Детальная конструкция захватного инструмента мастерская тезис
 Скачать 4.77 Mb.
|
|
(11) знак равно 0,58 460 д = 58271 4 (9) , Где F = 38047 Н. = 0,58 д = 58271 4 знак равно , д = 38047 4 26 Machine Translated by Google d = 31417 4 д = 27652 4 знак равно , Были проведены тесты в 3D-модели, чтобы выяснить, позволяет ли геометрия изменять диаметр отверстий во всех различных соединениях, где вал в соединениях 1 и 3 установлен на 20 мм, а остальные - на 15 мм. , Подходящим диаметром для соединения 2.4 будет: знак равно 0,58 460 Где F = 27652 Н. 0,58 460 Подходящим диаметром для соединения 5.6 будет: Где F = 31417 Н. 27 Machine Translated by Google выполнен в виде конуса на обоих концах с фитинговой втулкой и винтом снаружи, см. рис. 27. В различных соединениях должен быть вал. Также должен быть подшипник скольжения, чтобы противодействовать усталости отверстий в стойках. Места крепления к валу должны быть полностью зафиксированы, т.е. вал не должен вращаться в своих точках крепления. Добиться этого можно разными способами, но появилось предложение использовать часто встречающийся на их машинах тип вала. Вал изготовлен компанией Expander Systems AB (3). 28 (7) 3.9 Выбор типа вала Рисунок 26. Валы от расширительных систем. Рис. 27. Показывает принцип блокировки расширительной системы. Machine Translated by Google 29 Эта ось имеет предел текучести 520 МПа, а это значит, что вероятность того, что все соединения будут держаться, заметно возрастает, что является положительным моментом. Вал, который сидит во втором шарнире на Brokk 60 Составлено техническое задание на подшипник скольжения: Тефлон, ПТФЭ, так как он разлагается в радиоактивных условиях. Также желательно использовать подшипники скольжения, не требующие постоянной смазки, так называемые подшипники скольжения, не требующие смазки, для облегчения обслуживания. Требования: Оказалось, что можно изготовить вал 20 мм и 15 мм. Однако не рекомендуется изготавливать вал диаметром 15 мм с постоянной смазкой, так как диаметр слишком мал и прочность будет недостаточной. Если подшипник скольжения нуждается в смазке, смазка не может осуществляться через этот специальный вал, а масленка должна быть размещена непосредственно на подшипнике скольжения. Однако для размера вала 20 мм существует возможность использования этого типа специального вала. • Без смазки Для увеличения срока службы и прочности захвата необходимы подшипники скольжения в точках крутящего момента, где имеется большая радиальная нагрузка. Диаметр подшипников скольжения регулируется в соответствии с расчетами усилий, выполненными для определения подходящего диаметра вала. Для выполнения требования к радиоактивной среде требуется, чтобы подшипник скольжения ничего не содержал машина имеет диаметр 25 мм, но в захвате он необходим только с осями 20 и 15 мм соответственно. С компанией Expander связались, чтобы узнать, возможны ли эти размеры для производства. • Водонепроницаемость У Expander есть решение, касающееся смазки, которая должна применяться к подшипнику скольжения. Если решено использовать подшипники, зависящие от смазки. Они имеют специально изготовленный тип вала, при котором смазка проходит через вал, см. приложение 3 (13), где смазочный ниппель расположен на конце вала. Если требования: Когда к винтам приложен момент, втулки расширяются, так что вал запирается в неподвижных стенках. • Копировать с радиоактивной средой • Копировать с радиальной силой 3.10 Выбор подшипника скольжения Machine Translated by Google Таблица 2. Свойства различных бессмазочных альтернатив на основе композитов. Таблица 1. Свойства бессмазочной альтернативы на основе бронзы. Компания, имеющая большой комплект подшипников скольжения, De-trading AB (4) В первую очередь исследовали, можно ли использовать подшипник скольжения, не требующий смазки. Для этого существуют альтернативы композитным подшипникам или металлическому подшипнику на основе бронзы со встроенной смазкой. Используя информацию, взятую с их сайта и в разговорах с компанией, проводится сравнение, см. Таблицы 1 и 2. больше информации об их ассортименте подшипников скольжения и о том, что они рекомендуют в этом случае. , связались, чтобы получить 30 Machine Translated by Google • Ударопрочный и ударопрочный материал Он также не содержит тефлона и поэтому подходит для использования в радиоактивной среде. Он имеет особенности: Как указывалось ранее, выбор подшипника также зависит от того, какой вал выбран. Вал должен иметь функцию смазки со смазочным ниппелем, если установлен подшипник, требующий смазки, и если выбрано направление смазки через вал. Однако неясно, как выглядит срок службы и как ведет себя подшипник после ряда циклов разгрузки и нагружения. Предлагается провести экспериментальные эксперименты, и если этого окажется недостаточно, вместо этого использовать WF-WB802, который представляет собой более распространенный подшипник из бронзового сплава, требующий обслуживания в виде смазки. Это может выдерживать более высокую нагрузку, чем композитные подшипники. • Высокая износостойкость После обсуждения и сравнения с De-trading был сделан вывод, что композитный слой Com-40, см. Таблицу 2, имеет больше преимуществ перед бронзовым и остальным композитным слоем. Что касается радиоактивности, De-trading не может дать никаких гарантий, поскольку ни одна из их фабрик не может гарантировать срок службы материалов, включенных в запасы, когда они подвергаются воздействию радиоактивной среды. Есть вероятность, что заводы назначат расследование по этому поводу, но это будет очень дорого. • Практически не впитывает влагу • Выдерживает высокие нагрузки Имея это в виду, лучшей альтернативой для первого прототипа является использование наиболее распространенного подшипника скольжения на основе бронзы, требующего смазки. Тесты и тесты должны быть проведены на первом прототипе, чтобы увидеть, как долго подшипники сохраняют свою смазку. Если конструкция герметична, это означает, что интервал смазки подшипника следует сократить. Ком-40 – ткань из синтетического волокна, армированная полиэфирным композитом и графитовой добавкой. Он не требует технического обслуживания и часто используется в морской, морской и химической промышленности. 31 Machine Translated by Google После обсуждения был сделан выбор в пользу первого варианта, который касается двух роликоподшипников. Когда одна из губок плотно зажимается и захват оказывает зажимающее усилие или когда губки прижимаются к поверхности, гидравлическим штоком создается боковая сила. Затем эта боковая сила приводит к поломке стержня, чему можно противодействовать, если сконструировать подшипник, который позволяет стержню двигаться вертикально, но не в поперечном направлении. Другая возможность заключается в использовании скользящих пластин, которые устанавливаются в канавку, и тогда верхняя часть гидравлического штока может быть приспособлена для скольжения по ним. Чтобы иметь возможность определить размеры этих двух роликоподшипников, было выполнено динамическое моделирование, в котором учитывалось соединение 6 и сила в х-образном соединении, Fx, см. рисунок 28. Это хранилище может быть построено по-разному. Было предложено использовать два шарикоподшипника, прикрепленных к валу петли стержня, по одному с каждой стороны петли. Затем эти два шарикоподшипника могут катиться в соответствующих канавках. 32 3.11 Хранение Рисунок 28. Положение моделирования для Fx . Machine Translated by Google (Н) 33 40100 2 4500E+04 60 2000E+04 40 1500E+04 80 3000E+04 2500E+04 20 Рисунок 29. Изменение силы в направлении x для соединения 6. 4000E+04 0,000Е+00 0 1000E+04 3500E+04 100 5000E+03 Номер шага Kraft led 6 i x-led( N ) (12) знак равно Когда сила делится на два слоя, Fx становится: Светодиод 6 (Н) Это происходит с каждым слоем. • Диаметр отверстия около 15 мм • Внешний диаметр менее 50 мм • Работа с косой нагрузкой Было исследовано, как повлияют на подшипники, когда обе челюсти находятся в подвижном состоянии. В этом положении две стойки, идущие в противоположном друг другу направлении, создают в валу момент, вызывающий косую нагрузку на подшипники по внешним сторонам. см. рис. 30. Составлено техническое задание на склад: • Максимальная ширина 15 мм знак равно • Выдерживать максимальную силу 20050 Н Установлено, что максимальное значение силы составляет 40,1 кН при первом положении движения, когда челюсть максимально открыта. Усилие имело минимальное значение 6 кН в последнем положении движения, когда челюсть полностью закрыта. См. рис. 29. Machine Translated by Google 34 Рис. 30. Вращение вала подшипника, происходящее при подвижности обеих губок. С помощью веб-сайта SKF (8) были проверены их продукты, и требование с внешним диаметром 50 мм означало, что альтернатива выбора шарикоподшипника не может быть достигнута, поскольку их диаметр становится слишком большим. Вместо этого был выбран роликоподшипник с цилиндрами, так как он отвечает всем требованиям, кроме косой нагрузки. Необходимо выяснить, насколько это повлияет на срок службы подшипников. , Выбранный слой называется N303 ECP. Вывод состоит в том, чтобы, если возможно, выбрать шариковый подшипник, так как он лучше поглощает эту наклонную нагрузку по сравнению с роликовыми подшипниками. размеры см. в приложении 8. Machine Translated by Google 3.12 Размеры опорной плиты Была построена альтернатива, которая оказалась лучшей при генерации идеи фиксированного зажима челюсти. Глава была подвергнута цензуре из соображений секретности, см. рис. 32. Опорная плита — это часть захвата, которая соединяет все стойки четырехзвенного механизма с поворотным кольцом, см. рис. 31. 35 Рис. 32. Увеличенная опорная плита. Рисунок 31. Сегодняшняя конструкция опорной плиты. Machine Translated by Google 36 оказался малогабаритным и нуждался в усилении, см. рис. 34. Трасса была максимально расширена, чтобы снизить максимальное давление, возникающее при моделировании. Тогда максимальное давление составило максимальное значение 249 МПа. Испытания проводились на 3D-модели крепления подшипника, см. рис. 33. Прочность была проверена с расчетом FEM, чтобы, возможно, отрегулировать толщину. Рис. 34. Расчет МКЭ пути. Рисунок 33. Расположение хранилища. Machine Translated by Google 37 Рис. 35. Опорная плита после определения размеров. Пластины также обрезаны, чтобы избежать чрезмерной конструкции и удерживать вес. Machine Translated by Google 3.13 Размеры внешних распорок Размеры крайних оранжевых распорок различались в зависимости от того, где они были расположены на захвате. На передних стойках необходимо отверстие для демонтажа вала, так как губки переходят из обоих подвижных в неподвижные зажимы, см. рисунок 36. Эта стойка выполнена в виде изогнутой пластины толщиной 10 мм, а отверстие расположено прямо над серединой, чтобы таким образом можно было вынуть вал. Для того чтобы вал шарнира 4 имел опору и две точки крепления, была сконструирована гнутая пластина, противодействующая радиальному усилию разрушения этого вала. Крепление нижнего шарнира оранжевого раскоса осуществляется через болт 12 мм и втулку, воспринимающую осевую силу, которая создается при приложении крутящего момента в болте, см. рис. 37. 38 Рисунок 36. Внешняя растяжка. Рисунок 37. Крепление для стыка 4 и конструкция для листового металла Machine Translated by Google Средняя стойка - самая сильная из стоек. Это соединяет суставы, где возникают самые большие силы. Эта стойка также рассчитана на поглощение любых разрушающих усилий и, таким образом, предотвращает изгиб захвата, когда сила приложена к внешним сторонам захватов. Одна из распорок также должна быть приспособлена для фиксированного зажима с помощью болта по всей длине. Стойка максимально расширена в этой области, чтобы обеспечить больше материала для крепежного болта. Подшипник скольжения для этого шарнира установлен снаружи втулки. Нижняя часть пластины закреплена на тех же болтах, которые держат красную опорную пластину в поворотном кольце. Эта пластина также является усилением для любых разрушающих усилий, возникающих на всем орудии. Чтобы противодействовать чрезмерному размеру и ненужному количеству материала, что приводит к ненужному весу и более высоким затратам на материалы, стойка обрезается таким образом, чтобы оставались части стойки, воспринимающие наибольшие усилия, см. рис. 38. 3.14 Размеры средней стойки 39 Рисунок 38. Полдень. Machine Translated by Google 3.15 Блокировка Для возможности установки одной из челюстей в разные положения требуется рабочий замок. Эта блокировка может быть сконструирована по-разному, но она ограничена внешним стержнем, который легко мешает любым идеям крепления. Глава подверглась цензуре из соображений конфиденциальности. Альтернативы были рассмотрены с точки зрения гибкости, прочности и простоты. Для продолжения была выбрана одна из альтернатив, см. рис. 39. 40 Рисунок 39. Замок для челюсти. Machine Translated by Google Рисунок 40. Специальная ось для шарнира 5. 3.15.1 Специальная ось 5 41 Чтобы вал в шарнире 5 подходил, его необходимо адаптировать. Пространство между концом вала и красной опорной пластиной должно быть достаточно большим, чтобы устройство могло совершать движения захвата, не касаясь его чем- либо, см. рис. 40. Machine Translated by Google 3.16 Размеры губок 42 Он также стремился достичь простоты, прочности и производственных возможностей. Альтернативы были набросаны с точки зрения, учитывающей, что винты, которые удерживают съемную часть, могут поглощать как можно меньшее усилие, когда челюсть подвергается зажимному усилию. Чтобы максимально уменьшить длину челюстей, делают эскиз, представляющий собой воображаемую трубку между челюстями, когда они находятся в полностью открытом положении. Затем губки можно укоротить так, чтобы они находились на одной линии с центральной точкой трубы, см. рис. 41. Согласно техническому заданию также существует обязательное требование о возможности замены губок. Были намечены различные возможности для дизайнерских предложений. См. Приложение 2 (2) Вариант 4 после обсуждения был назван самым простым и надежным вариантом. Этот вариант был разработан частично, а затем проанализирован в модели САПР, см. рис. 42. Рисунок 41. Соответствующий размер челюсти. Рисунок 42. Сменная губка. Machine Translated by Google Рисунок 43. Специальный вал для шарнира 2. Рисунок 44. Конструкция челюсти. Вал, удерживающий крайние стойки вместе с губками, должен быть отрегулирован таким образом, чтобы конструкция не расширялась так сильно в обоих направлениях. Там была построена Ненужный материал обрезается, чтобы создать более красивый и функциональный дизайн. По мере увеличения способности захватывать предметы конструкция на концах челюсти становится уже, см. рис. 44. подшипники скольжения расположены в наружных стойках, а вал закреплен с помощью винта в середине челюсти. Направляющие кольца на обоих концах вала укорачивают вал и занимают мало места при использовании захвата, см. рис. 43. Где серая часть снимается с помощью четырех винтов М8. Затем эту часть можно заменить на другую длину, ширину, поверхность захвата и т. д. 43 3.16.1 Специальная ось 2 Machine Translated by Google 3.17 Сборка Все компоненты были собраны и осмотрены в целом, см. рис. 45. 44 Рисунок 45. Механизм захвата и его компоненты. Machine Translated by Google 3.18 Размеры дома Чтобы можно было собрать все различные части и извлечь из захвата целое, необходимо изготовить корпус, см. рис. 46. Были набросаны различные идеи и проанализировано, какие из них лучше всего подходят по размеру, прочности, весу, вариантам изготовления и сборки, см. рис. 47 и 48. 45 Рис. 46. Корпус компонентов захвата. Рисунок 47. Вариант 1 для проекта дома Machine Translated by Google 46 Чтобы максимально уменьшить длину корпуса, см. рис. 49, длину (b) зубчатого венца можно значительно уменьшить. Это также означает, что гидравлический шток (с) можно сделать короче и, таким образом, уменьшить изгибающую силу в штоке. Были проведены тесты в 3D-модели, чтобы сделать (а) как можно короче. Вариант 2 был доработан, так как он считался наиболее подходящей альтернативой. Эта конструкция означает, что вес может быть снижен, а возможность установки всех компонентов в доме увеличивается, поскольку между четырьмя опорными стойками создается много воздуха. Варианты, когда дом сваривается и полностью монолитный. Гидравлический цилиндр крепится здесь с помощью фланца на внешней стороне корпуса. Альтернатива, которая создает больше места для сборки и обслуживания. Гидравлический цилиндр здесь установлен на внутренней стороне корпуса. Затем фланец перемещается к нижней кромке цилиндра. Рисунок 49. Оптимизация пространства в домах. Рисунок 48. Вариант 2 проекта дома. Machine Translated by Google 47 непосредственно на плите пола дома. Кронштейн можно также использовать для машины Brokk 100 размера. Схема крепления в этом кронштейне значительно шире и реже между отверстиями по сравнению с кронштейном Brokk 60 с ручным управлением, см. рис. 50. После расчета усилий и адаптации всех включенных точек крепления было смоделировано предложение по подходящей концепции корпуса орудия. Концепция основана на сварной конструкции, см. рис. 51. Также были проведены испытания по перемещению фланца гидравлического цилиндра вниз, чтобы создать больше места и сделать конструкцию более гибкой. После этого можно установить гидравлический цилиндр. Нижняя пластина дома была адаптирована к отверстиям, которые находятся в кронштейнах, в которые должен входить инструмент. Он должен частично соответствовать ручному кронштейну для Brokk 60, а также гидравлическому кронштейну, позволяющему дистанционно управлять установкой и снятием орудия. Гидравлический |