Эксцентриковый зажим своими руками из металла. Эксцентриковые зажимы. Подготовка к работе

Опубликовано 29 мая 2016 Рубрика: Механика |

Простой в изготовлении, обладающий большим коэффициентом усиления, достаточно компактный эксцентриковый зажим, являющийся разновидностью кулачковых механизмов, обладает еще одним, несомненно, главным своим преимуществом…

…– мгновенным быстродействием. Если для того, чтобы «включить – выключить» винтовой зажим часто необходимо сделать минимум пару оборотов в одну сторону, а затем в другую, то при использовании эксцентрикового зажима достаточно повернуть рукоятку всего на четверть оборота. Конечно, по усилию зажима и величине рабочего хода винтовые механизмы превосходят эксцентриковые, но при постоянной толщине закрепляемых деталей в серийном производстве применение эксцентриков чрезвычайно удобно и эффективно. Широкое использование эксцентриковых зажимов, например, в стапелях для сборки и сварки малогабаритных металлоконструкций и элементов нестандартного оборудования существенно повышает производительность труда.

Рабочую поверхность кулачка чаще всего выполняют в виде цилиндра с окружностью или спиралью Архимеда в основании. Далее в статье речь пойдет о более распространенном и более технологичном в изготовлении круглом эксцентриковом зажиме.

Размеры кулачков эксцентриковых круглых для станочных приспособлений стандартизованы в ГОСТ 9061-68*. Эксцентриситет круглых кулачков в этом документе задан равным 1/20 от наружного диаметра для обеспечения условия самоторможения во всем рабочем диапазоне углов поворота при коэффициенте трения 0,1 и более.

Эксцентриковый зажим

Простой в изготовлении, обладающий большим коэффициентом усиления, достаточно компактный эксцентриковый зажим, являющийся разновидностью кулачковых механизмов, обладает еще одним, несомненно, главным своим преимуществом. . – мгновенным быстродействием. Если для того, чтобы «включить – выключить» винтовой зажим часто необходимо сделать минимум пару оборотов в одну сторону, а затем в другую, то при использовании эксцентрикового зажима достаточно повернуть рукоятку всего на четверть оборота. Конечно, по усилию зажима и величине рабочего хода винтовые механизмы превосходят эксцентриковые, но при постоянной толщине закрепляемых деталей в серийном производстве применение эксцентриков чрезвычайно удобно и эффективно. Широкое использование эксцентриковых зажимов, например, в стапелях для сборки и сварки малогабаритных металлоконструкций и элементов нестандартного оборудования существенно повышает производительность труда.
Рабочую поверхность кулачка чаще всего выполняют в виде цилиндра с окружностью или спиралью Архимеда в основании. Далее в статье речь пойдет о более распространенном и более технологичном в изготовлении круглом эксцентриковом зажиме.

Размеры кулачков эксцентриковых круглых для станочных приспособлений стандартизованы в ГОСТ 9061-68*. Эксцентриситет круглых кулачков в этом документе задан равным 1/20 от наружного диаметра для обеспечения условия самоторможения во всем рабочем диапазоне углов поворота при коэффициенте трения 0,1 и более.

Как правильно закрепить колеса на эксцентрике

Установка колёс, в зависимости от способа крепления, выполняется разными способами. Методы крепления на традиционные и регулируемые эксцентрики во многом схожи, но будут рассмотрены отдельно.

Крепление колеса простым эксцентриком

• Рычаг крепления переводится в открытое состояние «Open”.
• Колесо устанавливается в дропауты так, чтобы втулка плотно прилегала к внутренней площади перьев велосипедной вилки.
• Переводим рычаг эксцентрика в состояние регулировки: промежуточное между “Open” и “Close”.
• Не плотно затягиваем регулировочную гайку, оставляем небольшой зазор.
• Переводим эксцентрик в положение “Close”.
• При манипуляции рычагом тактильно должно наблюдаться определённое сопротивление. Если сопротивление непреодолимо, то необходимо открутить гайку регулировки на один оборот.
• Если рычат закрывается без усилия, то гайку регулировки нужно подтянуть.

Применяемая сила для закрытия эксцентрика не должна быть ниже 5-6 кг (54 Н) и выше 20 кг (200 Н).

При закрытии эксцентрика, проследите, чтобы рычаги в закрытом состоянии не прикасались и не мешали другим элементам велосипеда (щитков, багажника и т.д.).

После закрепления колеса необходимо выполнить диагностику:

• Рычаг эксцентрика не должен вращаться вокруг своей оси.
• Колесо должно крутиться строго в своей плоскости и быть надёжно зафиксировано.

Для проверки фиксации следует приподнять велобайк и сверху по колесу ударить.

Для демонтажа колеса нужно открыть эксцентрик, т.е. перевести его в положение “Close”, открутить гайку регулировки на несколько полных оборотов (3-4) и вынуть колесо из дропаутов велосипеда.

Крепление колеса эксцентриком типа “Clix”

В отличии от традиционного механизма, где силовой зажим необходимо регулировать при каждом демонтаже, система “Clix” с её конструкцией позволяет пользоваться однажды произведённой регулировкой всегда.

Однако эта конструктивная особенность механизма не позволяет использовать однажды отрегулируемый эксцентрик на других велосипедных вилках или с другими колёсами.

Порядок установки колеса способом “Clix”

• Переводим эксцентрик в положение “Open”. Прижимаем чашку механизма с рычагом эксцентрика и плотно вставляем колесо в дропауты велосипеда.
• Переводим эксцентрик в фиксирующее положение “Close”. При закрытии крепёжного механизма, рычаг эксцентрика вращать не допускается, поскольку это может привести к ухудшению качества крепления.

Заблаговременно, т.е. до фиксации эксцентрика, установите рычаг в таком положение, чтобы после его закрытия он не мешал и не соприкасался с другими элементами велосипеда.

Проведите проверку надёжности крепления колеса, так же, как и при креплении традиционным эксцентриком.

Подводя итоги, следует упомянуть о том, что развитие велосипедных эксцентриков не окончено.

Главный минус их, как показывает практика, — это повышенный риск съёма велосипедного оборудования недоброжелателями. Однако, существуют противоугонные велосипедные эксцентрики.

В одних конструкциях для обеспечения безопасности вместо рычагов используют шестигранные ключи, а в других – фиксирующий рычаг оснащают секретами, например, открытие эксцентрика только в перевёрнутом положении (велосипед на руле и седле).

Расчет в Excel эксцентрикового зажима.

На рисунке ниже изображена геометрическая схема механизма зажима. К опорной поверхности прижимается фиксируемая деталь в результате поворота за рукоятку эксцентрика против часовой стрелки вокруг жестко закрепленной относительно опоры оси.

Программа в MS Excel:

В примере, показанном на скриншоте, по заданным размерам эксцентрика и силе, приложенной к рукоятке, определяется монтажный размер от оси вращения кулачка до опорной поверхности с учетом толщины детали, проверяется условие самоторможения, вычисляются усилие зажима и коэффициент передачи силы.

Значение коэффициента трения «деталь — эксцентрик» соответствует случаю «сталь по стали без смазки». Величина коэффициента трения «ось — эксцентрик» выбрана для варианта «сталь по стали со смазкой». Уменьшение трения в обоих местах повышает силовую эффективность механизма, но уменьшение трения в области контакта детали и кулачка ведет к исчезновению самоторможения.

Алгоритм:

9. φ1 =arctg ( f1 )

10. φ2 =arctg ( f2 )

11. α =arctg (2* e / D )

12. R = D/ (2*cos ( α ))

13. A = s + R *cos ( α )

14. e ≤ R * f1+( d /2)* f2

Если условие выполняется – самоторможение обеспечивается.

15. F = P * L *cos( α )/( R *tg( α + φ1 )+( d /2)*tg( φ2 ))

16. k = F / P

Если по заданному усилию прижима или коэффициенту передачи силы требуется определить размеры эксцентрика, то можно легко решить эту обратную задачу, используя сервис Excel «Подбор параметра». Что это такое и как этим сервисом пользоваться подробно рассказано и показано в видео в конце статьи о теплообменнике.

Обслуживание тормозных дисков и колодок

Износ и замена дисков

Износ тормозных дисков напрямую связан со стилем вождения автомобилиста. Степень износа определяется не только километражем, но и ездой по плохим дорогам. Также на степень износа тормозных дисков влияет их качество.

Минимально допустимая толщина тормозного диска зависит от марки и модели транспортного средства.

Основными факторами, указывающими на то, что передние или задние тормозные диски необходимо менять, являются:

• биение дисков при торможении;
• механические повреждения;
• увеличение тормозного пути;
• снижение уровня рабочей жидкости.

Износ и замена колодок

Износ тормозных колодок, прежде всего, зависит от качества фрикционного материала. Немаловажную роль играет и стиль вождения. Чем интенсивнее будет торможение, тем сильнее износ.

Передние колодки изнашиваются быстрее задних за счет того, что при торможении они испытывают основную нагрузку. При замене колодок лучше менять их одновременно на обоих колесах, будь-то задние или передние.

Неравномерно могут изнашиваться и колодки, установленные на одну ось. Это зависит от исправности рабочих цилиндров. Если последние неисправны, то они сдавливают колодки неравномерно. Разница в толщине накладок в 1,5-2 мм может говорить о неравномерном износе колодок.

Существует несколько способов, позволяющих понять, нужно ли менять тормозные колодки:

1. Визуальный, основанный на проверке толщины фрикционной накладки. На износ указывает толщина накладки в 2-3 мм.
2. Механический, при котором колодки оснащаются специальными металлическими пластинками. Последние по мере истирания накладок начинают соприкасаться с тормозными дисками, из-за чего скрипят дисковые тормоза. Причиной скрипа тормозов является истирание накладки до 2-2,5 мм.
3. Электронный, при котором используются колодки с датчиком износа. Как только фрикционная накладка сотрется до датчика, его сердечник соприкоснется с тормозным диском, электрическая цепь замкнется и загорится индикатор на приборной панели.

Эксцентриковый зажим

Эксцентриковый зажим является зажимным элементом усовершенствованных конструкции. Эксцентриковые зажимы (ЭЗМ) используются для непосредственного зажима заготовок и в сложных зажимных системах.

Приведенные соображения заставляют, там где это возможно, заменять ручные винтовые зажимы быстродействующими.

Эксцентриковый зажим хотя и отличается быстродействием, но не обеспечивает большой силы зажима детали, поэтому его применяют лишь при сравнительно небольших силах резания.

Преимущества:

Недостатки:

Конструкция эксцентрикового зажима

Круглый эксцентрик 1, представляющий собой диск со смещенным относительно его центра отверстием, показан на рис. 113, а. Эксцентрик свободно устанавливается на оси 2 и может вращаться вокруг нее. Расстояние е между центром С диска 1 и центром О оси называется эксцентриситетом.

К эксцентрику прикреплена рукоятка 3, поворотом которой осуществляется зажим детали в точке А (рис. 113, б). Из этого рисунка видно, что эксцентрик работает как криволинейный клин (см. заштрихованный участок). Во избежание отхода эксцентриков после зажима они должны быть самотормозящим и. Свойство самоторможения эксцентриков обеспечивается правильным выбором отношения диаметра D эксцентрика к его эксцентриситету е. Отношение D/e называется характеристикой эксцентрика.

Таким образом, все эксцентриковые зажимы, у которых диаметр D больше эксцентриситета е в 14 раз, обладают свойством самоторможения, т. е. обеспечивают надежный зажим.

В состав эксцентриковых зажимных механизмов входят эксцентриковые кулачки, опоры под них, цапфы, рукоятки и другие элементы. Различают три типа эксцентриковых кулачков: круглые с цилиндрической рабочей поверхностью; криволинейные, рабочие поверхности которых очерчены по спирали Архимеда (реже – по эвольвенте или логарифмической спирали); торцевые.

Круглые эксцентрики

Наибольшее распространение, из-за простоты изготовления, получили круглые эксцентрики.

Круглый эксцентрик (в соответствии с рисунком 5.5а) представляет собой диск или валик, поворачиваемый вокруг оси, смещенной относительно геометрической оси эксцентрика на величину А, называемой эксцентриситетом.

Криволинейные эксцентриковые кулачки (в соответствии с рисунком 5.5б) по сравнению с круглыми обеспечивают стабильную силу закрепления и больший (до 150°) угол поворота.

Материалы кулачков

Эксцентриковые кулачки изготавливают из стали 20Х с цементацией на глубину 0.8…1.2 мм и закалкой до твердости HRCэ 55-61.

Виды эксцентриковых зажимов

Эксцентриковые кулачки различают следующих конструктивных исполнений: круглые эксцентриковые (ГОСТ 9061-68), эксцентриковые (ГОСТ 12189-66), эксцентриковые сдвоенные (ГОСТ 12190-66), эксцентриковые вильчатые (ГОСТ 12191-66), эксцентриковые двухопорные (ГОСТ 12468-67).

Практическое использование эксцентриковых механизмов в различных зажимных устройствах показано на рисунке 5.7

Расчет эксцентриковых зажимов

Исходными данными для определения геометрических параметров эксцентриков являются: допуск δ размера заготовки от ее установочной базы до места приложения зажимной силы; угол a поворота эксцентрика от нулевого (начального) положения; потребная сила FЗ зажима детали. Основными конструктивными параметрами эксцентриков являются: эксцентриситет А; диаметр dц и ширина b цапфы (оси) эксцентрика; наружный диаметр эксцентрика D; ширина рабочей части эксцентрика В.

Расчеты эксцентриковых зажимных механизмов выполняют в следующей последовательности:

Расчет зажимов со стандартным эксцентриковым круглым кулачком (ГОСТ 9061-68)

1. Определяют ход hк эксцентрикового кулачка, мм.:

Если угол поворота эксцентрикового кулачка не имеет ограничений (a ≤ 130°), то

Демонтаж

Замена эксцентрика в ванной комнате начинается с демонтажа устаревшего или пришедшего в непригодность оборудования. Выполнение работы в данной последовательности позволит корректно подобрать новое устройство с учетом всех особенностей подвода труб и пожеланий заказчика.

Как выкрутить эксцентрик? Работу рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1. перекрытие водоснабжения. Если предварительно не перекрыть поступление воды в смеситель, то выполнение замены эксцентриков приведет к затоплению ванной комнаты и соседей, проживающих на нижних этажах;
2. отсоединение от смесителя душевого шланга;
3. демонтаж смесителя. Для выполнения этой работы необходимо при помощи разводного или гаечного ключа соответствующего размера ослабить гайки крепления устройства;

Демонтаж смесителя в ванной комнате

1. снятие отражателя – специального декоративного устройства, закрывающего место соединения труб и смесителя. Отражатель устанавливается путем навинчивания на эксцентрик. Поэтому для его демонтажа достаточно откручивания устройства;
2. демонтаж (выкручивание при помощи гаечного ключа) эксцентриков.

Выкручивание устройства из трубы

Откручивать эксцентрики от труб требуется предельно аккуратно, чтобы не повредить резьбу на трубах.

После выполнения работ по снятию эксцентриков необходимо произвести очистку стен, труб и иных комплектующих от скоплений грязи, ржавчины и иных видов загрязнителей.

Введение

Станок состоит из трех основных конструктивных элементов:

Основание и сам распиловочный стол – это не очень сложные конструктивные элементы. Их конструкция очевидна и не столь сложна. Поэтому в данной статье мы будем рассматривать наиболее сложный элемент – параллельный упор.

Итак, параллельный упор – это подвижная часть станка, которая является направляющей для заготовки и именно вдоль нее движется заготовка. Соответственно от параллельного упора зависит качество реза по тому, что если упор будет не параллельным, то возможно или заклинивание заготовки или кривой пил.

Кроме того, параллельный упор циркулярной пилы должен быть довольно жесткой конструкцией, так как мастер прилагает усилия, прижимая заготовку к упору, и если будут возможны смещения упора, то это приведет к непараллельности с последствиями, указанными выше.

Существуют различные конструкции параллельных упоров в зависимости от приемов его крепления к циркулярному столу. Приведем таблицу с характеристиками этих вариантов.

В данной статье мы разберем вариант создания конструкции параллельного упора для циркулярки с одной точкой крепления.

Что такое велосипедный эксцентрик

Эксцентриковый тип крепления появился относительно недавно, но прочно занял своё место. Основное применение он нашёл в креплении велосипедных колёс, подседельных штырей и в конструкциях складных велорам.

Помимо своих основных обязанностей эксцентрики используют в креплении различных дополнительных велосипедных аксессуаров, там, где присутствуют хомуты.

Принцип действия этого зажимного механизма состоит в том, что используемый вал цилиндрической формы со смещённой осью, преобразует своё вращательное движение в поступательное. Другими словами, при вращении вала, в точке крепёжного соприкосновения создаётся необходимое для фиксации давление.

Достоинства и недостатки эксцентриков

Главная причина появления этого крепежа – это удобство и простота использования. Для того чтобы демонтировать или закрепить то или иное оборудование, не нужны гаечные ключи, а по времени это займёт несколько секунд. По надёжности и силе затягивания эксцентрик не уступает традиционным гаечным крепежам.

Преимущества эксцентриков:

• Их трудно недооценить в дороге, когда есть необходимость быстро демонтировать колесо для его починки.
• При регулировке седла по высоте с одновременной центровкой относительно рамы велосипеда этот крепёж незаменим.
• Не все любят возить с собой наборы гаечных ключей. Это не столь тяжело, сколь не эстетично: ездить с гремящими ключами в подсумке.

Минусы эксцентриковой конструкции:

В отличии от обычной гайки, эта конструкция более сложная, а значит и более подвержена амортизации.

При длительном использовании пружины эксцентрика ослабевают, и крепление становиться ненадёжным.

На практике колеса, конечно, никто не терял, но последствия не замедлят о себе заявить. Основное из которых – нарушение регулировки тормозов, в первую очередь, дисковых.

Выявить ослабление крепления можно по изменению хода колеса, — появляется люфт.

Легкость в обращении с крепежом облегчает жизнь не только хозяину велосипеда, но и у другим недобросовестным гражданам.

Придя на место парковки двухколесного «коня», можно обнаружить только пристёгнутую раму с рулём. Хорошие колёса и качественное седло с подседелом – отличный трофей у «нечистых» на руку коллег.

Поэтому сэкономить на весе гаечных ключей не получится, поскольку их место займут противоугонные замки и блокираторы.

Эксцентриковые зажимы

Эксцентриковые зажимы. При больших программах выпуска изделий широко применяют быстродействующие зажимы. Одним из видов таких ручных зажимов являются эксцентриковые, в которых поворотом эксцентриков создаются усилия зажима.

Значительные усилия при малой площади касания рабочей поверхности эксцентрика могут вызвать повреждение поверхности детали. Поэтому обычно эксцентрик действует на деталь через подкладку, толкатели, рычаги или тяги.

Зажимные эксцентрики могут быть с различным профилем рабочей поверхности: в виде окружности (круглые эксцентрики) и со спиральным профилем (в виде логарифмической или архимедовой спирали).

Круглый эксцентрик представляет собой цилиндр (валик или кулачок), ось которого расположена эксцентрично по отношению к оси вращения (фиг. 176, а, бив). Такие эксцентрики наиболее просты в изготовлении. Для поворота эксцентрика служит рукоятка. Эксцентриковые зажимы выполняют часто в виде кривошипных валиков с одной или двумя опорами.

Эксцентриковые зажимы всегда ручные, поэтому основным условием правильной работы их является сохранение углового положения эксцентрика после его поворота для зажатия — «самоторможение эксцентрика». Это свойство эксцентрика определяется отношением диаметра О цилиндрической рабочей поверхности к эксцентриситету е. Это отношение называется характеристикой эксцентрика. При определенном отношении – условие самоторможения эксцентрика выполняется.

Обычно диаметром Б круглого эксцентрика задаются из конструктивных соображений, а эксцентриситет е рассчитывают исходя из условий самоторможения.

Линия симметрии эксцентрика делит его на две части. Можно представить себе два клина, одним из которых при повороте эксцентрика закрепляется деталь. Положение эксцентрика при его контакте с поверхностью детали минимального размера.

Оригинальные конструкции

• Закладка в альпинизме в виде треугольной пластины с тросиком, применяемый в страховочно-спусковых устройствах для автоматического зажима верёвки в случае срыва.
• Френд (альпинизм) — закладка в альпинизме, представляет собой два эксцентрика на одной оси, направленные навстречу друг другу. При вставке этой закладки в трещину и приложении усилия на центральную ось эксцентрики упираются внешними сторонами в поверхность трещины, а центрами — друг в друга, и надёжно заклинивают. Для снятия закладки нужно снять нагрузку и свести эксцентрики друг к другу.
• В механизме педали для бас-барабана благодаря эксцентрику можно регулировать степень жесткости, скорость колотушки и силы удара. Впервые эксцентрики предложила в 1961 году фирма , позже проданная DW и Tama Благодаря разработке фирмы Pearl стала возможна смена эксцентриков, что позволяет приспособить педаль под любую технику игры.
• Эксцентриково-циклоидальное зацепление — одно из колёс имеет профиль эксцентрика.
• Эксцентриком называется быстрозатягивающий механизм для крепления оси колеса велосипеда. С его помощью можно снять/установить колесо без инструментов.

Подготовка к работе

Прежде чем приступить к работе, необходимо определиться с необходимым набором инструмента и материалов, которые понадобятся в процессе работы.

Для работы будут использованы следующие инструменты:

В процессе работы также понадобятся следующие материалы:

Рассмотрим эксцентриковые зажимы. Эксцентрик представляет собой соединение в одной детали двух элементов – круглого диска радиуса r (Рисунок 2.39 – Эксцентрик) и плоского односкосого клина. При повороте эксцентрика вокруг оси вращения диска 0 клин входит в зазор между диском и заготовкой и развивает силу зажима Q.

Рисунок 2.39 – Эксцентрик

Рабочая поверхность эксцентриков может быть окружностью (круговые) или спиралью (криволинейные). Различие их заключается в том, что в развертке круговых эксцентриков плоский клин получается криволинейным с переменным углом α в зависимости от угла поворота β (Рисунок 2.39, б – Эксцентрик), а у криволинейных эксцентриков α не зависит от β. Это означает, что криволинейные эксцентрики создают стабильную силу зажима в партии заготовок, а круговые – нет. При зажиме круговыми эксцентриками в зависимости от колебания размера НТн в партии заготовок изменяется рабочий угол поворота β, а следовательно, угол α и сила зажима Q. В то же время технология изготовления круговых эксцентриков значительно проще, чем криволинейных. Поэтому широко распространены круговые эксцентрики с углом β=30÷135° для уменьшения колебаний Q1 в партии.

Рисунок 2.40 — Схема зажимного механизма с торцовым кулачком

Эксцентриковые зажимы являются самыми быстродействующими из всех ручных зажимных механизмов. По быстродействию они сравнимы с пневмозажимами.

Недостатками эксцентриковых зажимов являются: малая величина рабочего хода, ограниченная величиной рабочего хода, ограниченная величиной эксцентриситета; повышенная утомляемость рабочего, так как при откреплении заготовки рабочему необходимо прикладывать силу, обусловленную свойством самоторможения эксцентрика; ненадежность зажима при работе инструмента с ударами или вибрациями из-за опасности самооткрепления.

Несмотря на эти недостатки, эксцентриковые зажимы широко используют в приспособлениях, особенно для мелкосерийного и серийного производств.

При проектировании эксцентрикового зажима необходимо по требуемой для закрепления заготовки силе зажима Q определить его конструктивно-размерные параметры. Исходными данными для расчета являются: Тн – допуск на размер Н заготовки от базы до точки приложения силы зажима; β – рабочий угол поворота эксцентрика от нулевого (начального) положения; Q – требуемая для закрепления заготовки сила. Результатом расчета должны быть: е – эксцентриситет эксцентрика, d – диаметр цапфы, R – радиус рабочей поверхности эксцентрика, В – ширина рабочей поверхности, l – длина рукоятки (при ручном зажиме).

При угле β

Типовые конструкции и использование

Эксцентрик представляет собой два соединённых жёстко вала со смещёнными осями (либо вал с нецентральным отверстием). Один из валов (либо ось) вставляется в кольцо на опоре, на второй (рабочий) вал надевается кольцо

, воспринимающее результирующее движение. По своей сути это
кривошип
очень маленького размера, и иногда эксцентрик используется именно в таком качестве, например, для создания вибраций. Однако чаще всего такая конструкция используется для регулировки: подвод опор колодок барабанных тормозов, регулировка натяжения приводных ремней на двигателях, согласование входов водопроводного смесителя и выходов на стене и т. п.

Эксцентрик сам по себе выполнен как в предыдущем пункте, однако результирующее движение воспринимается в одной или в двух противоположных точках плоскостью (торцом) поступательного либо качающегося звена — толкателя

. По своей сути это (простейший) вариант
кулачкового механизма
, создающий гармоничное движение, при котором перемещения толкателя пропорциональны косинусу (или синусу) угла поворота эксцентрика. Чаще всего применяется для привода поршней или мембран маломощных насосов (топливные насосы двигателей), а также для небольшого поступательного перемещения, например, преобразования вращательного движения ручки замка́ в возвратно-поступательное движение засова-защёлки.

Эксцентрик представляет собой диск или сектор диска с нецентральным отверстием с малым эксцентриситетом (расстоянием между осями диска и отверстия). Применяется для создания силы сжатия между центром вращения эксцентрика (обычно соединяемой тягой с противоположной стороной предмета сжимания) и точкой касания предмета внешней стороной эксцентрика. Используется эффект клина

, которым, по сути, является серповидный участок эксцентрика между отверстием вращения и внешней поверхностью. Поворот эксцентрика осуществляется непосредственно прикрепляемой ручкой. На этом принципе устроен легко зажимающийся болт, применяемый в велосипедах для быстрой фиксации положения его частей, а также зажим обрабатываемых изделий в станочных приспособлениях и съёмниках (шпильковерт).

Эксцентриковая стяжка: виды, особенности применения и варианты крепления

Требования к мебельному крепежу следующие: 1. Крепеж должен обеспечивать необходимую прочность и, что не менее важно, точность соединения. 2. Быть малозаметным или, по крайней мере, эстетически привлекательным. 3. Присадка (сверление отверстий для установки крепежа) должна быть проста и занимать как можно меньше времени. Чем меньше отверстий — тем лучше. 4. Сборка мебели должна быть простой и удобной. 5. Соединение должно быть дёшево (нужно считать не только стоимость фурнитуры, но и человеко-часы, машино-часы затраченные на как на присадку, так и на сборку мебели). Зачастую применение более дорогой фурнитуры может значительно снизить себестоимость мебели в целом + повысить и её потребительские свойства (качества) Замечания по теме: К сожалению ни «конфирмат», ни эксцентриковые стяжки типа «Минификс» или «Рафикс» не являются самодостаточными, поскольку не обеспечивают центровку мебельных заготовок и требуют установки рядом центрирующих шкантов. Мне кажется, производители этих эксцентриковых стяжек умышленно делают их такими, не надеясь на точность присадки. Поэтому если считать отверстия необходимые для присадки, то 4 отверстия требуют (по два в пласть и торец) требуют конфирматы, 4 отверстия требуют стяжки типа «Рафикс» (3 в пласть и 1 в торец) и 5 отверстий требует «Минификсы» (3 в торец и 2 в пласть). Это плохо. Кроме того можно посчитать из скольких частей состоит соединение с помощью «минификса»: шкант, футурка, шток, эксцентрик, заглушка. Если даже обойтись без футурки, то все одно получается три элемента. Поэтому все выше перечисленные варианты фурнитуры следует рассматривать как нечто не точное дешёвое, но трудоемкое и сложное и для «гаражников». Есть ли что-нибудь лишённое перечисленных недостатков? Ответ да. Есть. Часть представлена в России. Такая фурнитура в России не производится, но завозится. Есть разные варианты. Они требуют засверливания не 4-х или 5-ти отверстий а всего 2-х (только в пласть или в пласть и в торец) или 3-х (2 в пласть, один в торец), и состоят всего из 1-го или 2-х элементов (максимум). Время на сборку мебели сокращается в 2-5 раз. Время на производство сокращается пропорционально уменьшению количества, а также перемещения от одного производственного участка на другой. Есть варианты фурнитуры, которые никогда не завозились в Россию. В том числе, например, абсолютно скрытые. Недостатки такой фурнитуры следующие: требует более точной присадки, дороже. И ещё. О такой фурнитуре мало кто знает. Я не имею отношения к фирмам поставщикам такой фурнитуры и поэтому рекламировать продавцов и производителей такой нет резона. Reply

Что это такое

Это самый распространенный вид мебельного крепежа, который состоит из самого эксцентрика, стойки и футорки. Последний выполняет роль гайки. Все они разделяются по следующим видам:

• диаметру и размеру;
• длине самой стойки;
• тип крепления стойки (винт или саморез);
• тип футорки.

Применяется подобный крепеж для изделий из ДСП или ЛДСП

по типу «сборка – разборка». Если вы изготавливаете мебель для себя и знаете, что она будет часто переезжать с места на место, то лучше использовать именно такие элементы.

Эти соединения предпочтительно использовать при сборке, где не должно быть видно следов крепежа. Виден будет только сам эксцентрик и то только с внутренней части. В дальнейшем его можно будет скрыть дополнительной заглушкой.

Изготовление циркулярки

Подготовка заготовок

Нужно отметить пару моментов:

На 22 мм сверлим отверстие в торце под ручку.

Лучше это сделать с помощью сверления, но можно и просто набить гвоздем.

В циркулярной пиле, используемой для работы, используется самодельная подвижная каретка из (или как вариант можно сделать «на скорую руку» фальш-стол), который не очень жалко деформировать или испортить. В эту каретку в размеченное место заколачиваем гвоздь и откусываем шляпку.

В итоге получим ровную цилиндрическую заготовку, которую нужно обработать ленточной или эксцентриковой шлифмашинкой.

Делаем рукоятку – это цилиндр диаметром 22 мм и длиной 120-200 мм. Затем вклеиваем ее в эксцентрик.

Поперечная часть направляющей

Приступаем к изготовлению поперечной части направляющей. Она состоит, как было сказано выше из следующих деталей:

Верхняя поперечная прижимная планка

Обе прижимные планки – верхняя и нижняя имеют один торец не прямой 90º, а наклонный («косой») с углом 26,5º (если быть точным, то 63,5 º). Эти углы мы уже соблюли при распиловке заготовок.

Верхняя поперечная прижимная планка служит для перемещения по основанию и дальнейшей фиксации направляющей прижатием к нижней поперечной прижимной планке. Она собирается из двух заготовок.

Обе прижимные планки готовы. Нужно проверить плавность хода и удалить все дефекты, мешающие ровному скольжению, кроме того, нужно проверить плотность прилегания наклонных кромок; зазоров и щелей быть не должно.

При плотном прилегании прочность соединения (фиксация направляющей) будет максимальной.

Сборка поперечной всей части

Продольная часть направляющей

Вся продольная часть состоит из:

Этот элемент выполняется из по тому, что поверхность ламинированная и более гладкая – это уменьшает трение (улучшает скольжение), а также более плотная и прочная – более долговечная.

На этапе формирования заготовок мы уже напилили их в размер, осталось только облагородить кромки. Это делается с помощью кромочной ленты.

Технология кромления проста (можно даже утюгом приклеить!) и понятна.

Основание продольной части

А также дополнительно фиксируем саморезами. Не забываем соблюсти угол 90º между продольными и вертикальными элементами.

Сборка поперечной и продольной частей.

важно соблюсти угол 90º, так как именно от него будет зависеть параллельность направляющей с плоскостью пильного диска.

Установка эксцентрика

Установка направляющей

Пришло время закрепить всю нашу конструкцию на циркулярный станок. Для этого нужно прикрепить планку поперечного упора к циркулярному столу. Крепление, как и везде, осуществляем на клей и саморезы.

… и считаем работу законченной – циркулярная пила своими руками готова.

Достоинства и недостатки

У мебельного соединения есть свои бесспорные преимущества, которые ценят мастера. А именно:

• Быстрота. С его помощью можно без лишних усилий собрать изделие. Для работы достаточно лишь подготовить обычную плоскую отвертку.
• Это самый надежный тип соединения. Выдерживает большую нагрузку. Идеально подходит для частых сборок-разборок. При этом не теряется качество и прочность соединения.
• Абсолютно не портит лицевую сторону изделия. При сборке важна эстетика. Они будут заметны лишь с внутренней стороны изделий.

Имеет хорошие положительные качества, но найдутся и некоторые недостатки. Рассмотрим их:

• Высокая стоимость. В отличие от них обычные конфирматы считаются бюджетными элементами. Если предполагается большое количество соединений, то наличие эксцентриков увеличит ее цену в несколько раз.
• Сложная технология установки. Использовать конфирмат намного проще. Для него понадобится только два отверстия. С минификсом все гораздо сложнее. Их нужно будет три.
• Необходимо иметь точное оборудование. Без него тяжело сделать точную разметку идеально ровно. В противном случае собрать мебель не удастся.

Серьезных недостатков подобные крепежи не имеют. Если хотите, чтобы изделия получились прочными и долговечными, то стоит выбирать только такой элемент.

Видео: установка мебельной эксцентриковой стяжки

Простой в изготовлении, обладающий большим коэффициентом усиления, достаточно компактный эксцентриковый зажим, являющийся разновидностью кулачковых механизмов, обладает еще одним, несомненно, главным своим преимуществом…

…– мгновенным быстродействием. Если для того, чтобы «включить – выключить» винтовой зажим часто необходимо сделать минимум пару оборотов в одну сторону, а затем в другую, то при использовании эксцентрикового зажима достаточно повернуть рукоятку всего на четверть оборота. Конечно, по усилию зажима и величине рабочего хода превосходят эксцентриковые, но при постоянной толщине закрепляемых деталей в серийном производстве применение эксцентриков чрезвычайно удобно и эффективно. Широкое использование эксцентриковых зажимов, например, в стапелях для сборки и сварки малогабаритных металлоконструкций и элементов нестандартного оборудования существенно повышает производительность труда.

Рабочую поверхность кулачка чаще всего выполняют в виде цилиндра с окружностью или спиралью Архимеда в основании. Далее в статье речь пойдет о более распространенном и более технологичном в изготовлении круглом эксцентриковом зажиме.

Размеры кулачков эксцентриковых круглых для станочных приспособлений стандартизованы в ГОСТ 9061-68*. Эксцентриситет круглых кулачков в этом документе задан равным 1/20 от наружного диаметра для обеспечения условия самоторможения во всем рабочем диапазоне углов поворота при коэффициенте трения 0,1 и более.

На рисунке ниже изображена геометрическая схема механизма зажима. К опорной поверхности прижимается фиксируемая деталь в результате поворота за рукоятку эксцентрика против часовой стрелки вокруг жестко закрепленной относительно опоры оси.

Показанное положение механизма характеризуется максимально возможным углом α

, при этом прямая, проходящая через ось вращения и центр окружности эксцентрика перпендикулярна прямой, проведенной через точку контакта детали с кулачком и точку центра наружной окружности.

Если повернуть кулачок на 90˚ по часовой стрелке относительно изображенного на схеме положения, то между деталью и рабочей поверхностью эксцентрика образуется зазор равный по величине эксцентриситету e

. Этот зазор необходим для свободной установки и снятия детали.

Программа в MS Excel:

В примере, показанном на скриншоте, по заданным размерам эксцентрика и силе, приложенной к рукоятке, определяется монтажный размер от оси вращения кулачка до опорной поверхности с учетом толщины детали, проверяется условие самоторможения, вычисляются усилие зажима и коэффициент передачи силы.

Значение коэффициента трения «деталь — эксцентрик» соответствует случаю «сталь по стали без смазки». Величина коэффициента трения «ось — эксцентрик» выбрана для варианта «сталь по стали со смазкой». Уменьшение трения в обоих местах повышает силовую эффективность механизма, но уменьшение трения в области контакта детали и кулачка ведет к исчезновению самоторможения.

Источник

Конструкционное исполнение

Классический храповый механизм предназначен для передачи прерывистого вращения в одном направлении. Чаще всего устанавливается для зубчатого колеса. Рассматриваемое устройство храпового механизма характеризуется следующими особенностями:

При изготовлении заготовки применяется технология литья и ковки

За счет этого обеспечивается высокая степень надежности. Наиболее важной частью любого устройства можно назвать зубчатые колеса. Они представлены колесами из металла, на поверхности которого есть зубья. Количество зубьев на поверхности зависит от целевого предназначения механизма

Как показывает практика, чаще всего встречается вариант исполнения с 12 зубьями для 30-градусного поворота. Для стяжных ремней-передач часто устанавливается вариант исполнения, который имеет только 6 зубьев.

Еще одним важным конструктивным элементом можно назвать собачку. Она выступает в качестве стопорного элемента. Основные свойства элемента и его схема расположения, определенные функции и размеры во многом зависят то конкретной модели и ее области применения.

Виброплита своими руками: с электродвигателем, бензиновая, самодельная, чертежи, как сделать самому

Уплотнение грунта, слоя засыпки или бетонной отливки во время выполнения строительных работ требует участия специальной техники. В частном строительстве нередко возникают проблемы, связанные с деформациями или оседанием фундамента.

Причиной этих событий является некачественное уплотнение слоя песчаной засыпки. По технологии, плотность должна соответствовать состоянию давно использующейся проселочной дороги. Проверка качества трамбовки обычно производится путем хождения по уплотненному участку — если следов от обуви не остается, работа выполнена на должном уровне.

Трамбовка грунта требуется не только на ответственных участках. Обычная укладка плитки на садовых дорожках требует создания слоя песчаной подушки, который также требует максимальной степени уплотнения, иначе покрытие начнет проваливаться и разъезжаться. Вручную высокого качества работ добиться невозможно, и на помощь приходит виброплита.

Для домашнего использования приобрести готовое устройство не каждому под силу, так как самый дешевый образец обойдется в 20 тыс. рублей. Люди, способные управляться со слесарным инструментом и сварочным инвертором, предпочитают самостоятельное изготовление виброплит, которое экономит бюджет и приносит нужный результат.

Принцип действия

Работа виброплиты основана на использовании вращающегося вала с эксцентриком, образующего сильную вибрацию. Вал установлен на массивном металлическом основании, которое своим весом воздействует на грунт, уплотняя его за счет своего веса.

На этом же основании установлен двигатель, необходимый для приведения эксцентрикового вала во вращение. Для управления конструкцией и придания установке нужного направления устанавливается длинная рукоятка.

Существует несколько разновидностей виброплит:

• электрические;
• дизельные;
• бензиновые.

По весу они подразделяются на:

• легкие (до 75 кг);
• универсальные (от 75 до 90 кг) ;
• среднетяжелые (от 90 до 140 кг);
• тяжелые (140-200 кг и более).

Различают также способ перемещения виброплиты:

• прямоходные, способные передвигаться только вперед и нуждающиеся с площадке достаточного размера для разворота;
• реверсивные, способные двигаться как вперед, так и назад, что делает их более удобными в условиях ограниченности пространства.

Легкие и универсальные виброплиты используются на уплотнении дорожек, тротуарной плитки, ландшафтных работах. При строительстве, фундаментных работах необходимы среднетяжелые и тяжелые установки, обеспечивающие максимальное уплотнения в сочетании с высокой производительностью.

Важно! Вес виброплиты, созданной в домашних условиях, не должен быть слишком большим, иначе возникнут сложности с ее перемещением и появится опасность для работника, обслуживающего установку.

Конструкция механизма

Устройство

Основной элемент виброплиты, с которого начинается создание установки — металлическое основание.

Существуют стальные и чугунные образцы, однако, в домашних условиях применение чугуна нецелесообразно.

Он способен дать трещину, не поддается сварке, хрупок.

Обычно используют стальной лист толщиной от 8 мм. На поверхность основания устанавливают дополнительные элементы для увеличения массы.

Они же служат основанием для установки двигателя и вибрационного механизма. В большинстве случаев это обычный вал, установленный на двух подшипниках, на котором в продольном направлении крепится груз. Вращение вала создает вынуждающую силу, за счет собственного веса и инерционного усилия образующую частые кратковременные нагрузки на грунт. Чертеж

Эффективность работы виброплиты зависит от веса, площади основания и режима вращения эксцентрикового вала. Слишком просторная плита не способна создавать большое давление, поскольку вес установки распределяется по площади и снижает удельное давление.

Небольшое основание дает большую эффективность, но воздействует слишком избирательно, точечно. Такой режим не позволяет получить равномерное уплотнение грунта по всей площади участка.

Вращение эксцентрикового вала создает значительную нагрузку на все конструкционные элементы.

Слишком интенсивная вибрация способна разрушить виброплиту, оказать негативное влияние на работу двигателя, отрицательно сказывается на самочувствии работника.

Пример чертежа виброплиты бензиновой:

Выбор и установка двигателя

Вращение вала обеспечивается двигателем, установленным на основании в задней части виброплиты (поблизости от ручки).

Используются разные типы:

• электродвигатель;
• дизель;
• бензиновый.

Выбор типа двигателя виброплиты обусловлен несколькими факторами:

• возможности владельца;
• наличие подключения к сети электротока;
• специфика предстоящего использования установки.

Виброплиты с бензиновым двигателем удобны тем, что позволяют получить полную независимость от сетевых ресурсов (электроэнергии).

Их можно использовать на площадках, располагающихся в значительном отдалении от ближайшего жилья или строений, в поле и т.д.

Единственным неудобством является необходимость иметь с собой запас топлива, которого при длительной работе и большой мощности мотора может понадобиться много. Это лишний вес, расходы.

Самодельная электрическая виброплита ограничена в мобильности длиной соединительного кабеля. При этом он нуждается только в подключении и больше не требует никаких дополнительных действий.

Основной недостаток электродвигателя — постоянная скорость вращения, что создает сильный пусковой момент и перегружает сеть.

Решением проблемы становится сборка регулятора плавного запуска, позволяющего избежать механических и электрических перегрузок.

Внимание! Электродвигатели не требуют особого ухода или обслуживания, тогда как бензиновые или дизельные установки требуют постоянного внимания.

Монтаж двигателя на основание виброплиты производится с использованием резиновых подушек, снижающих вибрацию и предохраняющих мотор от механического разрушения.

Плита и рама

Плита представляет собой лист металла, толщина которого способна обеспечить достаточную жесткость.

Обычно используют стальной лист от 8 мм и толще.

Средний размер рабочей поверхности плиты составляет 60*40 см, хотя имеются и другие варианты.

Передний и задний края плиты приподняты для беспрепятственного перемещения по поверхности участка.

Рама представляет собой подставку под двигатель и эксцентриковый вал. Она выполняет также функцию дополнительного груза, который придает виброплите большую эффективность, увеличивает величину вынуждающего усилия. Еще одна задача, которую попутно решает рама — усиление жесткости и прочности основания, компенсация механических нагрузок от вращающегося ротора.

Конструкция самодельной рамы может быть любой. Основная задача — усиление и утяжеление плиты, поэтому используют куски швеллера, рельсы и прочие массивные и прочные элементы. Единственно, о чем следует помнить — виброплиту рано или поздно надо помещать на хранение, что может потребовать переноски вручную. Чрезмерно большой вес создаст сложности.

Вибрационный механизм

Вибрационный механизм виброплиты, или вибровозбудитель, может иметь два варианта конструкции:

• дебалансный, представляющий собой неуравновешенный относительно оси вращения ротор;
• планетарный, использующий энергию подвижных элементов, которые перемещаются по специальным замкнутым дорожкам.

Изготовление планетарного механизма в домашних условиях нецелесообразно, поскольку он сложен как в создании, так и в обслуживании. Сделать дебалансный вибратор на сложно, а величина вынуждающей силы в обоих случаях одинакова, поэтому выбор очевиден.

Эксцентриковый ротор механически связан с двигателем посредством приводного ремня. Для этого на обоих элементах устанавливаются шкивы, находящиеся в одной вертикальной плоскости. С их помощью можно регулировать передаточное число, изменять частоту вибрации установки.

Дополнительные элементы

Дополнительными элементами являются:

• рукоятка (водило), использующаяся для направления виброплиты во время работы;
• тележка, на которую устанавливают устройство при перемещении с одного места на другое;
• натяжной механизм, который обеспечивает плотность контакта приводного ремня со шкивами двигателя и вибрационного механизма.

Рукоятка представляет собой длинную скобу П-образной формы, изготовленную из трубки. Ее крепление к плите производится через шарнирное соединение, частично компенсирующее вибрацию и защищающую работника от ее воздействия.

Тележка является отдельным элементом, хотя существуют варианты конструкции с жестким креплением. Ее подводят под плиту, наклонив установку за рукоятку на себя, опирают на тележку и перевозят в нужное место. При жестком креплении ножки с колесами устанавливаются на основании в перевернутом положении. При необходимости перемещения виброплиты установку переворачивают и везут в другое место.

Натяжной механизм обеспечивает плотный контакт приводного ремня и шкивов. Важно, чтобы ролик имел ручей, соответствующий ручью шкивов. Это поможет продлить срок службы ремня.

Если ролик виброплиты установлен с внешней стороны, размер ручья должен соответствовать тыльной стороне ремня.

Для натяжки используется регулировочный винт, позволяющий ослабить ремень для замены или натянуть до рабочего состояния.

Как сделать самому: пошаговая сборка

Рассмотрим процесс, как самому сделать самодельную виброплиту для уплотнения грунта. Порядок действий:

1. С помощью болгарки вырезается плита (основание). Размер выбирается исходя из собственных представлений, рекомендуется придерживаться среднего значения 60*40 см.
2. По краям делаются надрезы на расстоянии 7 см (спереди) и 5 см (сзади), на глубину около 5 мм. По линии надрезов края отгибают вверх на 25°, чтобы плита не цеплялась за грунт и не вязла.
3. На верхнюю часть плиты привариваются два куска швеллера, усиливающие основание и края. Необходимо следить за тем, чтобы они находились в одной плоскости.
4. С задней стороны в швеллерах сверлятся или прожигаются сварочным электродом отверстия для крепления двигателя. При необходимости предварительно приваривается металлическая площадка с монтажными отверстиями.
5. Установка двигателя производится с использованием резиновых подушек.
6. Устанавливаются проушины для крепления рукоятки.
7. Ротор с эксцентриком изготавливается отдельно и устанавливается на плиту в готовом (собранном) виде. Он представляет собой вал, установленный в ступицы. Одна из них глухая, вторая — проходная. Сквозь нее проходит отрезок вала, на который устанавливается шкив. Необходимо обеспечить соосность шкивов, иначе приводные ремни придется менять каждую смену.
8. Натяжное устройство крепится к раме в удобном для использования месте. Обычно оно устанавливается в середине, между шкивами, в точке максимального провисания ремня. Важно обеспечить размещение всех шкивов и натяжного ролика в одной плоскости.
9. Рекомендуется закрыть вращающийся ротор защитным кожухом, чтобы исключить возможность травм.
10. Устанавливается рукоятка, производится пробный запуск виброплиты, проверяется работоспособность. Устраняются обнаруженные неполадки или изъяны, вносятся необходимые поправки.

Запуск виброплиты в эксплуатацию возможен только после полного устранения всех недостатков. Редко кому удается с первого раза получить ожидаемый результат, но после исправлений обычно установка начинает работать в нужном режиме. Основная настройка заключается в определении оптимальной величины эксцентрика и выборе скоростного режима работы.

Самодельная виброплита, какой бы она ни получилась, обеспечит значительно лучший результат, чем попытки утрамбовать слой засыпки вручную. Все обнаруженные недостатки будут устранены, по мере эксплуатации появятся дополнения или улучшения конструкции. Окончательный результат способен потягаться с промышленными образцами, если не опередить их по эффективности и качеству работы.

Основным преимуществом самодельных устройств является возможность в любой момент исправить или изменить конструкцию, внести дополнительные элементы.

С готовыми виброплитами такие действия невозможны, поскольку конструкция подобных технических средств редко позволяет вносить изменения.

Качество и скорость трудоемких операций с сыпучими материалами заслуживают усилий и времени, затраченных на создание самодельных установок.

Быстрозажимная струбцина – самоделка

В арсенале мастеров столярного дела, которые выполняют большой объем работ по склеиванию, имеются корпусные струбцины, такие как Bessey KR Revo, струбцины GROZ, быстрозажимные или трубные струбцины.

Сложно представить замену профессиональному столярному зажиму, но что же делать, когда струбцины нет под рукой, негде ее купить или нет возможности заказать доставку.

Решение этой проблемы предлагает японский мастер по деревообработке и по совместительству блогер с YouTube канала Self-Build

. Свое видение того, как создать крафтовые DIY струбцины он показал в новом ролике.

Идея заключается в том, чтобы для изготовления использовать самые обыкновенные материалы: обрезки деревянного бруса различных размеров и простейшие крепежные элементы — такие как перфорированные пластины и болты с гайками. Зажимной механизм струбцины надежно зафиксирует детали, при этом, его легко подстроить под различную длину заготовок.