Модернизация ремонтной мастерской дорожно-строительных машин в ООО "ДЭС"

Пневматический ротационный двигатель 9 размещен в рукоятке 11 между стальным стопорным пальцем 8 и крышкой 10, выполненной из полимерного материала. Здесь же размещены пусковое устройство с реверсом 14, глушитель шума13 и штуцер 12 для подачи сжатого воздуха от компрессора. Выходной вал ротора двигателя 7 конструктивно соединен с ударно-вращательным механизмом 4, который включает в себя корпус 2, шпиндель 1 и ударный механизм, состоящий из двух частей. Ведущая часть ударного механизма 6 закреплена в корпусе 2 с помощью подшипника, ведомая часть 5 с помощью устройства синхронизации 18 служит для передачи крутящего момента с ударника на шпиндель. Устройство синхронизации состоит из центробежных грузов 15, синхронизирующей втулки 17, закрепленной на валике 16, и пружин 3, 19.

4.3 Принцип работы пневматического гайковёрта

Принцип действия гайковерта заключается в следующем. При нажатии на курок пускового устройства сжатый воздух поступает в камеры пневматического двигателя и, преодолевая момент сил сопротивления, приводит его во вращение в направлении, соответствующем положению реверса. Вместе с валом ротора пневматического двигателя во вращение приводятся ведомая и ведущая части ударно-вращательного механизма и устройство синхронизации. По достижении расчетной угловой скорости грузы под действие центробежной силы, преодолевая усилие пружины, перемещают ведомую часть ударно-вращательного механизма (ударник) в осевом направлении, обеспечивая контакт с синхронизирующей втулкой.

При дальнейшем увеличении угловой скорости ударник совместно с синхронизирующей втулкой, преодолевая усилие пружины, продолжает осевое перемещение в сторону шпинделя.

При достижении определенного взаимного расположения кулачков шпинделя и ударника происходит угловой поворот синхронизирующей втулки относительно оси, перпендикулярной оси вращения ротора.

Синхронизирующая втулка освобождает ударник от действия пружины, и кулачки последнего входят в меж кулачковое пространство шпинделя. Если значение момента сил сопротивления на шпинделе мало, то крутящий момент пневматического двигателя через замкнутые кулачковые пары передается на шпиндель и производит его вращение. В случае, если же момент сил сопротивления на шпинделе превысит некоторое значение, достаточное для преодоления осевой составляющей центробежных сил, пружина возвращает ударник в исходное положение, размыкая кулачки ударника и шпинделя. Далее рабочий цикл повторяется.

4.4 Расчет на прочность торцевой головки пневматического гайковёрта

Алгоритм выбора торцевой ударной головки:

1. Сначала определяем размер шестигранника и класс прочности соединения.

На головке болта должна быть нанесена следующая маркировка:

- клеймо завода изготовителя (JX, THE, L, WT, и др.);

- класс прочности;

- правая резьба не маркируется, если резьба левая - маркируется стрелкой против часовой стрелки.

Винты отличаются от болтов отсутствием маркировки.

Для изделий из углеродистой стали, класс прочности обозначают двумя цифрами через точку.

Пример: 4.6, 5.6, 6.9, 8.8, 10.9, 12.9.

2. Затем рассчитываем необходимый крутящий момент для выбранного резьбового соединения с запасом мощности 20-30%.

3. Выбираем гидравлический, пневматический или электрический инструмент с нужным крутящим моментом.

4. Выбираем торцевые головки в соответствии с присоединительным квадратом инструмента (3/8, Ѕ, ѕ, 1, 1 Ѕ, 2 Ѕ, ).

Расчет крутящего момента затяжки резьбовых соединений по ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898/1-78).

Пример расчета резьбы М4Х0,7 класс прочности 8.8:

Первая цифра обозначает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, измеренный в МПа. В случае 8.8 первая 8 обозначает 8 х 100 = 800 МПа = 800 Н/мм² = 80 кгс/мм².

Вторая цифра - это отношение предела текучести к пределу прочности умноженному на 10. Из пары цифр можно узнать предел текучести материала P= 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм².

Значение предела текучести имеет важное практическое значение, поскольку это и есть максимальная рабочая нагрузка болта. Вот тут есть небольшой ролик с испытанием болтов на разрыв, наглядно демонстрирующий протекающие процессы.

Площадь сечения диаметра болта:

S = Пr² (40)

где П = 3,14;

r = d/ 2 (41)

гдеd - шаг резьбы;

r = (4 - 0,7) / 2 = 1,65 мм

S = 3,14 Ч1,65² = 8,55 мм²

Максимальная сила натяжения болта в зависимости от диаметра:

Ра = SЧP (42)

Ра = 8,55Ч 640 = 5471,136 н

Естественно, что болт или шпилька не должны подвергаться максимальной нагрузке, обычно конструктор оставляет 20% запаса прочности, иначе останется надеяться только на случай.

Ра (практический) = Ра (расчётный) - 20% (43)

Ра (практический) = 5471,136 - 20% = 4376,91 н

Требуемый крутящий момент затяжки конкретного соединения зависит от нескольких переменных:

Крутящий момент - это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мa = Hxm. Сила измеряется в ньютонах, рычаг - в метрах.

Наибольшее значение имеет трение в резьбе между гайкой и стержневой крепежной деталью, а также гайкой и поверхностью соединяемой детали, которые зависят от таких факторов как: состояние контактных поверхностей, вид покрытия, наличие смазочного материала, погрешности шага и угла профиля резьбы, отклонение от перпендикулярности опорного торца и оси резьбы, скорость завинчивания и др.

Значения коэффициента трения в реальных условиях сборки можно лишь прогнозировать. Как показывают многочисленные эксперименты, они не стабильны. В таблице приведены их справочные значения. Обычно коэффициенты трения при расчетах берут усреднённые:

- 0,1 - фосфатированный или оцинкованный болт, хорошо смазанная поверхность;

- 0,14 - химически оксидированный или оцинкованный болт, плохое качество смазки;

- 0,2 - болт без покрытия, нет смазки

Номинальный крутящий момент рассчитывается по формуле:

М_A = 0,001 PaЧ(0,16 Чk + µ_рЧ0 ,58 Чd₂ + µ_т Ч0,25Ч (d_т + d₀)) (44)

М_A =0,0015471,136 Ч (0,16Ч0,7+0,14Ч0,58Ч3,3+0,14Ч0,25Ч (7+4,5))=

5,47Ч (0,112+0,268+0,403)=4,28HЧm

Для определения крутящего момента мы использовали коэффициент трения 0,14. Более точные расчёты можно произвести, используя данные, приведённые в таблице 22.

Таблица 22 Коэффициенты трения в различных условиях

Размещено на Allbest.ru