URZĄDZENIA DO URUCHAMIANIA ZACISKÓW
Ręczne mocowanie części wykazuje następujące wady:
nacisk wywierany ręcznie przy mocowaniu poszczególnych części nie jest równomierny;
robotnikowi trudno jest określić, jakiej siły należy użyć w celu właściwego zamocowania części, przy czym zwykle docisk ręczny jest większy niż wymagany;
3) mocowanie ręczne jest dla robotników uciążliwe.
Ponadto czas ręcznego mocowania części jest zwykle większy niż czas potrzebny do włączenia urządzenia .uruchamiającego odpowiednie zaciski.
Stąd też wynika potrzeba stosowania w szerokim zakresie urządzeń do uruchamiania zacisków, zwłaszcza przy dużej skali produkcji. Stosowane są następujące rodzaje urządzeń do uruchamiania przyrządów uchwytowych:
urządzenia pneumatyczne,
urządzenia hydrauliczne,
3) urządzenia elektryczne (silnikowe, solenoidowe i elektromagnetyczne).
Urządzenia pneumatyczne. Najbardziej rozpowszechnione są urządzenia pneumatyczne do uruchamiania zacisków, dzielące się na dwa rodzaje: a) tłokowe i b) membranowe.
W urządzeniach pierwszego rodzaju do cylindra roboczego dopływa powietrze sprężone z zakładowej sieci powietrznej, pod ciśnieniem 4—6 atmosfer, co powoduje przesuwanie się w nim tłoka, którego tłoczysko jest połączone bezpośrednio lub za pośrednictwem mechanizmów' z odpowiednimi dociskami.
Tłokowe urządzenia pneumatyczne mogą być jednostronnego i dwustronnego działania. W pierwszym przypadku przy mocowaniu części powietrze sprężone dopływa tylko z jednej strony tłoka, w drugim — powietrze jest doprowadzane kolejno z obu stron tłoka, najpierw dla zamocowania części, a następnie dla odsunięcia tłoka aż do zajęcia przez niego położenia wyjściowego i zluzowania docisków. W urządzeniach tłokowych jednostronnego działania powrót tłoka do położenia wyjściowego i zluzowanie docisków odbywa się za pomocą sprężyn.
Tłokowe urządzenia pneumatyczne dzielimy na: a) znormalizowane cylindry pneumatyczne; b) wbudowane, specjalne pneumatyczne urządzenia tłokowe. Cylindry pneumatyczne dwustronnego działania bywają nieruchome i obrotowe.
Konstrukcję znormalizowanego nieruchomego cylindra pneumatycznego dwustronnego działania przedstawiono na rys. 123. Obrotowe, pneumatyczne urządzenie do uruchamiania zacisku rozprężnego na szlifierce do wałków przedstawiono na rys. 124.
Układ specjalnego, tłokowego urządzenia pneumatycznego, wbudowanego w przyrząd do frezowania ścięć na kołkach, przedstawiono dla przykładu na rys. 125.
Membranowe pneumatyczne urządzenie do mocowania składa się zwykle z prasowanego kadłuba stalowego z dwóch części, między którymi jest zaciśnięta przepona z nagumowanej tkaniny (rys. 126). Do elastycznej przepony dociskana jest z jednej strony stalowa tarcza połączona z tłoczyskiem. Do komory nad membraną doprowadza się powietrze sprężone, którego ciśnienie powoduje wygięcie się przepony, nacisk na tarczę i przesunięcie tłoczyska. Po wypuszczeniu powietrza tłoczysko powraca do położenia wyjściowego pod wpływem sprężyny znajdującej się pod tarczą.
Urządzenia membranowe wykazują w porównaniu z tłokowymi następujące zalety: 1) prosta konstrukcja i odpowiednio niższe koszty wykonania; 2) małe wymiary; 3) dłuższy okres użytkowania, wskutek braku trących się części (oprócz tłoczyska). Wadą ich jest stosunkowo mały użyteczny skok tłoczyska i różna wielkość siły przy poszczególnych jego położeniach.
W zakładach produkujących samochody z hamulcami pneumatycznymi, często jako urządzenia do uchwytów wykorzystuje się membranowy mechanizm pneumatyczny hamulców samochodowych. W tych przypadkach koszt takiego urządzenia jest bardzo niski, ponieważ mechanizmy te przy produkcji masowej są produkowane w bardzo dużych ilościach.
Siłę działającą na tłoczysko urządzenia pneumatycznego można obliczyć ze wzoru
gdzie: p — ciśnienie powietrza w kG/cm2; Di — średnica cylindra w cm.
Urządzenia hydrauliczne. Hydrauliczne urządzenia do uchwytów stosuje się rzadziej niż pneumatyczne. Wynika to stąd, że dla doprowadzenia do nich oleju pod ciśnieniem należy bezpośrednio na obrabiarkach, na których stosuje się przyrząd, umieścić odpowiednią pompę. Ponadto ciśnienie oleju nie może zmieniać się w czasie pracy docisków. Z tego powodu niekiedy trzeba instalować specjalne urządzenie tłoczące olej do uchwytowego urządzenia hydraulicznego.
W niektórych przypadkach do zamocowania części trzeba użyć znacznych sił (np. przy stosowaniu uchwytów wielokrotnych). Aby uzyskać znaczne siły w pneumatycznych urządzeniach, należy stosować większe średnice cylindrów, ponieważ ciśnienie powietrza w sieci zakładowej sprężonego powietrza nie przekracza 6—7 atmosfer. Takie cylindry mogą okazać się zbyt duże.
W hydraulicznych urządzeniach napędowych można uzyskać większe siły, ponieważ ciśnienie oleju może być znaczne. Stąd wymiary hydraulicznych urządzeń są odpowiednio mniejsze.
Urządzenia pneumatyczno-hydrauliczne. Omówione wady urządzeń hydraulicznych nie pozwalają na ich stosowanie w szerszym zakresie. Ponadto przy większym ciśnieniu występuje możliwość wyciekania oleju przez nieszczelne połączenia.
Dlatego w razie konieczności użycia większych nacisków wykorzystuje się niekiedy w urządzeniach do przenoszenia sił naciskających zarówno powietrze, jak i olej. Takie urządzenia nazywają się pneumatyczno--hydraulicznymi. W urządzeniach tych do cylindra pneumatycznego doprowadza się powietrze sprężone z zakładowej sieci. Tłoczysko tłoka, na który działa ciśnienie powietrza, z kolei przenosi nacisk na olej wypełniający cylinder hydrauliczny o mniejszej średniej' d%. Olej wywiera dalej nacisk na tłok hydrauliczny o średnicy Do, większej niż d2 (rys. 127a).
Tłoczysko tłoka hydraulicznego przenosi znaczną siłę, którą można obliczyć ze wzoru
p = jQ-n
gdzie: D2 — średnica tłoka hydraulicznego w mm; d2 — średnica tłoczyska tłoka pneumatycznego w mm; Q — siła przenoszona przez tłok pneumatyczny; t] — współczynnik sprawności urządzenia (0,08 ~- 0,85).
Wadą takiego urządzenia jest , mały skok tłoka hydraulicznego / Cylinder hydrauliczny (0,1-4-0,5 milimetra), ponieważ przy ograniczonej mocy urządzenia zwiększenie sił prowadzi do zmniejszenia przesunięcia.
Schemat pneumatyczno-hydraulicznego urządzenia o zwiększonym skoku tłoka, do mocowania wielokrotnego, przedstawiono na rys. 127b. Powietrze doprowadza się do komory A, gdzie wywiera ono nacisk na olej nad tłokiem 2. Jednocześnie powietrze w komorze B, którego ciśnienie odpowiada ciśnieniu w sieci, jest wypychane powoli do atmosfery przez dławik 3. W ciągu 2—3 sekund odbywa się w ten sposób dosunięcie zacisków do ustawionej w przyrządzie części. Przesunięcie docisków odbywa się za pomocą tłoczysk tłoków hydraulicznych 5. Na tłoki te ciśnie olej sprężony w komorze C tłokiem 6. W chwili gdy zawór 4 odcina kanał 1, łączący komory A i B, ciśnienie w odciętej komorze B szybko wzrasta. Tłoki 5 wywierają odpowiednio większe naciski potrzebne do zamocowania części.
Urządzenia pneumatyczno-hydrauliczne, zbudowane według opisanego schematu, można stosować w przypadku, gdy poszczególne punkty docisku są znacznie oddalone jeden od drugiego. W konstrukcjach takich do przenoszenia siły od urządzenia do oddalonych elementów dociskowych służą wyłącznie rurki doprowadzające olej.
Elektryczne urządzenia do uruchamiania zacisków (silnikowe i solenoidowe) są bardziej złożone niż omówione dotychczas. Dlatego są obecnie rzadziej stosowane.
Urządzenia elektromagnetyczne są częściej stosowane w stołach szlifierek do płaszczyzn, a rzadziej w przyrządach.