Характеристики винтовых домкратов. Винтовые распорки домкраты


Характеристики винтовых домкратов

Модель

Грузоподъемность

т

Высота

подъема

мм

Маса

кг

ДВ-2 (Россия)

0,5

140

2,5

Д64 (Россия)

1,0

200

3,0

Домкрат УАЗ (Россия)

2,0

Нет данных

Нет данных

Домкрат рычажно-винтовой ВАЗ 2110

(Россия)

0,8

440

2,25

Т10107 (КНР)

1,0

365

3,5

БО-3 (Россия)

3,0

130

6,2

БО-5 (Россия)

5,0

510

17,0

БТ-5 (Россия)

5,0

510

21,0

БТ-10 (Россия)

10,0

580

37,0

БТ-15 (Россия)

15,0

610

48,0

ПС-20 (Россия)

20,0

610

92,0

Обычно винтовые домкраты изготавливают грузоподъёмностью от 2 до 50т.

При грузоподъёмности, превышающей 20т, вращение домкрата осуществляется через червячную передачу.

Винтовые домкраты могут имеет как ручной, так и электрический привод.

Различные способы подъёма груза и электрический привод дают возможность значительно расширить применение винтовых домкратов в строительстве. Винтовые домкраты широко используются не только при монтажных и ремонтных работах, но и для осуществления наиболее рациональных механизированных способов подъёма опалубки, подмостей и т.п.

При возведении высоких ж/б силосов применяется скользящая опалубка на винтовых домкратах. Рамы 2 опалубки 1 висят на гайках 5 винтовых домкратов 4. Винт 7 домкрата делается полым и крепится при помощи специальной буксы 8 на вертикальных стержнях 3, заделанных в бетоне. Винт свободно вращается в гнезде буксы, служащей ему опорой. При вращении винта за головку 6 гайка 5, с закрепленной на ней рамой опалубки, поступательно перемещается вверх до конца нарезки винта. Для дальнейшего подъёма опалубки освобождают крепление буксы 8 на стержне 3. Затем, вращая

а б

Рис.28. Скользящая опалубка на винтовых домкратах:

а – опалубка; б – домкрат.

винт 7 в неподвижной теперь гайке 5, поднимают и закрепляют его на следующей позиции. Процесс подъёма опалубки повторяется. Поднимая каждую раму опалубки своим домкратом, осуществляют общее перемещение опалубки вверх для бетонирования следующего слоя.

Способ подъёма груза поступательным перемещением вращающейся гайки на неподвижном винте используется в механизированных подмостях на шагающих домкратах, применяемых при строительстве кирпичных зданий.

Шагающие винтовые домкраты состоят из двух подвижных рам 6, в центре которых закреплены грузоподъёмные винты 5. В верхней части подвижных рам шарнирно закреплены опорные лапы 3. Подвижные рамы перемещаются по вертикали в направляющих грузоподъёмной обоймы 1. В этой же обойме крепятся пристенные брусья подмостей 2 и редукторов с приводным электродвигателем 4.

Редуктор шагающего домкрата состоит из двух червячных шестерен-гаек 2, находящихся в зацеплении с червяком 3, приводимым во вращение от электродвигателя 4. Во внутреннюю резьбовую часть шестерни ввинчены винты 1 подвижных рам домкрата. При работе электродвигателя шестерни-гайки, вращаясь в противоположные стороны, заставляют поступательно перемещаться винты с подвижными рамами. Если рамы не будут ни во что упираться, то один винт будет перемещаться вверх, а другой – вниз.

Рис.29. Шагающие винтовые домкраты:

а – схема подъёма; б – кинематическая схема.

Рис.30. Редуктор шагающего домкрата.

В начале подъёма подмостей обе опорные лапы 3 находятся в гнёздах кирпичной кладки стены.

При включении двигателя вследствие того, что лапа правой рамы упирается в кладку стены, правый винт и правая рама останутся неподвижными, а правая вращающаяся шестерня-гайка 7 начнёт вместе с редуктором, грузоподъёмной обоймой 1 и подмостями 2 поступательно перемещаться вверх.

Одновременное вращение левой шестерни-гайки заставит левый винт вместе с левой рамой перемещаться вверх. Это перемещение возможно потому, что левая опорная лапа, повернувшись на шарнире в вертикальное положение, выйдет из гнезда и будет скользить по стене, поднимаясь вместе с рамой.

Поскольку винт левой рамы перемещается в левой гайке, а эта гайка вместе с обоймой перемещается по винту правой (неподвижной) рамы, то скорость движения левой рамы будет в два раза больше скорости подъёма обоймы 1 с подмостями 2. Т.о., когда обойма с подмостями дойдёт до верха правой рамы, левая рама окажется полностью выдвинутой относительно обоймы.

При достижении левой рамой верха кирпичной кладки её опорная лапа вновь займёт своё основное положение.

При включении вращения двигателя 4 и червяка 8 в обратную сторону процесс полностью повторится, но теперь обойма с подмостями будет подниматься по неподвижному винту левой рамы, а правая рама будет подниматься вхолостую. Т.о., шагающий домкрат может поднимать груз на любую высоту по плоскости стены по мере её возведения.

studfiles.net

Такелажное и монтажное оборудование

Такелажное и монтажное оборудование

Блоки и полиспасты. Блок - простейший механизм для подъема и перемещения грузов (грузовые блоки) и изменения направления канатов (отводные блоки). Блоками также оснащают грузоподъемные машины и механизмы.

Блоки бывают однорольные (см. схему ниже, поз. а) грузоподъемностью до 10 т, двухрольные - до 20 т и с большим числом роликов. Блоки имеют обойму 1, на оси которой на подшипниках установлены ролики 4 так, чтобы каждый из них вращался самостоятельно. К обойме шарнирно прикреплен грузовой крюк 5.

Полиспаст состоит из двух многорольных блоков (см. схему ниже, поз. б): неподвижного 7, устанавливаемого на неподвижной опоре (якоре, мачте), и подвижного 9, к которому крепят перемещаемый груз P, а также тягового каната, запасованного в оба блока. Неподвижный конец каната 8 присоединяют к неподвижному блоку, далее канат огибает все ролики блоков и сбегающим концом 10 наматывается на барабан лебедки. На пути между блоками и лебедкой устанавливают отводные блоки (ролики) 11, чтобы тяговый канат получал нужное направление, и через них про пускают канат.

Блоки (а, б) и схема запасовки полиспаста

а - однорольный крюковой подвески, б - многорольный полиспаста; 1 - обойма, 2 - серьга, 3 - канат, 4 - ролики, 5 - крюк, 6 - ухо, 7 - неподвижный блок, 8 - неподвижный конец каната, 9 - подвижный блок, 10 - сбегающий конец каната, 11 - отводные блоки.

При подъеме груза полиспаст дает выигрыш в силе за счет проигрыша в скорости: скорость перемещения груза уменьшается во столько раз, во сколько получен выигрыш в силе. На схеме выше (поз. в) число рабочих ниток полиспаста равно числу роликов в двух блоках. Если не учитывать трения между частями полиспаста, то вес груза распределяется поровну между всеми нитками, и усилие в сбегающей нитке 10 будет равно силе тяжести поднимаемого груза, деленной на число рабочих ниток. В данном случае оно равно Р:4.

Домкраты. Домкрат - механизм для подъема грузов на небольшую высоту. На монтажных работах применяют реечные, винтовые и гидравлические домкраты.

Реечный домкрат (см. схему ниже, поз. а) состоит из корпуса 5, внутри которого встроена выдвижная зубчатая рейка. Вертикальные перемещения рейки достигаются вращением рукоятки 4 через передаточный механизм 3. Груз опирают на шарнирную головку 2 рейки или лапу 1. Домкраты снабжаются устройством, исключающим произвольное опускание рейки, головкам домкратов придается форма, исключающая соскальзывание груза. Домкраты устанавливают по направлению перемещения груза. Под домкраты и между домкратом и конструкцией укладывают прокладки. Грузоподъемность реечных домкратов 5 ... 12 т, масса 22 ... 70 кг. Высота подъема груза 300 .. .400 мм.

Домкраты

а - реечный, б - винтовой, в - винтовые распорки, г - гидравлический; 1 - лапа, 2 - головка, 3 - передаточный механизм, 4 - рукоятка, 5 - корпус, 6 - винт, 7 - отверстие для ломика, 8 - поршень, 9 - насос, 10 - ручной привод, 11 - предохранительный клапан.

Винтовой домкрат (см. схему выше, поз. б) состоит из литого корпуса 5, внутри которого помещен винт 6 с опорной головкой 2. Наверху корпуса винт проходит через гайку, которая вращается храповиком при вращении рукоятки 4. Собачка храповика может принимать два положения: на подъем и на спуск груза. При подъеме или опускании груза винт самотормозится. Грузоподъемность винтовых домкратов 9 ... 20 т, масса 4,2 ... 60, 154 кг. Высота подъема 120 ... 350 мм.

По принципу винтового домкрата устроены распорные домкраты и винтовые стяжки (фаркопфы). Распорный домкрат (см. схему выше, поз. в) состоит из корпуса 1 и двух винтов 2. Головки винтов раздвигают, вращая корпус ломиком. Грузоподъемность распорных домкратов 3 т, масса 2 ... 3,1 кг. Винтовые стяжки применяют для натяжения вант, оттяжек и для небольших перемещений конструкций. Допускаемое изменение длины 100 ... 200 мм.

Все винтовые домкраты имеют предохранительные устройства, предотвращающие выход рейки и соскальзывание груза с головки.

Гидравлический домкрат (см. схему выше, поз. г) имеет массивный корпус 5, в котором под давлением масла перемещается поршень 8. Давление создается насосом 9 с ручным приводом 10, который может быть встроен в гидравлический домкрат или поставляется отдельно в комплекте с домкратом. Грузоподъемность гидравлических домкратов 5 ... 200 т. Высота подъема 75 ... 400 мм.

Гидравлические домкраты оборудуются приспособлениями, которые обеспечивают медленное и спокойное опускание поршня или остановку его движения при повреждении труб, подводящих или отводящих масло. Каждый домкрат снабжают опломбированным манометром.

Рабочее давление в домкратах 35 .. .40 МПа, поэтому при работе с домкратом нельзя находиться против предохранительного клапана (пробки) 11. Освобождать домкрат от поднимаемого груза и переставлять его можно только после укрепления груза в поднятом положении.

Домкраты подлежат ежегодному контрольному испытанию.

www.armaxbio.com

Проектирование передачи винт-гайка для распорного домкрата

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Механико-машиностроительный факультет

Кафедра машиноведения и деталей

машин

РАСПОРНЫЙ ДОМКРАТ

Пояснительная записка

к курсовой работе

Студент __________________ Данилов В.В.

Группа       3042/1

Преподаватель _____________ Тарасенко Е.А.

                        «___»_________2011 г.

Санкт-Петербург

2011г.

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные. 3

Введение. 4

1.  Проектировочный расчет винта. 5

1.1 Расчет винта из критерия работоспособности. 5

1.2 Расчет винта на статическую прочность. 6

2. Проверочный расчет винта. 9

2.1Расчет винта на устойчивость при сжатии. 9

3. Расчет основных параметров гайки. 11

3.1. Расчёт диаметра гайки. 11

3.3. Расчёт диаметра бурта. 12

3.4. Расчет бурта на срез. 12

3.5. Расчёт витков резьбы на срез. 13

4. Расчёт размеров рукоятки. 14

Результаты расчета передачи винт гайка. 15

Литература. 16

Исходные данные

 

Наименование

Значение

Наибольшая сила распора, кН

15

Наибольшее осевое перемещение одного винта, мм

350

Режим работы

повторно-кратковременный

Тип резьбы

трапецеидальная

Материал винтов, термообработка

Ст4

нормализация

Материал гаек

безоловянистая бронза

Особые указания

Введение

 Общие сведения о передаче винт-гайка

          Передача винт-гайка – это механическая передача, предназначенная для преобразования вращательного движения в поступательное. Она обеспечивает большой выигрыш в силе и высокую точность перемещений. Применяется в подъёмно-транспортных машинах (домкраты, печные толкатели), в станках (механизмы подачи), измерительных приборах (механизмы точных перемещений, регулирования и настройки), в прокатных станах (нажимные винты), в винтовых прессах и других машинах.

Достоинством рассматриваемой передачи является простота конструкции, её компактность и надежность в работе. К недостаткам следует отнести сравнительно низкий КПД.

В данной передаче используется Трапецеидальная резьба: она обладает высокой прочностью витков, технологична, имеет высокий КПД и может применяться при реверсивной нагрузке.

Винт и гайка должны составлять прочную и износостойкую антифрикционную пару. Исходя из этого винт изготовим из стали Ст4 нормализованной. Для изготовления гаек применяют бронзы и антифрикционные чугуны. Используем в качестве материала гайки  безоловянистую бронзу Бр. АЖ 9 - 4.

1.  Проектировочный расчет винта

1.1 Расчет винта из критерия работоспособности

Задачей раздела является определение параметров резьбы винта. Практикой установлено, что основной причиной выхода из строя передачи винт-гайка является изнашивание резьбы. Критерием проектировочного расчёта является износостойкость. Условие работоспособности по критерию износостойкости может быть записано в виде

р[р]

где р – среднее давление на поверхности резьбы. [р] – допускаемое давление для данного сочетания трущихся материалов. Выберем материалы винта и гайки: винт изготовлен из незакалённой стали, а гайка из безоловянной бронзы, поэтому [р]=6 МПа.

На рис.1 изображены основные праметры винта:

d-номинальный (внешний) диаметр резьбы;

d2-средний диаметр резьбы;

d3-внутренний диаметр резьбы;

Р- шаг резьбы; Hг –высота гайки ;

Fд- грузоподъемность механизма;

Введём коэффициенты:

=Н1/Р , где,  - отношение рабочей высоты профиля к шагу резьбы;

= 0,5 (для трапецеидальной резьбы)

=Н2/d2 , где,  - коэффициент высоты гайки.

 обычно принимается в пределах от 1,6 до 2,5. Примем  = 2,5 (для домкратов рекомендуется принимать  = 2,5).

          Определим средний диаметр резьбы:

В соответствии с ГОСТ  10177-82 находим параметры резьбы винта, обеспечивающие износостойкость данной винтовой пары:

d = 30 мм, d2 =27 мм, d3 = 23 мм, p =6 мм;

Найдем высоту гайки:

Проверим выполняется ли условие z<=[z]=12, где z – количество витков:

1.2 Расчет винта на статическую прочность

Принятые размеры винта должны обеспечивать его прочность и устойчивость (если винт сжат). При ручном приводе, когда число циклов перемен напряжений за весь срок службы невелико, можно ограничиться расчетом винта на статическую прочность.

Стержень винта нагружен осевой силой и крутящим моментом.

Эпюры продольных сил и крутящих моментов для винта домкрата представлены на рис. 2.

Рис. 2. Эпюры продольных сил и крутящих моментов винта

На рис. 2 отмечено положение I-I – опасного сечения винта.

Условие прочности винта следующий имеет вид

где S – коэффициент запаса прочности; [S] – минимально допустимый запас прочности; sТ- предел текучести; s - нормальное напряжение; t - касательное напряжение.

Нормальное и касательное напряжения определяются с учётом диаметра d0 винта в опасном сечении, который для домкрата принимается равным d0=d3 , где d3 – внутренний диаметр винта резьбы.

Минимально допустимый запас прочности [S] обычно находится в пределах от 2 до 3, причем большие значения относятся к винтам домкратов, где имеется большая вероятность внецентрального приложения осевой нагрузки.

Выберем минимально допустимый запас прочности [S]=2,5.

Для стали Ст.4 табличное значение sТ=250 МПа.

Определим момент сил сопротивления в резьбе.

Коэффициент трения для винтовой пары сталь-бронза f=0,17, α1=150

Площадь сечения А-А определяется как

Известно, что

Найдем - касательное напряжение

, где Тр- момент в резьбе винта

- полярный момент сопротивления для круглого сечения:

Тогда касательное напряжение будет равно:

Проверим условие прочности винта.

В ходе выполнения расчеты мы выяснили, что винт обладает необходимой прочностью.

2. Проверочный расчет винта

2.1Расчет винта на устойчивость при сжатии

Принятые размеры винта должны обеспечивать его устойчивость (если винт сжат). Проверка винта на устойчивость производится по следующей формуле:

Минимально допускаемый запас устойчивости принимается [Sy] =2

Величина критической силы Fkp=, определяется в зависимости от гибкости винта

где Ав-  площадь поперечного сечения винта,

J- приведенный момент инерции сечения винта

Расчётная длина сжатого винта lp:

Коэффициент приведения длины =2

          Для стали Ст.4 =96, =69

Т.к. , то расчет на устойчивость следует производить по формуле Эйлера:

Определим значение коэффициента запаса:

В ходе расчета мы установили, что винт обладает необходимым запасом устойчивости, т.к. Sу > [Sу].

3. Расчет основных параметров гайки

Рис. 3. Основные параметры гайки

3.1. Расчёт диаметра гайки

Диаметр гайки DГ определяется из условия прочности на растяжение

где для бронзы Бр. АЖ 9 – 4 =500 МПа, [S]=2, а АГ  – площадь сечения гайки, имеющего форму кольца, площадь которого вычисляется по формуле:

Теперь из ранее представленных формул выразим и рассчитаем наименьший диаметр гайки: 

При этом при расчете наружного диаметра гайки следует иметь

vunivere.ru

Винтовая стяжка-распорка

 

Использование: в грузоперемещающих механизмах, а именно в переносных винтовых механизированных силовых устройствах, обеспечивающих перемещение в двух взаимно противоположных направлениях. Сущность изобретения: стяжка-распорка содержит привод с уравновешенным двигателем с уменьшенной заделкой лопаток, ротор которого имеет центральное отверстие и посажен на цилиндрическую поверхность гайки ударно-вращательного механизма. Ротор двигателя непосредственно взаимодействует с ударником ударно-вращательного механизма. Телескопическое размещение винтов и разный шаг у винтов позволяют получить большие перемещения при малом осевом габарите стяжки-распорки. Стяжка-распорка имеет защиту от заклинивания винтов в сведенном положении путем использования эластичного 55 и металлического 56 дисков, размещенных в цилиндрической полости одного винта 14 с возможностью контактирования металлического диска с концом второго винта 13, а эластичного диска - со стержнем, взаимодействующим с регулировочным винтом 53, размещенным в резьбовом отверстии первого винта. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к грузоперемещающим механизмам, а именно к механизированным винтовым силовым устройствам, обеспечивающим перемещение в двух взаимно противоположных направлениях, и может быть использовано для выполнения сборочных и ремонтных работ в различных отраслях промышленности, в частности в судостроении, а также в качестве силового элемента в различных механизмах.

Известна винтовая стяжка-распорка ударно-вращательного действия, включающая корпус, крышку с пружиной, пусковое устройство, и расположенные последовательно друг за другом в корпусе пневмодвигатель, ударно-вращательный механизм, винт и гайку с проушиной. Винт опирается на упорный подшипник двустороннего воспpиятия нагрузки, зафиксированный в корпусе [1] . Конструкция имеет большой осевой габарит и массу, а также ряд других недостатков, что существенно снижает удобство при эксплуатации. Известная винтовая стяжка-распорка ударно-вращательного действия включает корпус с двумя цилиндрическими полостями, крышку с проушиной, размещенный в одной цилиндрической полости корпуса пневмодвигатель, связанный с размещенным в соседней цилиндрической полости и посаженный на гайку ходового винта, расположенных здесь же, ударно-вращательным механизмом посредством зубчатой передачи, два упорных подшипника зафиксированных относительно крышки с пружиной. Ходовой винт выполнен с пружиной. Ходовой винт выполнен с пружиной и зафиксирован относительно корпуса с возможностью поступательного перемещения [2] . Конструкция имеет небольшой осевой габарит, но увеличенный поперечный. Разнесенность двигателя и ударно-вращательного механизма несколько снижает надежность эффективность преобразования энергии в устройстве. Наличие зубчатой передачи, а также двух упорных подшипников усложняет конструкцию и увеличивает массу. Кроме того, в конструкции отсутствует эффективная система защиты от заклинивания винта в крайнем утопленном положении, что может приводить к трудоемкому ремонту или к выходу из строя стяжки распорки.

Указанные недостатки снижают надежность устройства и удобство его в эксплуатации.

Известно устройство, содержащее корпус, гайку, выполненную с резьбовыми участками разного диаметра, винты, один из которых выполнен с цилиндрической полость и расположен со стороны одного из концов внутри гайки с зацеплением его с резьбовым участком гайки большего диаметра, а другой со стороны одного конца - размещен со стороны одного из концов внутри гайки с зацеплением его с резьбовыми участком гайки большего диаметра, а другой со стороны одного конца - размещен со стороны одного конца в цилиндрической полости первого винта и внутри гайки с зацеплением с резьбовым участком меньшего диаметра, и элемент для контактирования с перемещаемым объектом, закрепленным на втором конце второго винта [3] Данное решение принято в качество наиболее близкого аналога. Устройство достаточно простое, так как нагружены только винты и гайка. Однако его затруднительно использовать для стягивания двух подвижных объектов, оно имеет ручной привод и при работе возможно заклинивание винта, что существенно снижает удобство устройства в эксплуатации.

Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что винтовая стяжка-распорка, включающая корпус, связанную с приводом гайку, выполненную с резьбовыми участками разного диаметра и направления, винты, один из которых выполнен с цилиндрической полостью и расположен со стороны одного из концов внутри гайки с зацеплением его с резьбовым участком гайки большего диаметра, а другой со стороны его одного конца размещен в цилиндрической полости первого винта и внутри гайки с зацеплением с резьбовым участком меньшего диаметра, и элемент для контактирования с перемещаемым объектом, закрепленный на втором конце второго винта, снабжена закрепленным на втором конце первого винта элементом для контактирования с другим подвижным перемещаемым объектом. Первый винт выполнен со стороны второго конца с резьбовым отверстием, сообщенным с цилиндрической полостью и выполненным меньшего диаметра, чем эта полость. В отверстии размещен стержень и с возможностью контактирования с одним концом последнего - регулировочный винт. В цилиндрической полости первого винта с возможностью контактирования со вторым концом стержня установлен диск из эластичного материала, допускающего всестороннее сжатие, а с возможностью контактирования с упомянутым диском и первым концом второго винта - металлический диск. Оба диска выполнены с диаметром, равным диаметру цилиндрической полости первого винта, приводом, содержащим ударно-вращательный механизм наковальня которого образована продольным выступом, выполненным на наружной поверхности гайки. Ударник выполнен цилиндрическим, охватывающим гайку и имеющим продольный паз на стенке его центрального отверстия для размещения с угловым зазором продольного выступа гайки и пазы на торце, и связанный с пусковым устройством пневмодвигателя, имеющий встроенный корпус и выполненный в виде втулки с воздухоподводящими и выхлопными каналами статор и ротор, размещенный внутри статора с кольцевым зазором, выполненный с центральным отверстием, соосным ударнику, и выступами, размещенными в пазах торца ударника, и охватывающий с возможностью поворота гайку, и пластины, подвижно связанные с ротором и радиально размещенные в кольцевом зазоре с образованием воздушных камер.

Наличие на втором конце первого винта элемента для контактирования с подвижным объектом позволяет разгрузить корпус от воздействия ударных нагрузок при работе, так как ударные нагрузки через элементы для контактирования воспринимаются перемещаемыми объектами.

Наличие эластичного диска и металлического диска в цилиндрической полости первого винта, а также стержня и регулировочного винта в теле его, позволяет предотвращать выход из строя стяжки-распорки по причине заклинивания первого и второго винтов при их предельном сближении, что осуществляется выворачиванием регулировочного винта и снятием, тем самым, напряжения в эластичном диске, поскольку увеличивается объем, занимаемый им.

Выполнение ротора пневмодвигателя с центральным отверстием, посадка его на цилиндрическую поверхность гайки, а также непосредственное взаимодействие ротора с ударником позволяют сделать стяжку-распорку достаточно легкой малогабаритной. Кроме того, повышается эффективность преобразования энергии в механизме стяжки-распорки, особенно при максимальных нагрузках, что обусловлено повышением жесткости системы участвующих в соударении тел, и обеспечивающей сокращение времени взаимодействия контактных поверхностей при ударе.

С целью улучшения условия восприятия ударного импульса гайкой и увеличения ходя стяжки-распорки, шаг резьбы второго винта выполнен больше, чем шаг резьбы первого винта. Такое решение выгодно как с точки зрения компоновки конструкции, так и сточки зрения выравнивания крутящего момента в резьбовых зацеплениях первого и второго винтов, так как из резьбы имеют разные диаметры, а нагружены одинаковой силой.

Благодаря наличию реверсивного двигателя и двух элементов для контактирования с перемещаемыми объектами, обеспечивающих передачу усилий в двух противоположных направлениях, стяжка-распорка позволяет перемещать объекты вперед-назад без перестановки.

На фиг. 1 изображен стяжка-распорка, фронтальный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сбоку с вырывами в корпусе и крышке; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - ротор.

Стяжка-распорка имеет корпус, представляющий собой сварную конструкцию, состоящую из обечайки 1, втулки 2, рукоятки 3 и двух ребер 4, два двигателя одного типоразмера состоящие из статоров 5, роторов, образованных ступенчатой втулкой 6 и плоским кольцом 7 или 8, и пластин 9, ударник 10 и наковальню ударно-вращательного механизма, представляющую собой выступ 11 на наружной поверхности гайки 12, взаимодействующей посредством резьб с винтами 13 и 14, оснащенными элементами для контактирования с перемещаемыми объектами, выполненными в виде проушины. Винты зафиксированы от вращения относительно корпуса шпонками 15 выполненными в крышках 16 и 17, зафиксированных в корпусе пружинными кольцами 18 и 19. В рукоятке 3 размещено пусковое устройство, состоящее из рычага 20, посаженного на ось 21, клапана 22, пружины 23 и гайки 24.

Обечайка 1 сварного корпуса представляет собой тонкостенную втулку. В торцах обечайки выполнены узкие прорези 25 и широкие прорези 26. Прорези 25 предназначены для взаимодействия с радиальными выступами 27 на крышках 16 и 17. На боковых поверхностях обечайки имеются две пары диаметрально расположенных отверстий 28 и 29, а по обе стороны от них расположены группы мелких отверстий 30. Втулка 2 сварного корпуса имеет четыре торцовых выступа 31. На внутренней поверхности втулки имеется канавка 32, а на внутренних поверхностях выступов 31 сообщающиеся с канавкой 32 выборки 33. В рукоятке 3 выполнено гнездо для размещения пускового устройства, подводящий канал 34 и резьба 35 для присоединения к системе питания сжатым воздухом.

При сварке корпуса втулка 2 располагается по отношению к обечайке 1 таким образом, что выступы 31 накрывают отверстия 28 и 29. Статоры 5 двигателей представляют собой цилиндрические втулки с фигурной внутренней поверхностью, образованной наложением трех отверстий 36, 37, 38 цилиндрической формы, оси которых лежат в одной плоскости. На боковой поверхности статора выполнены две пары отверстий 39 и 40 и приварена рукоятка 41. В ступени меньшего диаметра ступенчатой втулки 6 ротора выполнены четыре равномерно распределенные по окружности, радиальные прорези для пластин. Эти прорези продолжены в тело ступени большего диаметра втулки 6 и образуют направляющие пазы 42. Аналогичные пазы 43 выполнены на торцовой поверхности кольца 7. На плоском кольце втулки 6 выполнены выступы 44 прямоугольной формы в сечении для взаимодействия с ударником. Наибольшие диаметры втулки 6 и кольца 7 превышают наибольший размер фигурного отверстия в статоре 5. Пластины 9 имеют прямоугольную форму и выполнены и легкого антифрикционного материала, например из текстолита.

При сборке двигателя статор 5 насаживается на ступень меньшего диаметра втулки 6, в прорези устанавливаются пластины 9 и накрываются кольцом 7 таким образом, чтобы пластины вошли в пазы 43. Винтами 8 кольцо 7 фиксируется на втулке 6. В таком виде двигатели встраиваются корпус стяжки-распорки с противоположных торцов, при этом рукоятки 41 статоров размещаются в пазах 26 обечайки 1 корпуса.

Ударник 10 представляют собой массивную втулку с отверстием сложной формы, образованным двумя цилиндрическими поверхностями разных диаметров, имеющими общую ось, с двумя радиальными переходами между ними, образующими заплечики 45 и 46. На торцах ударника выполнены пазы 47 и 48 для подвижного взаимодействия с выступами 44 роторов. Выступы 11 на поверхности втулки 12 - наковальня - имеет два радиально расположенных участков 49 и 50, которые выполняют роль ударных поверхностей. Втулка 12 выполнена с внутренней резьбой двух типоразмеров, различающихся по диаметру, по шагу и направлению резьбы, причем шаг резьбы меньшего диаметра несколько больше шага резьбы большего диаметра.

Винт 13 выполнен с проушиной на одном конце и со сферической пятой на другом. На резьбовой части винта имеются продольные канавки 51.

Винт 14 с большим диаметром резьбы также выполнен с проушиной, а резьба отличается по направлению и по шагу от резьбы винта 13. Причем шаг винта 14 меньше шага резьбы винта 13. На резьбовой поверхности винта 14 имеются продольные канавки 52, а в теле винта выполнена продольная цилиндрическая полость, диаметр которой превышает диаметр винта 13. Кроме того, в теле винта 14 в области проушины, имеется гнездо для винта 53, сообщающееся с продольной цилиндрической полостью посредством отверстия малого диаметра, в котором размещается стержень 54. На дне продольной полости размещены диск 55 из эластичного материала, например, из резины, и металлический диск 56.

Крышки 16 и 17 представляют собой плоские кольца с радиальными выступами 27 на наружных цилиндрических поверхностях и шпонками 15 на внутренних. Посредством выступов 27 крышки взаимо- действуют с прорезями 25 на торцах обечайки 1. Посредством направляющих шпонок 15 крышка 16 взаимодействует с пазами 52 винта 14, крышка 17 с паза 51 винта 13.

Стяжка-распорка работает следующим образом.

Производится присоединение к пневмосети. Рукоятки 41 обоих двигателей упирают в уступы либо 57, либо 58 прорези 26 в зависимости от требуемого направления движения винтов стяжки-распорки. При этом пары отверстий, например 40, статоров обоих двигателей совмещаются с отверстиями, 28 и 29 в обечайке, а другие пары отверстий 39 - с выхлопными отверстиями 30. Далее, нажатием на рычаг 20 открывается клапан 22, и сжатый воздух по каналу 34, кольцевой канавке 32, выборкам 33 и через отверстия 28 и 29 поступает к двигателям. Через отверстия 40 в статорах воздух поступает в полости 59 и 60, и распираясь между выступами 61 статора и пластинами 9, вращает ротор, так как статор зафиксирован от вращения рукояткой 41, упертой в выступ 58 корпуса.

При повороте ротора на 90о в работу вступает следующая пара пластин 9 и отсекает часть увеличившихся полостей 59 и 60, отделяя от них полости 62 и 63. После этого первая пара пластин 9 проходит участок статора, где расположены отверстия 39. При этом полости 62 и 63 сообщаются с атмосферой и производится выхлоп. При последующем вращении ротора пластины 9 проходят под перемычками 61 и вновь вступает в работу.

Пластины 9 прижимаются к статору 5 центробежной силой. Реверс двигателей осуществляется перемещением рукоятки 41 до упора в уступ 57. При этом двигатели работают аналогично вышеописанному, но в противоположном направлении.

Двигатели вращают ударник 10, взаимодействующий посредством пазов 47, 48 с выступами 44 на роторах. При вращении ударник 10 своей внутренней поверхностью взаимодействует с наружной поверхностью втулки 12 и выступом, что приводит к сведению его ударных заплечиков 45 или 46, в зависимости от направления вращения, и поверхности 49 или 50 наковальни 11. При соударении, из-за разницы углов взаимного расположения плоскостей ударных поверхностей ударника и направляющих плоскостей пазов 47 и 48, возникает неуравновешенная радиальная составляющая ударного импульса, направленная вдоль пазов 47 и 48, которая стремится отбросить ударник. К моменту соударения, например, заплечика 45 с поверхностью 49 наковальни 11, заплечик 46 находится за пределами наковальни и ударник под действием неуравновешенной составляющей ударного импульса смещается в направлении ее действия несколько позволяет внутренней отверстие ударника. При этом заплечик 45 выходит из зацепления с поверхностью 49 наковальни и ударник, подхваченный двигателями, преодолевает выступ и идет на следующий виток.

От наковальни 11 ударный импульс передается втулке 12, взаимодействующий посредством резьб с винтами 13 и 14. Поскольку винты 13 и 14 зафиксированы от вращения относительно корпуса посредством шпонок 15, то втулка 12, преодолевая сопротивление трения в резьбах, поворачивается относительно оси на некоторый угол, определяемый величиной сопротивления, а винты 13 и 14 либо выдвигаются, либо втягиваются и при этом совершают работу. Так как винт 13 имеет больший шаг, чем у винта 14, то он выдвигается больше. Перемещение груза на заданную величину в пределах хода винтов осуществляется с посредством многократного повторения ударного воздействия ударника 10 на наковальню 11.

Работа прекращается высвобождением рычага 20. Реверс осуществляется переводом рукояток 41 в противоположном положении.

В случае аварийной ситуации, когда по неопытности или невнимательности рабочего стяжка-распорка работала длительное время после выборки рабочего хода в направлении стягивания винтов и в результате произошла заклинка механизма, немного отворачивает винт 53. При этом эластичный диск 55 вдавливается в отверстие, в которое вставлен стержень 54, объем полости занимаемый диском 55, увеличивается, а напряжения сжатия снижается. Соответственно снижаются контактные нагрузки в зоне соприкосновения диска 56 и винта 13.

При этом, дав обратный ход двигателям, винты разводятся. Винт 53 заворачивается до упора, после чего можно продолжать работу.

1. ВИНТОВАЯ СТЯЖКА-РАСПОРКА, содержащая корпус, связанную с приводом гайку, выполненную с резьбовыми участками разного диаметра и направления, винты, один из которых выполнен с цилиндрической полостью и расположен со стороны одного из концов внутри гайки и зацеплением его с резьбовым участком гайки большего диаметра, а другой со стороны его одного конца размещен в цилиндрической полости первого винта и внутри гайки с зацеплением с резьбовым участком меньшего диаметра, и элемент для контактирования с перемещаемым объектом, закрепленный на втором конце второго винта, отличающаяся тем, что она снабжена закрепленным на втором конце первого винта элементом для контактирования с другим подвижным объектом, при этом первый винт выполнен со стороны второго конца с резьбовым отверстием, сообщенным с его цилиндрической полостью и выполненным меньшего диаметра, чем эта полость, в упомянутом отверстии размещены стержень и с возможностью контактирования с одним концом последнего регулировочный винт, в цилиндрической полости первого винта с возможностью контактирования с вторым концом стержня установлены диск из эластичного материала, допускающего всестороннее сжатие, а с возможностью контактирования с упомянутым диском и первым концом второго винта - металлический диск, оба диска выполнены диаметром, равным диаметру цилиндрической полости первого винта, а привод поворота гайки содержит ударно-вращательный механизм, наковальня которого образована продольным выступом, выполненным на наружной поверхности гайки, а ударник выполнен цилинжрическим, охватывающим гайку и имеющим продольный паз на стенке его центрального отверстия для размещения с угловым зазором продольного выступа гайки и пазы на торце, и связанный с пусковым устройством пневмодвигатель, включающий в себя встроенный в корпус, соединенный с крышками, и выполненный в виде втулки с воздухоподводящими и выхлопными каналами статор и ротор, размещенный внутри статора с кольцевым зазором, выполненный с центральным отверстием, соосным ударнику, и выступами, размещенными в пазах торца ударника, и охватывающий с возможностью поворота гайку, и пластины, подвижно связанные с ротором и радиально размещенные в упомянутом кольцевом зазоре с образованием воздушных камер.

2. Стяжка-распорка по п. 1, отличающаяся тем, что шаг резьбы второго винта выполнен большим, чем шаг резьбы первого винта.

3. Стяжка-распорка по п. 1, отличающаяся тем, что эластичный диск выполнен из резины.

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

www.findpatent.ru

Стягивающие и распорные устройства - Сварные соединения

Стягивающие и распорные устройства

Категория:

Сварные соединения

Стягивающие и распорные устройства

К этой группе элементов сборочно-сварочной оснастки относятся домкраты, стяжки и распорные устройства.

Домкраты служат для создания опорных баз при установке деталей собираемого узла, для силового воздействия на элементы собираемого изделия с целью прижима их друг к другу, для под-жатия сварочных подкладок с обратной стороны свариваемых кромок. В технологической оснастке, как правило, используются в основном только механические домкраты — винтовые и реечные. Наиболее распространены домкраты первого типа, самотормозящие. По характеру установки на корпусе приспособления они могут быть постоянными, съемными и откидными. Подъем может осуществляться или за счет вращения винта, или, реже, гайки. Домкраты являются силовыми узлами, поэтому рассчитываются как винтовые прижимы.

Рычажно-реечные домкраты применяются при сборке в стесненных условиях, где затруднена установка винтового домкрата.

Стяжки предназначаются для стягивания при сборке двух или нескольких деталей, для выравнивания кромок и т. п. Стяжки различаются по их конструктивному исполнению и характеру привода. В связи с этим различают стяжки стоечные, кольцевые и специальные, а по способу приведения в действие — винтовые, эксцентриковые, рычажные и комбинированные.

Рис. 1. Схема электромагнитного прижима: 1 — сердечник электромагнита, 2 — обмотка, 3 — собираемые детали, 4 — сварочная подкладка с винтовым прижимом

В оснастке сварных узлов авиационных конструкций они часто используются для стягивания и выравнивания кромок при сборке обечаек под сварку. Для тонколистовых материалов обычно применяются кольцевые стяжки, изготовленные из тонкой стальной ленты, троса, спрофилированного по окружности элемента и т. п. с эксцентриковым, винтовым или рычажным прижимом.

Рис. 2. Схемы механических стяжек: а — комбинированная рычажно-винтовая стяжка, б — кольцевая стяжка, в — эксцентриковая стяжка

Распорные устройства предназначаются для выравнивания кромок собираемых обечаек, для калибровки сваренных цилиндров, выпрямления вмятин, поджима сварочных подкладок и т. п.

По конструктивному исполнению они очень разнообразны. Для сварных цилиндрических изделий и изделий других форм тел вращения особенно широко применяются винтовые распорки с радиально расположенными винтами. Распорное устройство для правки и калибровки тонкостенных сварных обечаек представлено на рис. 56, в. Оно состоит из двух раздвижных секторов, имеющих наружную поверхность по форме обечайки, и винтовых распорок. После того как сваренная обечайка обтянута по поверхности секторов, ее обстукивают резиновой или деревянной киянкой. Иногда при сборке тонколистовых обечаек с целью получения большей жесткости и точности контура кромок применяют одновременно и стяжное и распорное устройства.

В сборочно-сварочной оснастке в авиационной промышленности для сборки цилиндрических изделий и поджима сварочных подкладок часто применяются специальные распорные устройства — клиновые или пневматические. В них сварочная подкладка устанавливается на корпусе разжимных секторов. Секторы разжимаются или с помощью пневмопривода (цилиндры или камеры), или клином, приводимым в движение силовым винтом или пневмоприводом.

Рис. 3. Схемы распорных устройств: а — винтовая распорка с радиально расположенными винтами, б — клиновое распорное устройство, в — пневматическое распорное устройство.

Такие устройства позволяют калибровать кромки тонкостенных обечаек и осуществлять надежный поджим сварочной подкладки. Зазоры между секторами подкладки в разжатом состоянии выбираются с помощью клиновых вставок, укрепленных на концах секторов. В момент сжатия секторов эта вставка выжимается из зазора между ними и отходит вниз; при разжиме она пружиной проталкивается вверх и заполняет зазор.

Для облегчения обратного хода секторов при сжатии устанавливаются пружины.

Подобные устройства применяются в приспособлениях для контактной сварки и сварки плавлением.

Читать далее:

Специальные устройства сборочно-сварочной оснастки

Статьи по теме:

pereosnastka.ru


Смотрите также