Montagestukken: Spanprincipes en -types

I. Principe van opspannen

Het opspannen tijdens assemblage gebeurt meestal met behulp van assemblagestukken. Een assemblagestuk verwijst naar de procesapparatuur die bij assemblage wordt gebruikt om externe kracht uit te oefenen op onderdelen om ze betrouwbaar te positioneren. Hieronder vallen eenvoudige en draagbare opspanmiddelen voor algemeen gebruik en speciale opspanmiddelen op assemblageframes.

Er zijn vier methoden om onderdelen vast te zetten met assemblagestukken: klemmen, drukken, trekken en duwen (of uitzetten), zoals getoond in Figuur 5-34.

a) Klemmen
b) Drukken
c) Trekken
d) Duwen

II. Soorten armaturen

Assemblagestukken kunnen onderverdeeld worden in manuele en niet-manuele klemmen op basis van de bron van de klemkracht. Tot de handbediende opspanmiddelen behoren schroefklemmen, staafklemmen, hefboomklemmen, excentrische klemmen, enzovoort; tot de niet-handbediende opspanmiddelen behoren pneumatische klemmen, hydraulische klemmen, magnetische klemmen, enzovoort. In dit hoofdstuk worden vooral veelgebruikte handmatige opspanningen besproken.

1. Spiraalklem

Een spiraalklem gebruikt de relatieve beweging tussen een schroef en een moer om externe kracht over te brengen om onderdelen vast te zetten, met meerdere functies zoals klemmen, drukken, trekken, duwen en ondersteunen.

2. Boogvormige spiraalklem (algemeen bekend als Calan)

Een boogvormige spiraalklem gebruikt een schroef om te klemmen. Bij het kiezen of ontwerpen van een boogvormige spiraalklem moeten de werkafmetingen H, B aangepast zijn aan de afmetingen van de geklemde onderdelen zoals getoond in Figuur 5-35 en moet de klem voldoende sterk en stijf zijn. Op basis hiervan moet het gewicht van de boogklem ook geminimaliseerd worden voor gebruiksgemak. Veel gebruikte boogvormige spiraalklemmen zijn onder andere de structuren die zijn afgebeeld in Figuur 5-36, waarbij kleinere spiraalklemmen meestal de structuren gebruiken die zijn afgebeeld in Figuur 5-36a en Figuur 5-36b, terwijl grotere boogvormige spiraalklemmen vaak de structuren gebruiken die zijn afgebeeld in Figuur 5-36c en Figuur 5-36d.

3. Spiraalspanner

Een spiraalspanner gebruikt een schroef voor het aanspannen en de structuur kan variëren. Zoals getoond in Afbeelding 5-37a spant een eenvoudige spiraalspanner aan door de moer te draaien. De spanners in Afbeelding 5-37b en Afbeelding 5-37c hebben twee onafhankelijke schroeven met tegengestelde draadrichtingen en de moeren zijn verbonden met dik plat staal of rond staal. Door de moer te draaien, wordt de afstand tussen de schroeven aangepast, waardoor een aanspannend effect wordt bereikt. Als het uiteinde van de schroef met een rechthoekige plaat aan het werkstuk wordt gelast, kan deze ook dienen voor positionering en ondersteuning. Afbeelding 5-37d toont een boutspanner met dubbele kop, waarbij door het draaien van de bout de afstand tussen de twee haken wordt aangepast om de onderdelen aan te spannen.

4. Spiraalcompressor

Zoals in Afbeelding 5-38 te zien is, worden spiraalcompressoren meestal tijdelijk aan het werkstuk gelast met behulp van beugels en vervolgens met schroeven samengedrukt. Afbeelding 5-38a toont het gebruik van een "┌" beugel spiraalcompressor om de plaatnaad te nivelleren tijdens stuikverbinding. Afbeelding 5-38b toont het gebruik van een "Π" beugel spiraalcompressor om delen samen te drukken.

a) Gebruik een spiraalcompressor in de vorm van een "┌" beugel om de plaatnaad waterpas te maken.
b) Een "Π"-vormige beugelspiraalcompressor gebruiken om onderdelen samen te persen

5. Spiraal ondersteuner

Spiraalvormige vijzels worden gebruikt voor opvijzelen of spreiden, niet alleen bij assemblage maar ook bij correctiewerkzaamheden. Figuur 5-39a toont het eenvoudigste type spiraalvijzel, bestaande uit een schroef, moer en ronde buis. De kop van dit type spiraalvijzel is puntig, wat niet bevorderlijk is voor de bescherming van het oppervlak van de onderdelen en alleen geschikt is voor het ondersteunen van oppervlakken waar geen hoge precisie vereist is, zoals dikke platen of grotere stalen vormen. Afbeelding 5-39b toont een toegevoegd kussentje aan de kop van de schroef, dat het werkstuk niet beschadigt en niet kan wegglijden bij het opvijzelen of ondersteunen. Afbeelding 5-39c toont een spiraalondersteuner met links en rechts schroefdraad aan beide uiteinden van de schroef, wat het opvijzelen en ondersteunen versnelt.

6. Wigklem

Wigklemmen gebruiken het hellende oppervlak van de wig om externe kracht om te zetten in klemkracht en zo het doel van het klemmen van onderdelen te bereiken. Afbeelding 5-40 toont twee basisvormen van klemmen met wiggen; Afbeelding 5-40a toont een directe werking op het werkstuk, waarbij niet alleen het geklemde werkstukoppervlak relatief glad en vlak moet zijn, maar de wig ook vatbaar is voor krassen op het werkstukoppervlak; Afbeelding 5-40b toont de wig die de kracht via een tussenelement op het werkstuk overbrengt, waardoor de contactsituatie tussen de wig en het werkstukoppervlak verbetert.

Om ervoor te zorgen dat de wigklem zichzelf tijdens het gebruik kan vergrendelen, moet de wighoek α kleiner zijn dan de wrijvingshoek, over het algemeen 10°~15°. Als het nodig is om het effect van de wigklem te verbeteren, kan een vulstuk van geschikte dikte onder de wig worden aangebracht.

Figuur 5-41 toont verschillende toepassingen van de wigklem. Afbeelding 5-41a toont het gebruik van een wigvormige klemplaat om het profielstaal en plaatmateriaal direct vast te klemmen. Figuur 5-41b toont het gebruik van een "∏" vormige klemplaat in combinatie met een wig om onderdelen vast te klemmen. Figuur 5-41c toont een wigklem met een ingesloten plaat, waarbij de doorsnedevorm van de wig rechthoekig of cirkelvormig kan zijn.

Deze klem wordt voornamelijk gebruikt voor het uitlijnen van plaatmaterialen, omdat hij gebruik maakt van een wigvormige plaat, zodat hij alleen kan worden gebruikt als er een spleet is bij de verbinding van de plaatmaterialen. De hoekstalen wigklem in Figuur 5-41d wordt ook vaak gebruikt bij assemblage.

7. Hendelklemmen

Hendelklemmen maken gebruik van het krachtvermeerderend effect van hefbomen om onderdelen vast te houden of samen te drukken. Omdat ze eenvoudig te maken, handig in gebruik en zeer veelzijdig zijn, worden ze veel gebruikt bij assemblage, zoals te zien is in Afbeelding 5-42. Figuur 5-43 toont verschillende veelgebruikte eenvoudige hefboomklemmen bij assemblage. Ook koevoeten worden vaak gebruikt als hefboomklemmen.

8. Excentrische klemmen

Excentrische klemmen gebruiken een excentrisch deel waarvan het rotatiemiddelpunt niet samenvalt met het geometrische middelpunt om te klemmen. Excentrische klemmen die in de productie gebruikt worden, zijn verdeeld in ronde excentrische wielen en gebogen excentrische wielen op basis van de vorm van het werkoppervlak. De eerste is eenvoudiger te fabriceren en wordt meer gebruikt. Excentrische klemmen vereisen over het algemeen zelfklemmend vermogen.

Figuur 5-44 toont een opspanning met een excentrisch cirkelwiel, waarbij het excentrische cirkelwiel met een excentrisch gat op een vaste as gemonteerd is en rond de as kan draaien. De afstand e tussen het middelpunt van het cirkelvormige excentrische wiel en de as wordt de excentriciteit genoemd, en het cirkelvormige excentrische wiel is uitgerust met een hendel voor bediening. Wanneer het excentrische wiel rond de as draait, draait de dwarsbalk rond het scharnierpunt, waardoor het werkstuk wordt vastgeklemd. Afbeelding 5-44a toont een veer als spil, terwijl Afbeelding 5-44b een vaste pen als spil toont.

Het voordeel van de excentrische opspanning is de snelle werking, maar het nadeel is dat de klemkracht klein is en alleen gebruikt kan worden in situaties zonder of met weinig trillingen.