Mola da copiadora. Desenho, descrição

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Mola copiadora. oficina em casa

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Atualmente, nas lojas, você pode comprar facilmente quase todos os produtos necessários para o lar. Ao mesmo tempo, a atenção e os esforços criativos de designers amadores estão cada vez mais direcionados para objetos tecnicamente complexos: tratores, veículos todo-o-terreno, carros e até aeronaves. A abordagem dos faça-você-mesmo para a implementação de projetos planejados também está mudando; eles não temem a necessidade de fabricar de forma independente peças complexas e precisas, que, além disso, podem estar sujeitas a requisitos rígidos de resistência. Um desses elementos típicos, presentes em quase todos os projetos intensivos em energia, são as molas helicoidais de tração ou compressão. Nesse sentido, oferecemos uma técnica que ajudará na produção de molas responsáveis com a qualidade e precisão exigidas.

O método proposto de enrolar molas helicoidais é implementado em um torno de corte de parafuso usando um dispositivo especial que consiste em um mandril e uma copiadora. Um mandril com um gancho em forma de furo na extremidade do flange é preso ao mandril da máquina para fixar o início do arame da mola. Um suporte com uma copiadora está instalado no porta-ferramentas. A copiadora é um eixo com uma ranhura helicoidal cortada de passo variável, que gira livremente em dois rolamentos. As ranhuras no início e no final da copiadora fornecem o enrolamento de bobinas pré-carregadas da mola e a parte central - enrolamento de bobinas de trabalho com o passo e diâmetro necessários.

O suporte da copiadora é uma estrutura soldada a partir de uma chapa de aço de 40 mm, reforçada com uma nervura de tira de 10 mm e duas caixas de mancal. A caixa direita é soldada à placa e a esquerda é fixada com parafusos M12 (para permitir a substituição da copiadora).

Desenhos específicos do porta-ferramentas não são fornecidos, pois são ditados pelo tipo de torno de corte de parafuso e dimensões da mola helicoidal. A fabricação da mola é realizada na seguinte sequência. Primeiro, a peça de trabalho - um pedaço medido de fio com uma extremidade longa de 90 a 4 d dobrada a 5 ° é passada por baixo sob a copiadora e instalada no orifício do gancho do mandril. Em seguida, a copiadora é girada manualmente até que o início da ranhura coincida com a posição do fio. Sua tensão e contato constante com a ranhura helicoidal da copiadora são fornecidos com significativa resistência à flexão do aço de mola da peça de trabalho. O processo de formação de uma mola começa girando o fuso da máquina na velocidade mínima. O fio é enrolado no mandril e o passo é definido pela ranhura helicoidal da copiadora girando nos rolamentos.

Esquema de enrolamento de molas helicoidais cilíndricas em copiadora (clique para ampliar): 1 - mandril; 2 - caixa de mancal removível; 3 - fio; 4 - nervura de reforço; 5 - placa; 6 - cortador de um torno de corte de parafuso; 7 - carcaça de mancal soldada; 8 - copiadora; 9 - mandril de três mandíbulas

Abaixo está um método para calcular os parâmetros do mandril e da copiadora, fornecendo as dimensões necessárias da mola.

Designações aceitas nos cálculos. Dados iniciais (dimensões da mola): n - número de voltas de trabalho; n₁- número total de voltas; t - passo da peça de trabalho; D_o - diâmetro interno; D_cf.- diâmetro médio.

Parâmetros da copiadora: l - comprimento da peça de trabalho; D_policial.- diâmetro interno da ranhura; D_nl.- diâmetro da linha neutra de voltas enroladas no mandril; k = D_nl./D_policial.- fator de correção; T - passo da hélice da peça de trabalho;

Т_n- o passo da hélice das partes de entrada e saída.

Mandril: d_def.- diâmetro.

Valores intermediários calculados: L - o comprimento de uma bobina da mola, excluindo o passo;

D_cf.def.- o diâmetro médio das bobinas da mola, enroladas no mandril;

X - coeficiente tabular para determinação da linha neutra ao dobrar;

β - coeficiente levando em consideração as propriedades da mola do fio;

n_def.- o número de bobinas de trabalho da mola enrolada no mandril, levando em consideração a elasticidade do fio;

L₁- o comprimento do fio que passa pela parte de trabalho da copiadora; eu₂- o comprimento do fio das bobinas de trabalho da mola, enrolado no mandril;

L₃- o comprimento do fio enrolado no mandril, levando em consideração as bobinas pré-carregadas;

L₄- o comprimento do fio da mola de acordo com o desenho.

O valor decisivo no cálculo é o valor que leva em consideração a elasticidade do fio durante a dobra. É usado para determinar o diâmetro do mandril e o número de voltas da correção. Para determinar o valor desta quantidade, recomenda-se a seguinte sequência. Na primeira aproximação, um mandril com diâmetro D_о. Em um torno de corte de rosca, 5-10 voltas de fio são enroladas no mandril com um passo de alimentação aproximadamente igual ao passo da mola. Nesse caso, um rolo especial com ranhura é instalado no porta-ferramentas. Após o enrolamento, determina-se o ângulo de destorção de todas as voltas da mola ±, calcula-se o ângulo por volta e, finalmente, o coeficiente B = ±₁/360°/, tendo em conta a elasticidade do fio de um determinado material.

mola da copiadora
Parâmetros de mandril e fio

Copiadora que fornece bobinagem de molas com bobinas de trabalho no centro e pré-carregadas - no início e no final da mola (clique para ampliar): 1 - a parte central da copiadora para bobinagem de bobinas de trabalho; 2 - parte final da copiadora para enrolar bobinas pré-carregadas; 3 - pino 08 (4 unid.); 4 - Parafuso M8 (4 unid.) n₁= 11; t = 14 mm; D_о= 42 ± 0,9 mm; d = 8 mm; D_cf.= 50 mm.

Para determinados tamanhos de mola, de acordo com o método descrito acima, foi estabelecido experimentalmente um aumento no arco circular de uma bobina em 30° após a remoção de um mandril com diâmetro de 42 mm, o que corresponde a um aumento no comprimento da bobina em 1,083 vezes (β = 30° 360° = 0,083).

Nesta base,

D_cf.def.\u1d (L - βL) / π \u157d L (0,917 - β) / π \u3,14d 46xXNUMX / XNUMX \uXNUMXd XNUMX mm,

onde L = π D_cf.= 3,14x50 = 157 milímetros;

d_def.= D_cf.def.- d = 46 - 8 = 38 mm

n_def.= 1,083n + 0,25 = 1,083 + 0,25 = ~10,

onde 0,25 é a parte adicional da bobina, levando em consideração a tolerância do número de bobinas de trabalho.

O diâmetro da linha neutra da espira no mandril (Fig. 2) é calculado pela fórmula: D_nl.= d_def.+ 2dX.X - é determinado de acordo com a Tabela 1, dependendo da razão d_def./ 2d (no nosso caso 38 / (2x8) = 2,375) Usando o método de interpolação, calculamos X = 0,458 e arredondamos para 0,46. Então Dnl = 45,36 mm.

Tabela 1

(clique para ampliar)

Dcop na primeira aproximação é tomado igual a D_о= 42 mm.

Então o coeficiente k = D_país./D_policial.= 45,36/42 = 1,08. O comprimento da parte de trabalho da copiadora: = t n = 14x9 = 126 mm.

Etapa estimada da parte de trabalho da copiadora: T \uXNUMXd l / (n_def.k) = 126 / (10x1,08) = 11,67 mm.

A etapa calculada resultante da parte de trabalho da copiadora é arredondada para a etapa de alimentação mais próxima do torno de corte de parafuso (T \u12d XNUMX mm) para garantir a possibilidade de cortar uma ranhura helicoidal. Para manter o passo da mola especificado, o diâmetro interno da ranhura da copiadora é recalculado a partir da condição da etapa da copiadora selecionada: k = l / (T n_def.) = 126/(12x10) = 1,05. Então D_policial.= D_nl./k \u45,36d 1,05 / 43,2 \uXNUMXd XNUMX mm.

O número de voltas das partes de entrada e saída da copiadora é escolhido igual a 1,5.

O passo da ranhura dessas peças é determinado pela fórmula estabelecida experimentalmente: T = 0,875d = 0,875x8 = 7 mm, e é considerado igual ao passo de avanço mais próximo da máquina (7 mm) dois parafusos M8. A conjugação das ranhuras das partes de entrada e saída da copiadora com a ranhura da peça de trabalho é processada manualmente com uma lima apropriada, garantindo uma transição suave. Material da copiadora - aço 8, tratamento térmico - endurecimento até a dureza HRC45...38. Para verificar os cálculos, o comprimento do fio é determinado: L₁= D_policial.π 1 / T \u43,2d 3,14x126x12 / 1425 \uXNUMXd XNUMX mm e comparado com o comprimento do fio: L₂= D_nl.n_def.\u45,36d 3,14x10x1425 \uXNUMXd XNUMX mm. O comprimento do fio também é comparado: L₃= D_nl.π(n_def.+ 2x1,083) = 45,36x3,14(10+2x1,083) = 1733 mm com comprimento do fio: L₄= (D_о+ 2d X) π n \u42d (2 + 8x0,46x14) x11, 1705xXNUMX \uXNUMXd XNUMX mm.

Com um cálculo correto, o erro λ não deve exceder 2,5%. No nosso caso: λ = (L₃- EU₄) 100%/L₄\u1733d (1705 - 100) 1705 / 1,6 \uXNUMXd XNUMX%.

Autor: V. Vinichenko

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