Рычажные механизмы

Рычажные зажимы используют в виде двуплечего рычага в сочетании с различными силовыми источниками. При помощи рычага можно изменять величину и направление силы зажима, а также осуществить одновременное закрепление заготовки в двух местах.

Конструктивных разновидностей рычажных зажимов много, однако все они сводятся к трем силовым схемам, приведенным на рисунке 2.41, а - силовые схемы рычажных механизмов, где приведены также формулы расчета Q идеальных механизмов (без учета сил трения с учетом равенства плеч ℓ₁ и ℓ₂.

В первом случае , во втором Q=W, в третьем Q=3W.

Рисунок 2.41 - Силовые схемы рычажных зажимов

Рассмотрим пример расчета силы зажима рычагом с учетом сил трения. Схема сил, действующих на рычаг, приведена на рисунке 2.42 – Схема сил, действующих в рычажном зажиме. При закреплении рычагом возникают силы трения F₁ и F₂ на поверхностях контакта рычага со штоком привода и заготовкой. В цапфе рычага возникает реакция S, создающая на плече ρ = rf момент трения (ρ – радиус круга трения).

Угол φ_ср отклонения силы S с достаточной точностью можно принять равным среднему значению между. φ₁ и φ₂:

(2.109)

Силу S можно принять равной сумме сил Т₁ и Т₂:

(2.110)

Из условия равновесия рычага имеем

где

Тогда, учитывая формулы для определения F₁, F₂, S,

.

Откуда

(2.111)

Потери на трение в рычажном зажиме составляют 1,5-6%.

Рисунок 2.42 - Схема сил, действующих в рычажном зажиме

Анализ схем (Рисунок 2.41, а - Силовые схемы рычажных зажимов) показывает, что наибольший выигрыш в силе (наибольшее передаточное отношение) дает третья схема, однако в конструктивном отношении она громоздка, а в эксплуатации неудобна, так как требует большого рабочего, хода силового источника и усложняет загрузку заготовки под рычаг. Вторая схема применяется в тех случаях, когда требуется изменить направление исходной силы. Первая схема дает наиболее компактную конструкцию, однако передаточное отношение сил в ней всегда меньше единицы.

На рисунке 2.41, б - Силовые схемы рычажных зажимов, приведен пример конструктивного оформления рычажного зажима по первой схеме. Рычаг 1 при зажиме заготовки 7, установленной на опоры 6, поворачивается относительно упора 4. Сила от источника на рычаг передается через тягу 2 и сферическую шайбу 3. Сферическая шайба 3 предохраняет тягу 2 от внецентренного приложения нагрузки. Пружина 5 обеспечивает обратный ход рычага при откреплении заготовки.