силы, действующей на штоке.
Если же такого изменения шкалы не сделано, то к корпусу дина-
мометра прикрепляется таблица 6 для перевода величины давле-
ния в величину действующей силы.
Если динамометр не может быть помещен непосредственно
между зажимами приспособления, то изготовляются переходные
Удобнее
динамометре.
рычажные передачи с вполне определенным соотношением меж-
ду плечами рычагов, величина которого маркируется на них.
179
МОНТАЖ ТРУБОПРОВОДОВ
Монтаж жестких трубопроводов из медных или латунных труб
начинается, как правило, с определения необходимой длины тру-
бы, так как в чертежах обычно указывается только примерная ее
длина.
При установлении длины трубы следует учесть припуск на
развальцовку и возможность температурных удлинений, иначе бу-
дет нарушаться герметичность соединений.
Для улучшения уплотнения резьбовых соединений и прокладок
рекомендуется покрывать их смазкой, состоящей из восьми весо-
вых частей свинцовых белил и одной части графита, или же по-
крывать их тонким слоем сурика. В отдельных случаях возможна
сборка резьбовых соединений на горячем припое.
Очень важно избегать чрезмерной затяжки гаек соединений,
приводящей к повреждению трубопроводов и арматуры. Ориенти-
ровочные величины крутящих моментов, допустимые при затяж-
ке соединений, следующие:
Крутящий момент в кг/сж 45—75 70—115 75—130 175—300 230—400
Диаметр трубы .... 5/ie" 3/8" Чъ" V
Для облегчения монтажа трубки рекомендуется отжечь. Сле-
дует избегать резких изгибов трубы. Радиус изгиба не должен
быть меньше 2,5—3 диаметров трубы. Перед деталями соединения
должен быть прямой участок трубы длиной в 2—3 диаметра. При
гибке труб недопустимы (особенно для трубопроводов, работаю-
щих под высоким давлением) нарушение исходного сечения и вмя-
тины на трубах.
Гибку труб в одной плоскости удобно выполнять в приспособ-
лении, изображенном на фиг. 134. В основании 7 приспособления
закреплена стойка 5 для зажима изгибаемой трубки и ось 2 не-
подвижного ролика 1. На эту же ось надевается рамка 8, в которой
закрепляется рычаг 9 с направляющим стержнем 10. Диаметр
направляющего стержня выбирается по внутреннему диаметру
трубки. В рычаге на отъемной оси 4 устанавливается подвижной
ролик 3.
Для того чтобы изогнуть трубку, на приспособление устанавли-
ваются ролики, размеры ручья которых соответствуют наружному
диаметру трубки, а диаметр неподвижного ролика берется соот-
ветствующим внутреннему радиусу изгиба.
Перед началом гибки рычаг повернут на 90° относительно по-
ложения, изображенного на рисунке, таким образом, что ось
стержня 10 является продолжением оси аа. Изгибаемая труба
надевается на направляющий стержень и закрепляется на стойке
планкой 6. Поворотом рукоятки трубка плавно загибается на со-
ответствующий угол. Во время гибки направляющий стержень пре-
дохраняет трубу от сплющивания.
180
Фиг. 134. Приспособление для гибки труб.
181
Перед установкой на место трубу необходимо тщательно про-
дуть, чтобы удалить из нее остатки окалины и пыли. Концы трубы
следует срезать точно под углом 90° к оси и тщательно зачистить
заусенцы.
Во время монтажа гибких шлангов необходимо внима-
тельно следить за тем, чтобы длина их допускала свободное пере-
мещение соединяемых деталей без резких изгибов и закручивания
шлангов. Недопустимо прижатие шлангов к острым углам или
кромкам корпуса приспособления.
Особо внимательно следует проверить, чтобы была исключена
возможность попадания шланга под режущий инструмент при
эксплуатации приспособления.
ЗАПОЛНЕНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ГИДРОПЛАСТМАССОЙ
Необходимое для заливки количество гидропластмассы отре-
зается ножом и разрезается на кусочки размером не более 1 см3.
Измельченная гидропластмасса помещается в фарфоровый или
металлический сосуд и расплавляется нагреванием до 155—165° на
глицериновой бане. При расплавлении необходимо перемешивать
массу, добиваясь равномерного плавления. Так же, как и при
изготовлении пластмассы, при расплавлении не допускается
перегрев свыше 165°. При перегреве происходит разложение
(пригорание) смолы, в массе появляются бурые твердые кусочки,
она теряет пластичность и становится непригодной для исполь-
зования.
Приспособление или часта его, подвергающиеся заливке, пред-
варительно нагреваются до 150—155°, так как при заливке нена-
гретого приспособления имеется опасность недостаточного напол-
нения рабочей полости «вследствие быстрого остывания гидро-
пластмассы. До нагревания необходимо открыть отверстие для
выхода воздуха из рабочей полости и отверстие для заливки.
Для заливки нагретое приспособление ставится в положение, при
котором можно достигнуть наилучшего заполнения рабочей
полости.
Учитывая большую величину усадки гидропластмассы при за-
стывании (до 1,2%) заливка производится через отверстие под
плунжер или специальное отверстие обычно до верхнего края
отверстия.
Заливку необходимо производить быстро, но осторожно, вли-
вая гидропластмассу тонкой струей для лучшего заполнения ра-
бочей полости и во избежание образования в залитой пидропласт-
массе воздушных полостей.
С этой же целью рекомендуется время от времени на мгнове-
ние прерывать заливку и встряхивать приспособление, осторожно
ударяя его о деревянную подставку, стол и т. п. Последнее особен-
но необходимо для хорошего заполнения рабочей полости приспо-
соблений, у которых по тем или иным причинам невозможно де-
182
лать отверстия для выхода воздуха и у которых рабочая полость
и подводящие отверстия имеют большую протяженность и слож-
ную конфигурацию.
После заливки приспособление оставляется для остывания в
положении, при котором невозможно вытекание еще не остывшей
гидропластмассы.
Необходимый объем гидропластмассы в приспособлении опре-
деляется при отладке путем удаления избытка или добавлением
кусочков застывшей массы в рабочую полость через отверстие под
плунжер.
БАЛАНСИРОВКА ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Перевод на скоростное резание токарных станков требует
обязательной балансировки приспособлений, устанавливаемых -на
шпиндель станка.
При статической балансировке приспособлений, имеющих
центральное отверстие, используется обычный способ, применя-
емый для балансировки шлифовальных кругов, шкивов и подоб-
ных им деталей. Для балансировки приспособление закрепляется
на оправке.
Балансировка приспособлений, закрепляемых на планшайбе, а
также балансировка приспособлений совместно с обрабатываемой
деталью (в случае обработки эксцентричных деталей или деталей,
устанавливаемых со смещением по отношению к оси приспособ-
ления) может осуществляться на специальном балансировочном
стенде (фиг. 135). Стенд состоит из фундаментной плиты 7, на ко-
торой смонтирован корпус 8 с двумя стальными закаленными но-
жами 5. На остриях этих ножей укладывается пустотелый шпин-
дель 3 с закаленными и шлифованными шейками. На правом кон-
це шпинделя закреплена планшайба, подобная планшайбам токар-
ных станков. В конус отверстия шпинделя вставляются сменные
центрирующие пробки 4 или б, форма и размеры которых выби-
раются в зависимости от посадочного места балансируемого при-
способления.
Подлежащее балансированию приспособление (или приспособ-
ление вместе с зажатой в нем обрабатываемой деталью) закреп-
ляется на планшайбе стенда. На левый конец шпинделя наде-
ваются грузы 2, уравновешивающие правый конец с баланси-
руемым приспособлением, и балансир 1 для определения величи-
ны дисбаланса. Если центр тяжести приспособления не совпадает
с осью вращения, шпиндель будет перекатываться на ножах
до тех пор, пока центр тяжести не займет самого низкого поло-
жения.
Для определения величины статического момента неуравно-
вешенности на балансир подвешиваются гири. Крючки для подве-
шивания гирь расположены на определенном расстоянии от оси
шпинделя, величина которого маркируется на коромысле. Вес про-
Фиг. 135. Стенд для балансировки приспособлений.
тивовеса, который следует укрепить на приспособление, и расстоя-
ние его от оси определяется по формуле:
где Р — вес гири;
I — расстояние от центра вращения до точки подвеса гири
в мм;
L — расстояние от центра вращения до центра тяжести до-
полнительного груза в мм.
Путем прикрепления противовесов в более легких местах при-
способления (или удаления металла в более тяжелых частях) до-
биваются совмещения центра тяжести приспособления с осью вра-
щения. Точность балансирования в значительной мере зависит от
точности установки стенда. Допустимое отклонение ножей от го-
ризонтали не более 0,02 мм на 1000 мм длины.
ГЛАВА 5
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ
ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Систематизация опыта конструирования современных приспо-
соблений позволяет обобщить основные требования к качеству из-
готовления и сборки, обеспечивающие надежную работу приспо-
соблений, дать типовые технические условия, пригодные для ши-
рокого применения на заводах.
Наличие типовых технических условий облегчает труд кон-
структора, позволяя ограничиваться указаниями в чертежах толь-
ко тех условий, которые являются специфическими для того или
иного конкретного приспособления. Наряду с этим повышается и
культура производства приспособлений. Ниже приводятся основ-
ные типовые технические условия на изготовление и сборку при-
способлений для механической обработки, сварочных и сборочных
работ.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Приспособления для механической обработки, сборки и сварки
в отношении точности размеров, качества обработки (механиче-
ской и термической), материалов отдельных деталей должны
быть изготовлены в полном соответствии с чертежами и с теми
ГОСТ, ОСТ и нормалями завода, на которые есть ссылки в чер-
тежах. Отступления от чертежей в отношении точности размеров и
чистоты обработки допускаются органами технического контроля
только с разрешения конструкторского бюро, если они не сни-
жают эксплуатационных качеств приспособления.
Детали приспособлений, отливаемые из серого чугуна или
185
стали, по структуре, механическим свойствам, внешнему виду и
другим показателям должны соответствовать ГОСТ 1412—54,
ГОСТ 1855—55 и ГОСТ 977—53. Стандартные детали (подшип-
ники качения, масленки, фитинги, шланги и др.), получаемые со
стороны, должны соответствовать стандартам и техническим ус-
ловиям заводов-поставщиков.
Резьба винтов, болтов, гаек и других деталей должна быть
чистой, полной, не иметь заусенцев, рваных и смятых ниток
(см. ГОСТ 1759—42; ОСТ 20001—38; ГОСТ 1528-53) и выпол-
няться по соответствующим калибрам 3 класса точности. Допу-
скается 'выполнение наружной резьбы с измерением универсаль-
ными средствами, а внутренней — путем пригонки к ней. Детали
приспособлений не должны иметь острых углов. При отсутствии
особых указаний в чертеже острые углы должны быть скруглены
и заусенцы зачищены.
Отклонения свободных размеров допускаются в следующих
пределах:
а) отклонения габаритных размеров, получаемых путем газо-
вой резки и резки на ножницах, по 9 классу точности;
б) отклонения размеров элементов сварных конструкций и де-
талей с чистотой обработки поверхностей W4 и ниже—по
7 классу точности;
в) все остальные свободные размеры по 5 классу точности.
Неконцентричность отверстий, несимметричность пазов, выре-
зов и т. п. при отсутствии особых указаний допускаются в преде-
лах половины допуска на размеры этих элементов деталей.
Конусность и овальность наружных и внутренних цилиндрических
поверхностей отдельных деталей, если это не оговорено в черте-
жах, допускаются в пределах допуска на диаметр данной поверх-
ности.
Приспособления для токарных и шлифовальных станков,
имеющие неуравновешенные вращающиеся массы, должны ба-
лансироваться совместно с обрабатываемой деталью. Допустимый
дисбаланс указывается в сборочном чертеже приспособления.
ТРЕБОВАНИЯ К КОРПУСАМ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Все корпуса должны подвергаться отжигу для снятия внутрен-
них напряжений. Дли литых корпусов отжиг может быть заменен
естественным старением.
Сварка стальных корпусов или отдельных узлов приспособле-
ний должна производиться в полном соответствии с существую-
щими правилами. При наружном осмотре сварные швы не долж-
ны иметь трещин, подрезов, шлаковых включений, газовых пузы-
рей и других дефектов. Отклонения размеров сечения шва от
заданного чертежом допускаются только в сторону увеличения
до 2 мм. В случае отсутствия особых указаний в чертеже при свар-
ке корпусов из углеродистой стали следует применять электроды
марки Э50 ГОСТ 2523—51; для сварки малоответственных кон-
186
струкций и тонколистовых изделий — электроды марки Э34 и
Э42. Сварка резервуаров, работающих под давлением, должна
производиться электродами Э50А или Э60.
ТРЕБОВАНИЯ К ПРУЖИНАМ
В чертежах пружин должны быть указаны все необходимые
данные для их изготовления и испытания. В нормальном испол-
нении все пружины имеют правую навивку. В случае необходи-
мости иметь пружину левой навивки в чертеже должно быть
указано: «навивка левая».
При наружном осмотре изготовленных пружин не должно
обнаруживаться трещин, расслоений, плен ржавчины, заусенцев,
неровностей и искривлений. Крайние витки цилиндрических пру-
жин на длине примерно ’/< оборота с каждого конца должны
быть пригнуты и подрезаны перпендикулярно оси пружины.
Пружины, работающие при динамических нагрузках, а также
пружины, которые должны обеспечивать определенную величину
прогиба при указанной в чертеже нагрузке, после наружного ос-
мотра, сжатия и обмера подвергаются механическим испытаниям
по следующей программе: а) вторичное сжатие до соприкоснове-
ния витков (первое сжатие, как указано выше, производится до
обмера). При этом пружина не должна давать остаточной дефор-
мации (осадки); б) испытание на величину прогиба и нагрузку.
Отступление от заданной величины прогиба при заданной нагруз-
ке, если это не указано в чертеже, не должно превышать 10%.
Пружины, к которым не предъявляется особых требований
относительно определенной величины нагрузки при сжатии или
растяжении, подвергаются только испытанию на осадку. При
вторичном сжатии до соприкосновения витков не должно быть
остаточных деформаций.
ПРАВИЛА ПРИЕМКИ И СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ
В готовом приспособлении контролируются все базовые раз-
меры, межцентровые расстояния кондукторных втулок, соблюде-
ние зажимаемых размеров и вхождение обрабатываемых деталей.
Обязательному контролю подвергается соблюдение предусмот-
ренных чертежом посадок и посадочных размеров, в особенности
сменных деталей приспособления. Проверяется также плавность
перемещения подвижных частей и доступность управления всеми
органами управления и зажимами приспособления. Кроме того,
контролируется выполнение всех технических условий, указывае-
мых на сборочном чертеже.
Перекос базовых отверстий под кондукторные втулки следует
проверять с помощью шлифованных валиков, изготовляемых по
плотной посадке 2 класса точности.
Посадки основных кондукторных втулок и все глухие посадки
проверяются простукиванием молотком. Контроль профиля копи-
187
ров производится по размерам и допускам чертежа, сопряжения
контролируются калибрами или вычерчиванием в зависимости от
заданной точности. Контроль правильной установки копиров и
установов, расположенных под углом к основной плоскости, про-
изводится с помощью контрольных валиков. Разрешается уста-
новка кнопок, от которых и производится проверка, а также об-
работка вспомогательных баз. В отдельных случаях целесообраз-
но изготовлять специальные контрольные инструменты для про-
верки выполнения сложных профилей.
Проверка сменных кондукторных втулок на концентричность
производится индикатором на оправке. Отклонения от концент-
ричности не должны превышать половины допуска на диаметр от-
верстия. Испытание на твердость каленых и цементированных де-
талей производится обязательно после шлифования.
Пневматические и пневмогидравлические силовые приводы
контролируются в соответствии с требованиями чертежа. Во всех
случаях, в том числе и при отсутствии специальных указаний в
чертеже, должна проверяться величина хода рабочих органов
приспособления. На каждый экземпляр приспособления состав-
ляется паспорт по установленной на заводе форме с указанием в
нем фактических величин контролируемых размеров.
При наличии дефектов в изготовленном 1Приспособлении в пас-
порт заносится краткая и точная формулировка дефекта с заклю-
чением конструктора о возможности допуска приспособления в
эксплуатацию.
ОКРАСКА И ВНЕШНЯЯ ОТДЕЛКА
После проверки исполнительных размеров все необработан-
ные поверхности приспособлений должны быть окрашены масля-
ной краской: а) серо-голубой или серо-дикой по ГОСТ 1031—53;
б) серой по ГОСТ 926—52. Перед окрашиванием места сварки
или литые поверхности должны быть тщательно очищены от пе-
ска, окалины и загрунтованы. Все неровности на загрунтованной
поверхности шпаклюются лаком шпаклевочным 75 по ГОСТ
6807—53. Краска считается полностью высохшей, когда от силь-
ного нажима пальцем под ним не образуется отпечатка, и покры-
тие не дает отлипа.
Рычаги и рукоятки управления, ключи, барашки, болты и гай-
ки ручных зажимов подвергаются воронению или фосфатирова-
нию. Шкалы и указатели полируются и хромируются молочным
хромом.
МАРКИРОВКА
Маркировка производится в соответствии с указаниями чер-
тежа. Клеймо наносится рядом с фирменным знаком завода, ко-
торый ставится на видном месте приспособления. Здесь же клей-
мится месяц и год выпуска. Место под клеймо должно быть об-
работано с чистотой не ниже W 4.
188
Клеймению подвергаются также, все отъемные узлы и детали
приспособлений. В случае изготовления приспособлений партия-
ми каждому экземпляру и комплекту присваивается свой поряд-
ковый литер (А, Б, В и т. д.), который проставляется в клейме и
паспорте. При изготовлении приспособлений, состоящих из спа-
ренных узлов, литеры их должны быть соответственно одинако-
выми.
ПОРЯДОК ДОПУСКА ПРИСПОСОБЛЕНИИ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ
До передачи заказчику приспособления хранятся в инструмен-
тальном цехе на деревянных подставках в специально отведенных
местах. Все неокрашенные поверхности покрываются противокор-
розийной смазкой.
Приспособления отпускаются заказчику только при наличии у
него тары, полностью обеспечивающей сохранность приспособле-
ний при транспортировке. Приспособления, поступившие в цех,
предъявляются вместе с паспортами работнику контроля средств
производства для наружного осмотра.
• Первая деталь, изготовленная во вновь поступивши приспо-
соблении, предъявляется ОТК для заключения о ее годности, о
чем в паспорте приспособления мастером ОТК и производствен-
ным мастером делается соответствующая отметка. Только после
этого приспособление считается пригодным для эксплуатации.
ГЛАВА 6
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ
И ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИСПОСОБЛЕНИИ
Для нормальной работы пневматических приспособлений не-
обходимо обеспечить бесперебойное снабжение сжатым воздухом
в необходимом количестве и надлежащего качества.
На большинстве предприятий воздухоснабжение обеспечи-
вается от центральной компрессорной станции. Здесь сжатый воз-
дух нагнетается в воздухосборник, который служит для вырав-
нивания давления в воздухопроводе и смягчения периодических
пульсаций, вызываемых работой поршневых компрессоров, а так-
же для дополнительной очистки воздуха от масла и воды. Далее
воздух по нагнегательному воздухопроводу подается к цехам-
потребителям. Скорость воздуха в нагнетательном воздухопро-
воде должна быть в. предел ах от 15 до 25 м/сек. Для предотвра-
щения попадания воды в цеховую сеть ответвления от нагнета-
тельного воздухопровода должны осуществляться сверху, пре-
имущественно под острым углом.
У ввода в цех обязательна установка масловодоотделителя.
Диаметр труб воздухопровода должен обеспечивать бесперебой-
ное питание всех потребителей, исходя из принятых скоростей
14 М. А. Толстов
leg
воздуха и потери давления на наиболее удаленном воздухоприем-
нике не более 5—8% рабочего давления при максимальном рас-
ходе воздуха.
Для обеспечения наиболее эффективного использования и
безотказной работы пневматических и пневмогидравлических
приспособлений необходимо произвести проверку имеющихся в це-
хе воздухопроводов в части возможности одновременного питания
Фиг. 136. Схема кольцевого воздухопровода.
сжатым воздухом нескольких приспособлений, расположенных на
разных участках воздушной линии. В случае неправильного вы-
бора сечения воздухопровода или неправильного соединения его с
компрессорной установкой исключается возможность одновремен-
ной работы нескольких последовательно включенных в сеть при-
способлений.
Чтобы избежать перебоев в снабжении воздухом отдельных
приспособлений и исключить необходимость прокладки воздухо-
провода большого сечения, рекомендуется применять кольцевое
питание приспособлений, расположенных на данном участке (про-
лете) цеха (фиг. 136).• При такой системе питания очень редко
возникает потребность в воздухопроводе диаметром более 5/8".
Питание окрасочных, пульверизационных камер и пескоструй-
ных установок должно производиться от отдельных воздухопрово-
дов для того, чтобы внезапное увеличение расхода воздуха не вы-
зывало резкого падения давления -в сети, питающей зажимные
приспособления.
При прокладке новой или реконструкции старой воздушной
сети необходимо особое внимание уделить очистке воздуха от вла-
ги и механических примесей. В противном случае большое коли-
190
чество влаги, содержащееся в сжатом воздухе, становится основ-
ной причиной преждевременного выхода из строя и перебоев в ра-
боте как силовых приводов приспособлений, так и приборов, обес-
печивающих их безопасную эксплуатацию.
Вода, конденсирующаяся в трубах, вызывает коррозию возду-
хопроводов и рабочих камер силовых приводов. Возникает опас-
ность заноса ржавчины струей воздуха в аппаратуру и закупорки;
проходных сечений их каналов. Загрязнение трущихся поверхно^-
стей приводит к разрушению уплотнений и нарушению плавности:
движения поршней и штоков. Усиливается износ уплотнений, а
контрольная и регулирующая аппаратура поршневого типа вооб-
ще перестает работать. Помимо мероприятий, направленных на.
уменьшение количества влаги в воздухе, необходимо периодически'
проводить осмотр и очистку воздухопроводов, всей арматуры, и?
рабочих камер силовых приводов.
Для контроля давления на каждом магистральном воздухо-
проводе должен быть установлен манометр.
К каждому станку, где предполагается использование пневма-
тических приспособлений, должен быть подведен воздухопровод, а
на станках смонтированы приемные станции, т. е. установлены ме-
стный водоотделитель, входной кран или вентиль, реле давления,,
редукционный клапан, манометр и масленка. Каждая приемная1
станция должна быть снабжена гибким резиновым шлангом для;
быстрого присоединения приспособления к воздушной сети.
НЕИСПРАВНОСТИ В РАБОТЕ ПРИСПОСОБЛЕНИИ
И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Правильно спроектированные и тщательно изготовленные при-
способления с пневматическими силовыми приводами при соблю-
дении правил эксплуатации работают, не вызывая никаких ослож-
нений по сравнению с обычными приспособлениями с ручными за-
жимами. В противном случае возможны неполадки в работе.
Ниже приведены характерные неисправности и способы их:
устранения.
В приспособлениях с односторонними диафрагменными и порш-
невыми силовыми приводами иногда наблюдается медленное
освобождение детали. Причинами этого могут быть:
1. Неправильная сборка камеры или цилиндра, вследствие
чего шток перекашивается. Обычно это сопровождается односто-
ронним износом сальников. В этом случае необходимо разобрать
силовой привод и равномерным зажатием болтов или шабровкой
опорного фланца добиться правильного положения штока в каме-
ре или цилиндре.
2. Отсутствие свободного сообщения с атмосферой нерабочей
стороны силового привода. Необходимо просверлить дополни-
тельное отверстие или каким-либо иным путем исключить возмож-
ность образования разреженного пространства.
3. Мало усилие возвратной пружины. Необходимо перебрать
14*
191
весь механизм приспособления, убедиться в отсутствии заеданий,
перекосов или слишком тугих посадок в подвижных соединениях и
обеспечить легкий (от руки) ход механизма. Если это не улучшит
работу приспособления, то только тогда заменить пружину на
более сильную.
4. Сильная затяжка сальника. Разобрать сальники и удалить
старую набивку. Заложить новую набивку и, равномерно зажи-
мая сальник, добиться легкого хода штока и полной герметично-
сти соединения.
Недостаточная сила зажима в приспособлениях с механически-
ми усилителями может быть вследствие:
а) ошибочного расчета усилителя, что особенно часто наблю-
дается в случае применения клиновых передач, так как начинаю*
Неправильно
Правильно
Фиг. 137. Правильная и неправильная конструкция зажимов,
щиё конструкторы нередко не учитывают того фактора, что с
уменьшением угла подъема клина коэффициент полезного дейст-
вия клиновой пары резко уменьшается. Необходимое увеличение
силы зажима может быть достигнуто изменением размеров или
конструкции усиливающей передачи, либо увеличением диаметра
пневматического цилиндра;
б) отсутствия рифления на поверхности зажимов при черновой
обработке заготовок;
в) неправильной конструкции зажимных и опорных поверхно-
стей, что приводит к точечному касанию и местной деформации по-
верхности детали. На фиг. 137 приведены примеры правильной и
неправильной конструкции зажимов.
В пневмогидравлических приспособлениях иногда наблюдается
постепенное уменьшение силы зажима при испраином состоянии
пневматического привода. Основная причина этого явления — по-
падание воздуха в рабочую камеру усилители вследствие кон-
структивных недостатков приспособления или же вследствие не-
исправности сальника в. передней крышке цилиндра. В пневмо-
гидравлических приспособлениях с двусторонним пневматическим
цилиндром и бесклапанным пополнением рабочей жидкости, про-
192
сачивание воздуха через сальник проявляется в виде пузырьков,,
выходящих в дополнительный резервуар. В этом случае необходим
МО сменить сальник или манжету шток-плунжера. В качестве мер.
предупреждающих скопление воздуха в рабочей камере, рекомен-
дуется просверлить отверстие А для свободного выхода в атмо-
сферу воздухаи просочившегося сквозь сальник или манжету (фиг.
138). Кроме того, в наивысших точках гидравлической системы не-
Фиг. 138. Расположение отверстия для выпуска
воздуха из-под сальника.
обходимо поставить дополнительные вентили для периодическо-
го выпуска воздуха, если таковые не были предусмотрены при
проектировании приспособления.
Иногда приспособление с пневмогидравлическим усилителем
совершенно не закрепляет деталь. Причины — попадание воздуха
в рабочую камеру или утечка масла. Необходимо принять меры,
описанные выше, или пополнить резервуары приспособления мас-
лом.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Обеспечение безопасности работы пневматических приспособ-
лений — важнейшая задача конструктора.
В конструкции приспособления должны быть предусмотрены
устройства, исключающие возможность самопроизвольного осво-
бождения обрабатываемых деталей в случае внезапного прекра-
щения подачи воздуха или уменьшения его давления.
Безопасная эксплуатация может быть обеспечена введением в
конструкцию самотормозящихся звеньев, которые продолжают
удерживать деталь в зажатом состоянии, даже в том случае, если
воздух будет совершенно выключен. Примером такой конструк-
ции может служить пневматический привод для цанговых зажимов
револьверных станков (см. фиг. 84).
Если самотормозящихся звеньев в приспособлении нет, то не-
обходимо применение специальной аппаратуры, удерживающей
сжатый воздух в силовом приводе при падении давления в сети
или выключающей электродвигатель станка. Для сохранения дав-
198
ления в приспособлении при отключении воздуха перед распреде-
лительным краном устанавливаются обратные клапаны. Наиболее
надежная конструкция обратного клапана была описана выше
(см. фиг. 35). Длительная эксплуатация и специальные испытания
приспособлений, снабженных такими клапанами, показали, что с
г нанометру
Лнебмоконтактор
Локирующий
контакт
Фиг. 139. Пневмо контактор (а) и схема его включения vd).
момента полного отключения приспособления от сети усилие за-
жима сохраняется почти без изменения в течение 5—8 мин. Это-
го времени достаточно, чтобы закончить обработку детали сред-
них размеров без какой-либо опасности для рабочего.
Для автоматического выключения электродвигателя станка,
при падении давления воздуха в сети ниже допустимого, в цепь
магнитного пускателя включаются специальные пневмоконтакто-
ры или пневматические реле. На фиг. 139 показана одна из кон-
струкций пневмоконтактора поршневого типа и схема включения
его в цепь магнитного пускателя. Воздух, поступающий в приспо-
собление, давит на поршень 6, шток которого снабжен подвижным
194
контактом 2. Если сила давления воздуха на поршень преодолеет
силу нажатия пружины 3, то подвижный контакт штока войдет в
соприкосновение с контактными пластинами 1 и замкнет цепь,
питающую электромагнит пускателя.
Фиг. 140. Реле давления поршневого типа (а) и схема
его включения (б).
При понижении давления в воздушной сети шток 5 под дей-
ствием пружины передвигается вправо, и подвижный контакт вы-
ходит из соприкосновения с контактными пластинами. Блокирую-
щая цепь магнитного пускателя размыкается, и питание электро-
двигателя выключается. Регулирование пневмоконтактора осуще-
ствляется путем поджатия или ослабления пружины 3 с помощью
гайки 4.
На фиг. 140 изображено реле давления, предназначенное для
отключения электродвигателя при падении давления в воздушной
сети, и схема включения .реле в цепь магнитного пускателя.
195
Сжатый воздух, поступая в приспособление, одновременно
приподнимает поршень 1. К свободному концу штока поршня
прикреплен кронштейн с регулируемым упором 3. На корпусе
реле под упором укреплена кнопка «стоп». При понижении дав-
ления поршень опускается и упор, нажимая на кнопку, выключает
электродвигатель. Момент выключения регулируется путем изме-
нения натяжения пружины 2.
Фиг. 141. Реле давления диафрагменного типа.
Общим недостатком описанных конструкций является опас-
ность потери необходимой подвижности поршня вследствие кор-
розии стенок цилиндра при повышенной влажности сжатого воз-
духа. Поэтому целесообразнее применять реле и контакторы с
диафрагменным приводом (фиг. 141). Такие конструкции более
надежны в работе.
Одной из причин прекращения подачи воздуха может явить-
ся обрыв гибкого резинового шланга, питающего приспособление,
поэтому необходимо стремиться к максимальному уменьшению
длины шлангов. Подвод воздуха к станку должен осуществлять-
ся газовыми трубами, уложенными на уровне пола. Расположе-
ние гибкого шланга должно обеспечивать свободное перемещение
стола станка с приспособлением на всю длину хода, исключать
возможность попадания шланга под режущий инструмент и не
мешать управлению станком.
Необходимым условием безопасной работы является также
отсутствие утечки воздуха через воздухопроводы или распредели-
тельный кран. При эксплуатации приспособлений следует обяза-
тельно периодически контролировать герметичность силового при-
вода, воздухопроводов и аппаратуры управления. •
196
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ
ПРИМЕНЕНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРИСПОСОБЛЕНИИ
Как уже указывалось выше, приспособления с пневматиче-
ским приводом выгодно отличаются от других типов приспособ-
лений двумя основными свойствами:
а) быстрота закрепления обрабатываемых деталей;
б) освобождение рабочего от затраты физических усилий при
зажиме детали.
Выгодность применения приспособлений с пневматическим
приводом видна из табл. 6, где приведено среднее время, потреб-
ное на операцию «закрепить — открепить» для деталей весом до
2 кг.
Таблица 6
Время, потребное для закрепления деталей различными зажимами
Способ закрепления деталей Среднее время в сек.
В цанговом патроне Пневматический зажим Рычажный зажим Зажим маховичком через шпиндель Винтовой зажим с гаечным ключом В специальных патронах (для несимметричных деталей) Пневматический зажим Винтовой зажим гайкой, с откидной накладкой торцовым ключом В стационарных кондукторах Пневматический зажим Эксцентриковый зажим В специальных двухместных фрезерных приспособлениях Пневматический зажим Эксцентриковый зажим Винтовой зджим гаечным ключом 2,2 2,3 4,3 7,7 2,2 9,1 1,7 2,2 0,35 1,60 4,96
Ручные зажимы требуют от рабочего обязательного приложе-
ния значительного усилия для выполнения операции зажима. Ве-
личины этих усилий приводятся в табл. 7. Для переключения
крана в пневматических приспособлениях, независимо от количе-
ства точек зажима, требуется усилие не более 0,5—1,0 кг, что
даже при высоком темпе работы не оказывает влияния на сниже-
ние производительности.
Необходимость частого приложения значительного усилия вы-
зывает повышенное утомление рабочего и приводит к понижению
производительности труда.
Основным препятствием к широкому распространению пнев-
1 магических приспособлений, особенно в мелкосерийном производ-
ив
Таблица 7
Величина силы при ручном зажиме
Способ зажима Диаметр резьбы или эксцентрика в мм Сила, полу- ченная на за- жиме» в кг Величина при- лагаемой силы В КЗ
Винтом с барашком 4 50 1
или звездочкой 6 100 2
Эксцентриком: /=3,5 мм 65 140 15
/=3,0 мм 60 220 15
Винтом с рукояткой 10 300 3
или гайкой с ключом 12 450 5
То же 16 800 8
20 1200 12
24 1750 16
» 27 2200 20
стве, служит их относительно высокая стоимость и длительность
изготовления. Однако при рациональном конструировании эта
стоимость может быть резко снижена и стоимость пневматиче-
ского приспособления доведена до стоимости приспособлений с
ручными зажимами. Стоимость приспособления с пневматиче-
ским приводом увеличивается по сравнению со стоимостью при-
способления с ручными зажимами главным образом за счет из-
готовления силового привода и аппаратуры управления. Во мно-
гих случаях (см. главу 1, часть I) можно эти два узла отделить
от приспособления, унифицировать их и монтировать отдельно на
столе станка или на корпусе приспособления. При таком условии
затраты на изготовление пневматического оборудования раскла-
дываются на большое количество специальных приспособлений,
а пневмопривод и аппаратура управления используется длитель-
ное время независимо от изменения объекта производства.
Целесообразность применения пневматического приспособле-
ния в том случае, когда использование универсальных силовых
приводов невозможно, может быть установлена сравнением стои-
мости изготовления его со стоимостью изготовления приспособле-
ния с ручным зажимом или со стоимостью универсальных при-
способлений. Приближенный подсчет может быть выполнен по
следующей формуле:
(Тлм - Тр) С (1+к) г J - (4Р +
где Тпн — штучное время при выполнении операции в пневмати?
ческом приспособлении в мин.;
Тр — тоже в приспособлении с ручными зажимами в мин.; *
198
С — стоимость одной минуты рабочего времени станочника
на данной операции в руб.;
Г — годовая программа по данной операции;
fc— коэффициент накладных расходов;
ИпН— стоимость проектирования и изготовления пневматиче-
ского приспособления в руб.;
Ир — то же с ручными зажимами;
ЭпН—годовая стоимость эксплуатации пневматического при-
способления в руб.;
Эр — то же с ручными зажимами;
А—срок службы приспособления в годах. При предвари-
тельных подсчетах, когда трудно установить более
точно срок службы приспособления, его принимают
равным 3 годам.
В стоимость эксплуатации входят затраты на ремонт, смазоч-
ные материалы, снабжение сжатым воздухом и т. д. в течение го-
да. Для предварительных расчетов стоимость годового ремонта
может быть принята равной 25% от стоимости изготовления при-
способления.
ЛИТЕРАТУРА
1. М. А. А нее ров и В. Ф. Гущин, Приспособления для сверлильных
станков, Машгиз, 1950.
2. М. А. А н с е р о в, Зажимные приспособления для токарных и кругло-
шлифовальных станков, Машгиз, 1948.
3. X. Л. Болотин, Ф. Н. Костромин, Основы конструирования прис-
пособлений, изд. 3, Машгиз, 1951.
4. А. М. В е л ь т и щ е в, Гидравлические приспособления для металлорежу-
щих станков, 1948.
5. А. К. Г о р о ш к и н, Приспособления для станков, Машгиз, 1950.
6. М. П. Новиков, Конструирование сборочных приспособлений, Маш-
гиз, 1948.
7. В. М. Радченко, Т. Д. Эмануэль, Станочные приспособления в
машиностроении, Машгиз, 1952.
8. В. П. Ф и р а г о, Проектирование станочных приспособлений, 1948.
9. Энциклопедический справочник «Машиностроение», тт. 2, 7, Машгиз,
1948.
10. Ф. М. Матвеенко, Простая конструкция силового устройства пнев-
матических зажимных приспособлений, «Техинформация», раздел 1, серия 19,
карта № 37/2, 1950.
11. Применение пневматики в приспособлениях, «Техинформация», раздел 1,
серия 13, карта № 22/1, 1950.
12. Н. И. Казаков, Применение сжатого воздуха в сборочно-сварочных
приспособлениях, «Вестник машиностроения» № 3, 1947.
13. А. Н. Антипов-Ясин, Новые пневматические зажимные приспособ-
ления, «Вестник машиностроения» № 1, 1951.
14. А. Л. Илье кий, О-образные кольцевые сальниковые уплотнения,
«Станки и инструмент» № 2, 1950.
15. В. П. Бобров, О надежности действия пневматического поршневого
механизма, «Станки и инструмент» № 3, 1951.
16. Ф. Н. Загорский, Ю. Н. Волков, Обеспечение безопасности при
применении пневматических приспособлений, «Станки и инструмент» № 8, 1951.
17. А. М. Мурашов, Н. А. Климов, Универсальные пневматические и
гидравлические приводы станочных приспособлений, «Станки и инструмент»
18. П. Г. Шалашов, Пневмогидравлические приводы для станочных
приспособлений, «Станки и инструмент» № 3, 1952.
19. В. М. Чернышев, С. И. Леонов, Нормализованные пневматиче-
ские быстродействующие зажимные приспособления, «Станки и инструмент»
20. М. Н. Л а р и н, Основы фрезерования, Машгиз, 1947.
21. С. М. Зонненберг и А. С. Лебедев, Пневматические зажимные
приспособления, Машгиз, 1953.
22. Д. Н. Р е ш е г о в, Расчет деталей станков, Машгиз, 1945.
23. Р. К. Дума, Зажимные приспособления с использованием гидро-
пластмассы, Машгиз, 1951.
24. М. А. А н с е р о в и Б. Д. Б у т к о в с к и й, Приспособления для фре-
зерных станков, Машгиз, М, 1953.
200
25. Б. Г. Ш е й р, Универсальная пневматическая камера, «Станки и
инструмент» № 11, 1955.
26. М. С. Берлинер, Автоматизация токарных станков с помощью пнев-
матики, «Автомобильная и тракторная промышленность» № 11, 1953.
27. И. М. М а с л е н н и к о в, Б. И. Ц и т о в с к и й, Высокопроизводитель-
ные пневматические приспособления, «Автомобильная и тракторная промыш-
ленность» № Н, 1953.
28. Гидропневматические цепи обеспечивают постоянство подачи,
«The Machinist», L., том 94, № 48, 2 декабря 1950.
29. Н. П. Уоттс, Основные пневматические схемы, «The Machinist», L.,
том 92, № 34, 18 декабря 1948.
30. Эффективное использование сжатого воздуха, «Machinery», L., том 66,
№ 2216, 6 мая 1955.
31. Применение пневматических устройств в станках, «Machinery», L,,
№ 2073, август 1952.
32. Воздух помогает производству пневматического оборудования,
«Metalworking Production», том 99. № 30, 29 июля 1955.
33. Автоматические механизмы последовательного действия с пневматиче-
ским управлением, «The Machinist», L., том 92, № 42, 12 февраля 1949.
\ 34. Конференция по пневматической энергии, «Machinery», том 86, № 2216,
май 1955.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ........................................................ 3
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
КОНСТРУИРОВАНИЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ
И ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИСПОСОБЛЕНИИ
Глава 1. Пневматические силовые приводы................... 7
Поршневые силовые приводы........................... 7
Диафрагменные силовые приводы....................... 9
Сдвоенные силовые приводы ......................... 12
Универсальные силовые приводы...................... 12
Глава 2. Усилители ...................................... 18
Механические усилители............................. 19
Гидравлические усилители........................... 25
Гидравлические усилители последовательного действия 27
Плунжерный гидравлический усилитель................ 29
Глава 3. Аппаратура управления............................. 31
Распределительные краны............................ 31
Редукционные клапаны............................... 37
Регуляторы скорости поступления воздуха .... 4Q
Обратные клапаны................................... 43
Глава 4. Выбор типа и определение основных размеров силовых
приводов............................................. 45
/ Определение сил зажима............................. 46
Определение основных размеров пневматических сило-
вых приводов....................................... 53
Определение размеров основных элементов гидравличе-
ских усилителей.................................... 56
/ лава 5. Общие вопросы конструирования пневматических при-
способлений ......................................... 58
Корпуса приспособлений............................. 59
Цилиндры........................................... 61
Плунжеры........................................... 64
Уплотнения......................................... 67
Диафрагменные камеры............................... 76
Требования к наполнителям.......................• . 79
Масло- и воздухопроводы............................ 80
Головки для подвода воздуха к вращающимся силовым
приводам..................................... 86
Примерный расчет приспособления.................... 86
Общие правила проектирования....................... 89
Глава 6. Конструкции пневматических и пневмогидравлических
приспособлений ...................................... 91
Приспособления для станков токарного типа .... 93
Приспособления для фрезерных станков...............111
202
Приспособления для сверления и растачивания 128
Приспособления для шлифования...................... 135
Применение пневматических устройств для автомати-
зации станочных работ.............................. 133
Автоматизация токарного станка .................... 146
Автоматизация сверлильного станка ................. 148
Приспособления для сварочных работ................. 150
Приспособления для механизации тяжелых и трудоемких
работ.............................................. 156
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Глава 1. Механическая обработка основных деталей .... 162
• Обработка корпусов......................... 162
Изготовление деталей гидравлических систем . . . 168
Глава 2. Изготовление уплотнений..........................171
Кожаные воротники и манжеты...........................172
Сальники и уплотнения из пенькового и асбестового пле-
теного шнура......................................... 173
Глава 3. Приготовление гидропластмассы..................... 174
Глава. 4. Сборка и испытание приспособлений..................176
Последовательность сборки............................ 176
Сборка пневматических цилиндров.......................176
Сборка диафрагменных камер .......................... 177
Испытание силовых приводов .......................... 178
Монтаж трубопроводов..................................186
Запотпение приспособлений гидропластмассой .... 182
Балансировка приспособлений ......................... 183
Глава 5. Технические условия на изготовление приспособлений 185
Общие требования......................................185
Требования к корпусам приспособлений..................186
Требования к пружинам.............................. 187
Правила приемки и способы контроля....................187
Окраска и внешняя отделка ............................188
Маркировка........................................... 188
Порядок допуска приспособлений в эксплуатацию . . . 189
Глава 6. Эксплуатация пневматических и пневмогидравлических
приспособлений .......................................... 189
Неисправности в работе приспособлений и способы их
устранения 191
Техника безопасности ................................. 193
Определение экономической целесообразности примене-
ния пневматических приспособлений .................... 197
Литература............................................ 200
МИХАИЛ АЛЕКСЕЕВИЧ ТОЛСТОВ
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ И ПНЕВМОГИДРАВ-
ЛИЧЕСКИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Обложка М. Н. Гарипова
Технический редактор Н. А. Дугина
Корректоры
В. П. Дрыгина, С. С. Воронова
*
НС35325. Сдано в производство
13/VIII 1956 г. Подписано к печати
7/ХП 1956 г. Печ. л. 12,75. Уч.-изд.
л. 13. Бум. л. 6,38. Формат 60X92V16-
Тираж 8500. Индекс 4—3. Заказ 184.
*
Типография издательства
«Уральский рабочий»,
Свердловск, ул. имени Ленина, 49.
УРА ЛО СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ЫАИ/ГИЗА
Смодповсм »л И %6кн«<«) ?Э