Траектории движения деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям

В основе соединения деталей или сборочных единиц, ограниченных поверхностями вращения, лежат характерные траектории движения. Форма этих траекторий криволинейна и зависит от геометрии и размеров сопрягаемых поверхностей.

В пространстве область собираемости двух деталей с зазором представляет собой сложную фигуру, образованную вращением граничной траектории относительно оси симметрии на сборочной позиции. Очевидно, что исполнительные механизмы осуществляют траектории движений, отличные от граничной кривой. Если эти траектории располагаются внутри фигуры вращения граничной траектории, определяющей область собираемости, сборка соединения будет обеспечена. Таким образом, первая задача автоматизации сборки соединений с гарантированным зазором состоит в определении характерных траекторий движения, определяемых геометрией сопрягаемых поверхностей, и в установлении их граничных значений.

Сборка соединений выполняется при взаимодействии определенных сил. В связи с этим при механической системе исполнительных механизмов может происходить искажение траекторий движения, что приводит к заклиниванию. Заклинивание связано с величиной и направлением действия сборочной силы и критической длиной вала. Из геометрических размеров сопрягаемых поверхностей данного соединения для сборочных механизмов с жесткими связями можно определить критическую длину вала.

Условия, способные привести к заклиниванию при автоматической сборке соединения, создаются, когда действительная длина вала превышает критическую его длину. Если сила сборки направлена по касательной к траектории движения точки приложения этой силы на всем ее протяжении, то заклинивание исключается при любой длине вала. Поэтому второй задачей автоматизации сборки подвижных соединений является определение направления действия силы сборки в системе исполнительных механизмов на автоматической сборочной позиции.

Выполнение этих условий во многом зависит от величины погрешности относительной ориентации, схемы исполнительных механизмов и коэффициентов сопротивления движению, характерных для сопрягаемых деталей. С увеличением коэффициентов сопротивления движению значение критической длины вала уменьшается и, следовательно, область заклинивания увеличивается.

Если известны траектории собираемости соединения, то представляется возможным рассмотреть различные исполнительные механизмы для автоматической сборки и установить целесообразную область их применения, определить основные параметры этих механизмов для оптимального обеспечения собираемости. Одновременно с этим становится возможным определить требования к вновь разрабатываемым исполнительным механизмам и показатели, по которым следует производить оценку механизмов. Одним из примеров успешного решения этих вопросов в комплексе являются работы по относительной ориентации и сборке с применением вращающегося потока газов.

В отличие от механических и других систем метод относительной ориентации деталей с помощью вращающегося потока газов учитывает естественные, объективно существующие закономерности процесса сборки соединения, не отрывая ориентацию от сопряжения и создавая, таким образом, единый процесс. Он основан на газодинамических процессах, происходящих во вращающемся потоке газов и воздействующих на сборочную единицу, помещенную в этот поток. Сущность метода заключается в следующем. Сборочная единица помещается в трубу с зазором порядка 1—5 мм, в которой создается вращающийся вихревой поток газов. Под действием сил закрученного потока газов сборочная единица начинает совершать колебательные движения вихревого характера. Траектория этих движений в пути и во времени зависит от геометрических параметров сборочной единицы и от параметров трубы и характеристик вихревого потока в ней.
Технологии производства:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]