Ножницы для резки листового материала

Ножницы для резки листового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА, содержащие станину со смонтированным на ней неподвижным ножом с прямолинейной режущей кромкой, суппорт, несущий нож с дугообразной режущей кромкой, два параллельно установленных коленчатых вала с расположенными на них шатунами, шарнирно соединенными с суппортом, и привод перемещения последнего в виде параллельно установленных силовых поршневых цилиндров , отличающиеся тем, что, с целью повыщения надежности и снижения металлоемкое ти, коленчатые валы снабжены размешенными на их коренных щейках зубчатыми колесами , силовые цилиндры выполнены двойного действия, а поршень каждого силового цилиндра выполнен в виде зубчатой рейки, установленной с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами. 2. Ножницы по п. , отличающиеся тем, что, с целью выборки зазоров в зубчатореечном зацеплении, каждая зубчатая рейка выполнена из двух соосно размешенных между собой частей. /1иста6ои материал

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4цц В 23 13 15/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3638563/25-27 (22) 05.09.83 (46) 15.02.84. Бюл. № 6 (72) Н. Г. Бойденко, В. Д. Шейнкман, В. И. Момот, В. Я. Панюхно и В. П. Капота (71) Славянский филиал Всесоюзного ордена Ленина научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроения (53) 621.967 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании № 1476000, кл. В 23 D 15/14, 1977 (прототип) (54) (57) 1. НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИ

ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА, содержащие станину со смонтированным на ней неподвижным ножом с прямолинейной режущей кромкой, суппорт, несущий нож с дугооб,.SU.„1139579 A разной режущей кромкой, два параллельно установленных коленчатых вала с расположенными на них шатунами, шарнирно соединенными с суппортом, и привод перемещения последнего в виде параллельно установленных силовых поршневых цилиндров, отличающиеся тем, что, с целью повышения надежности и снижения металлоемкос ти, коленчатые валы снабжены размещенными на их коренных шейках зубчатыми колесами, силовые цилиндры выполнены двойного действия, а поршень каждого силового цилиндра выполнен в виде зубчатой рейки, установленной с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами.

2. Ножницы по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью выборки зазоров в зубчатореечном зацеплении, каждая зубчатая рейка выполнена из двух соосно размещенных между собой частей.

1139579

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в агрегатах поперечной и продольной резки, а также в заготовительных цехах машиностроительных заводов.

Наиболее близкими к предлагаемым по технической сущности и достигаемому результату являются ножницы для резки листового материала, содержащие станину со смонтированным на ней неподвижным ножом с прямолинейной режущей кромкой, суппорт, несущий нож с дугообразной режущей кромкой, два параллельно установленных коленчатых вала с расположенными на них шатунами, шарнирно соединенными с суппортом, и привод перемещения последнего в виде параллельно установленных силовых поршневых цилиндров.

В известных ножницах привод выполнен в виде силовых поршневых цилиндров, обеспечивающих обкатку дугообразного ножа вдоль прямого. Для создания раствора между ножами при прохождении материала дугообразный нож возвращается в верхнее исходное положение дополнительными силовыми цилиндрами, а синхронизация разворота кривошипов осуществляется через специальные тяги, смонтированные на эксцентриковых элементах по концам кривошипных валов (1).

Однако привод дугообразного ножа с силовыми поршневыми цилиндрами позволяет делать полезный разворот кривошипов только в пределах 90 . Обкатку одним силовым поршневым цилиндром, передающим усилие через опору в середине суппорта, можно производить только для материала, ширина которого меньше межцентрового расстояния между кривошипными валами, так как одним силовым цилиндром через суппорт кривошипы не могут описать укороченную циклоиду с точкой перегиба, которая образуется при резке материала шириной больше межцентрового расстояния между кривошипными валами. Кроме того, при резке одним силовым цилиндром усилие его должно превышать в два раза максимальное усилие резания. Указанные недостатки влияют на габариты, вес и надежность работы ножниц. Наличие отдельных приводов обкатки и возврата дугообразного ножа в исходное положение в совокупности со специальными тягами для синхронизации разворота кривошипов усложняет конструкцию ножниц и затрудняет их обслуживание. Производительность ножниц обусловлена максимальной толщиной материала и остается неизменной при порезке меньших толщин.

Цель изобретения — повышение надежности и снижение металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в ножницах для резки листового материала, содержащих станину со смонтированным на ней неподвижным ножом с прямолиней5

40 ной режущей кромкой, суппорт, несущий нож с дугообразной режущей кромкой, два параллельно установленных коленчатых вала с расположенными на них шатунами, шарнирно соединенными с суппортом, и привод перемещения последнего в виде параллельно установленных силовых поршневых ци-, линдров, коленчатые валы снабжены размещенными на их коренных шейках зубчатыми колесами, силовые цилиндры выполнены двойного действия, а поршень каждого силового цилиндра выполнен в виде зубчатой рейки, установленной с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами.

С целью выборки зазоров в зубчато-реечном зацеплении каждая зубчатая рейка выполнена из двух соосно размещенных между собой частей.

На фиг. 1 изображены ножницы, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1(а— по приводу суппорта с двумя силовыми цилиндрами, б — по приводу суппорта с четырьмя силовыми цилиндрами); на фиг. 3— разрез Б — Б на фиг. 2а; на фиг. 4 — то же, с целым поршнем.

Ножницы содержат станину 1 с неподвижным ножом 2 с прямолинейной режущей кромкой, суппорт 3, несущий нож 4 с дугообразной режущей кромкой, привод 5 перемещения суппорта 3 в виде параллельно установленных силовых поршневых цилиндров б и 7 двойного действия, два параллельно установленных коленчатых вала 8 и 9 с размещенными на их коренных шейках зубчатыми колесами 10 и 11, шатуны 12 и

13, установленные на коленчатых валах 8 и 9 и шарнирно соединенные с суппортом 3.

Поршень каждого силового цилиндра 6 и 7 выполнен в виде зубчатой рейки 14 и 15, соответственно установленной с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами 10 и 11. Каждая зубчатая рейка может быть выполнена из двух частей 16 и 17, соосно размещенных между собой в цилиндрах 6 и 7.

Ножницы работают следующим образом, Листовой материал (фиг. 1) подается в ножницы между ножами 2 и 4, когда суппорт

3 находится в верхнем исходном положении. В зависимости от толщины разрезаемого материала включаться может один, два или более силовых цилиндров привода ножниц. При работе ножниц (фиг. 1) с включенным одним силовым цилиндром 6 (резка материалов малой толщины, когда усилия одного поршня достаточно для преодолевания усилия резания) давление Р„ подается со стороны части зубчатой рейки, разворачивая коленчатый вал 9 до выбора зазора 6i между частями реек, затем оба коленчатых вала 8 и 9 разворачиваются синхронно. При этом дугообразный нож 4 обкатывается вдоль нижнего прямого ножа 2, перерезает листовой

1139579

10 материал и суппорт 3 выходит в верхнее исходное положение. Затем листовой материал снова подается между ножами и частью зубчатой рейки, дугообразный нож 4 разделяет его обратным ходом. Зазор 6i устанавливается минимальным в пределах зазора в зубчатом зацеплении.

При работе ножниц (фиг. 1 и 3) с двумя включенными силовыми цилиндрами и (усилия одной зубчатой рейки недостаточно для преодоления усилия резания) максимальный момент от сил резания может быть на одном из коленчатых валов. Если момент от сил резания максимальный на коленчатом валу 9, (начало врезания) и минимальный на коленчатом валу 8. то для их преодоления давление Р„. подается со стороны части 17 зубчатой рейки силового цилиндра 6 и со стороны части 16 зубчатой рейки силового цилиндра 7. Часть 17 зубчатой рейки выберет зазор в зубчато-реечном зацеплении коленчатого вала 9 и остановится, так как усилие его не позволяет преодолеть максимальный момент на валу 9, зазор 6i уменьшится или выберется полностью. Часть 16 зубчатой рейки t выберет зазор в зубчато-реечном зацеплении коленчатого вала 8 и провернет его до выбора зазора 6z, затем подвинет часть 17 зубчатой рейки силового цилиндра 7, выберет зазоры в зубчато-реечном зацеплении с колесом 11 коленчатого вала 9 и совместно с частью

17 зубчатой рейки силового цилиндра 6 повернет синхронно коленчатые валы 8 и 9, разрезая дугообразным ножом 4 листовой материал. При обратном ходе разделение материала производят частью 16 зубчатой рейки силового цилиндра 6 и частью 17 зубчатой рейки силового цилиндра 7. При этом зубья зубчато-реечных зацеплений воспринимают нагрузку не более половины от максимального усилия резания. Специально для этого сделанные зазоры 8,и б между частями зубчатых реек настолько малы, что на кинематику катящегося реза практитически влияния не оказывают. Если силовых цилиндров будет не два, а четыре, то и максимальная нагрузка P будет распределяться равномерно на четыре и более зубьев зубчато-реечных зацеплений.

Выполнение поршней силовых цилиндров

6 и 7 в виде одних цельных зубчатых реек 14 и

15 возможно, но затруднено, так как неточность изготовления рейки может вызвать многократный перегруз одного зуба (в зависимости от числа силовых цилиндров) и отсутствие нагрузки на других зубьях зубчато-реечных зацеплений.

Рассмотрим пример для случая с двумя силовыми цилиндрами и целыми зубчатыми рейками (фиг. 4) . Допустим, что для преодоления М,„на коленчатом валу 9 дав.ление Рч подается с правой стороны силового цилиндра 6 и левой стороны силово15

55 го цилиндра 7. Зубчатая рейка 14 силового цилиндра 6 выберет зазор в зубьях 18 и 19 зубчато-реечного зацепления вала 9 и не смржет дальше развернуть коленчатый вал 9 без помощи силового цилиндра 7. Может быть такой вариант, что зубчатая рейка 15 силового цилиндра 7, перемещаясь, выберет зазоры в зубьях 20 — 23 зубчато-реечного зацепления вала 8 и зубчатой рейки силового цилиндра 6, но останутся зазоры в зубьях 24 и 25 зубчато-реечного зацепления вала 9, Тогда разворот вала 9 осуществится зубчатой рейкой 15 силового цилиндра 7 через зубья 22, 23, 21, 20 и зубчатой рейкой 14 силового цилиндра 6, работающей на растяжение, через зубья 18 и 19, что вызовет двойной перегруз (2Р ) на зубьях 18 и 19 и отсутствие нагрузки (Р =О) в зубьях 24 и 25.

Поэтому выполнение таких зубчатых реек требует дополнительной тщательной подгонки зазоров в зубчато-реечных зацеплениях, что при большом числе силовых цилиндров за труднительно.

Выполнение же зубчатых реек из двух соосно размен енных частей не представляет затруднений, так как зазор между ними любой самой малой величины устанавливается легко с помощью прокладок.

Преимущество изобретения по сравнению с базовым объектом (прототип) заключается в том, что привод суппорта позволяет разворот коленчатых валов с одновременной их синхронизацией на любой угол в пределах 360, вследствие чего расширяются возможности ножниц при резке материала большой ширины, при этом ножницы просты по конструкции, имеют меньший вес, а наличие взаимозаменяемых силовых цилиндров повышает их надежность в эксплуатации и обслуживании. Кроме того, измененив полюс зацепления в передаче зубчатая рейка — зубчатое колесо на одном из коленчатых валов, чтобы эксцентрики кривошипов находились в одной фазе, можно дугообразный нож заменить на прямолинейный и производить прямой рез или гильотинный, что нельзя выполнить в ножницах с другими приводами суппорта.

Использование в приводе более одного силового цилиндра позволяет передавать крутящие моменты на каждый коленчатый вал через два и более полюса зацепления, что благоприятно влияет на прочность зубчатореечной передачи, повышает надежность и снижает металлоемкость.

При резке малых толщин в приводе число включенных силовых цилиндров может быть сокращено до одного, что увеличивает скорость поворота коленчатых валов и соответственно производительность ножниц при постоянных энергосиловых параметрах привода.

1139579

1!39579

1139579

Редактор Ю. Ковач

Заказ 56/! !

Составитель Л. Галензовская

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж !086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4