Розглядуване обладнання класифікується на стаціонарне (з блоковими силовими головками) і переносне (механізований інструмент) з електричним, пневматичним і гідравлічним приводом. Основним елементом робочих органів обладнання являється шпиндель – вал, який передає обертання від двигуна до гайкового ключа або головки (патрона) для утримання шпильок і гвинтів.
В зв’язку з цим по числу робочих органів і призначенню обладнання поділяється на одно- і багатошпиндельні гайковерти, шпильковерти і гвинтоверти [1]. На рис. 1.1. показана класифікація існуючого на даний час різьбозгвинчуючого обладнання.
Рис. 2.1. Класифікація різьбозгвинчуючого обладнання
2.2 Багатошпиндельне різьбозгвинчуюче обладнання
Застосування багатошпиндельного різьбозгвинчуючого обладнання обумовлюється перш за все вимогами підвищення продуктивності праці, точності затягування і рівномірністю розподілу навантаження на різьбові з’єднання. На складальних операціях приміняють як підвісні багатошпиндельні установки, так і стаціонарні багатошпиндельні різьбозгвинчуючі станки. З допомогою підвісних установок здійснюється тільки загвинчування наживленого кріплення, а на станках проводиться автоматична подача, наживлення і затягування кріплення. Станки можуть вбудовуватися в автоматичні лінії або використовуватися як окреме складальне обладнання.
Рис. 2.2. Типова підвісна пневматична різьбозагвичуюча машина
Багатошпиндельні підвісні різьбозагвинчуючі установки поділяють по типу приводу на пневматичні, електричні і гідравлічні. Підвісна чотирьохшпиндельна установка для затягування гайок складається з силових пневматичних головок 2, закріплених на передній плиті 6. В задній плиті 4 виконані отвори для подачі стисненого повітря до кожної головки від пускового клапана 3. Клапан керується пусковою рукояткою 5. Ззовні головки закриті кожухом 1, який з внутрішньої сторони покритий гумою. Відпрацьоване повітря виходить через отвір в передній плиті, закритий пористим матеріалом.
Регулювання крутного моменту силових головок здійснюється за рахунок зміни тиску стисненого повітря. Крім того, в задній частині силових головок наявні дроселі, з допомогою яких можна досягти однакової кутової швидкості шпинделів.
Розглянемо конструкцію одношвидкісного силового пневматичного шпинделя (головки). В корпусі з фланцем змонтовані два планетарні редуктори і ротаційний пневмодвигун. Ключові насадки чи патрони для загвинчування шпильок кріпляться на квадратному хвостовику, який виступає із підпружиненої шліцевої втулки. Для регулювання моменту затягування передбачений дросель. Для підготовки стисненого повітря до роботи пневматичні багатошпиндельні установки обладнуються спеціальними панелями, розміщеними стаціонарно неподалік від установок, на яких встановлені регулятор тиску, вологовідділювач і маслорозпилювач.
Електричні підвісні багатошпиндельні установки компонуються на базі електричних силових головок. Конструктивно вони виконуються так само, як і пневматичні установки. Двигуни живляться від мережі з частотою струму 200 Гц і напругою 36 В. В ланцюгу живлення кожного двигуна встановлене реле максимальної сили струму, що відключає двигун при зростанні сили струму в обмотці статора в процесі затягування. Сила струму, при якій проходить вимикання двигуна, можна регулювати і тим самим регулювати момент затягування різьбових з’єднань. Більш високу стабільність затягування з застосуванням струмових реле можна отримати на податливих різьбових з’єднаннях, коли зростання моменту проходить з меншою швидкістю.
В машинобудуванні широке застосування знаходять двохшвидкісні електричні головки. В роз’ємний корпус вмонтовані високочастотний асинхронний трьохфазний електродвигун з короткозамкнутим ротором і два планетарних редуктори. На кінці водила редуктора знаходиться кулачкова півмуфта, профіль кулачка якої виконаний у вигляді рівнобедреної перерізаної трапеції. З півмуфтою під дією пружини зчеплена інша півмуфта, з’єднана з шпинделем шліцами, передає шпинделю швидкі оберти від водила. Ведена півмуфта має можливість переміщуватися в осьовому напрямку і проковзувати по кулачках ведучої півмуфти, коли шпиндель навантажується до крутного моменту, на який відрегульована пружина. Одночасно водило третього редуктора має торцьові пилкоподібні зубці і є ведучою півмуфтою обгінної муфти, обертається на малих обертах і зчіплюючись під дією пружини з веденою півмуфтою надітою на зовнішні шліци шпинделя, передає йому малі оберти. Півмуфта переміщується в осьовому напрямку.
Таким чином, при відсутності навантаження на шпинделі обертання з водила другого редуктора через кулачкову муфту передається на шпиндель, і він, обертаючись на великих обертах, загвинчує різьбове з’єднання. В момент затягування різьбового з'єднання крутний момент на шпинделі збільшується, при цьому кулачкова півмуфта проковзує по зубцях ведучої півмуфти, входить в зачеплення півмуфта з півмуфтою водила і проходить подальше затягування різьбового з’єднання на малих обертах з підвищеним крутним моментом. Коли крутний момент досягає заданого моменту затягування реле максимального струму вимикає електродвигун.
В деяких складальних виробництвах отримують розповсюдження гідрогвинтові гайковерти (показаний на листі). Двигун такого гайковерта виконаний в вигляді трьох стальних гвинтів, які приводить в рух мастило під тиском 60–70 кгс/см2. Через редуктор обертання передається на шпиндель.
До переваг гідрогвинтових гайковертів слід віднести високий крутний момент на одиницю маси; високий (біля 60%) ККД; менші, чим у пневматичних інструментів, габаритні розміри; велика зносостійкість деталей в зв’язку з їх мащенням; можливість точного регулювання крутного моменту; безшумність в роботі; менші експлуатаційні затрати.
Гідрогвинтові гайковерти будуть в ряді випадків більш зручнішими для вмонтовування в гайко- і гвинтозагвинчуючі агрегати автоматичних складальних машин і ліній.
В конструкціях багатошпиндельних різьбозагвинчуючих станків, як і в підвісних багатошпиндельних установках, багатошпиндельний блок може компонуватися на базі таких самих пневматичних, електричних і гідравлічних силових головок, які приміняються в підвісних установках.
Основними вузлами багатошпиндельних різьбозагвинчуючих станків являються різьбозагвинчуючі блоки, що встановлюються на силових столах. Силові столи забезпечують підвід в робочу зону і відвід багатошпиндельних блоків. Керування роботою силових столів і різьбозагвинчуючих блоків здійснюється з пульта керування.
В залежності від конструкції вузла, що збирається, різьбозагвинчуючі блоки можуть встановлюватися на вертикальних стійках, горизонтальних станинах, займати будь-яке просторове положення.
В багатошпиндельних станках при способі затягування різьбових з’єднань з контролем моменту на ключі, широко використовуються різного роду конструкції муфт граничного моменту, точність спрацювання яких визначає точність затягування різьбових з’єднань. Муфти граничного моменту встановлюються на приводі кожного шпинделя. Як правило, вони застосовуються в конструкціях багатошпиндельних блоків з приводом шпинделів від одного двигуна. На практиці широко застосовують пружинно-кулачкові муфти як найбільш прості по конструкції. Кулачками в даній конструкції являються ролики 1 і кульки 2, що прижаті пружинами 3. При досягненні заданого моменту затягування, кульки, стискаючи пружини, проковзують відносно роликів. При застосуванні цих муфт втрати крутного моменту затягування складає 20–30%.
2.3 Аналіз конструкцій гайковертів
Робочі органи по принципу дії групуються на безударні, ударні, імпульсно-фрикційні, вібраційні. Компонування робочих органів в багатошпиндельних пристосуваннях може бути рядна, кільцева, в перпендикулярних напрямках, під кутом і інші.
Принцип дії робочих органів різьбозгвинчуючого обладнання безударної (статичної) дії базується на обертальному ефекті. Можна виділити три типи таких робочих органів: прямого приводу (без обмежувальних муфт); з обмежувальними муфтами; з активним контролем крутного моменту згвинчування.
В робочих органах першого типу використовується пневматичний (рідше гідравлічний) привід. Обертання від пневмодвигуна через редуктор передається безпосередньо на шпиндель. При затягуванні різьбових з’єднань робота здійснюється як за рахунок статичного крутного моменту, що створюється двигуном, так і за рахунок кінетичної енергії обертальних частин приводу. Максимальний крутний момент затягування досягається при повній зупинці двигуна. При операціях відгвинчування реалізується тільки статичний крутний момент, величина якого пропорційна тиску стисненого повітря в мережі живлення.
Робочі органи, що входять в склад механізованого інструменту, дозволяють проводити розбирання-збирання різьбових з’єднань з діаметром до 12 мм; якщо вони вмонтовуються в блоки силових головок багатошпиндельних установок, то максимальний діаметр різьб може доходити до 25 мм [1].
Різьбозгвинчуючі робочі органи безударної дії з обмежувальними муфтами, як правило, мають електричний привід.
Рис. 2.4. Схема електричної силової головки: 1 – ключова насадка; 2 – пружина; 3 – муфта вмикання; 4 – регулювальна гайка; 5 – пружина; 6,7 – складові частини кулачкові муфти; 8 – редуктор; 9 – асинхронний двигун
Крутний момент від двигуна 9 через редуктор 8 передається на муфту з кулачками 6 і 7, виконуючу функцію обмеження ганичного моменту згвинчування. Кулачки знаходятся в зачепленні під дією пружини 5, сила натискання якої регулюється гайкой 4, що розміщена на вихідному валі. Муфта 3 виконує функції вмикання і вимикання обертання ключа 1. При виконанні технологічної операції, осьова сила, прикладена до рабочого органу, долає опір пружини 2 і муфта вмикається, ключ починає обертатися. Після закінчення роботи дія осьової сили припиняється, пружина 2 вимикає муфту і обертання на ключ не передається.
Крім кулачкових муфт в деяких конструкціях силових головок використовують також кулькові, фрикційні та магнітні муфти.
В якості електричного приводу у різьбозгвинчуючого обладнання застосовуються однофазні колекторні електродвигуни потужністю 120…750 Вт, напругою 220 в, асинхронні електродвигуни трьохфазного і однофазного виконання потужністю 120…750 Вт, напругою 380 і 220 в і асинхронні двигуни підвищеної частоти 200 Гц потужністю 120…750 Вт, напругою 36 в [1].
Безударні рабочі органи з активним контролем крутного моменту згвинчування (г= 0,08…0,15) використовуються в багатошпиндельних установках з індивідуальним електричним (рідше пневматичним) приводом. Конструкції контрольных пристроїв доволі разноманітні.
Найбільше розповсюдження отримали частоударні гайковерти з гвинтовим переміщенням бойка (ударника). Вони мають електричний або пневматичний привід і мають багато переваг у порівнянні з іншими. Продуктивність ударних гайковертів практично задовольняє всі види виробництва (індивідуальне, серійне, масове). В ручних машинах даного виду використовуються привідні двигуни меншої потужності, ніж у аналогічних інструментів обертальної дії, майже відсутній реактивний момент, що дає можливість застосовувати їх для збирання різьбових з’єднань великих діаметрів. В наш час промисловість випускає три типи електричних і до десяти типів пневматичних ударних гайковертів.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
