Летучие ножницы

Летучие ножницы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к про- 3937 Фиг.4 7 . о- B i катному производству, и может быть использовано для резки движущегося ката. Цель - повышение надежности летучих ножниц за счет уменьшения неТехнологических нагрузок. Узлы упругих элементов механизма выбора зазоров (МВЗ) в зубчатых передачах выполнены в виде двух пружин 33 и 36 различной жесткости, последовательно смонтированных на ступенчатом стержне 24. Последний имеет не менее чем два цилиндрических участка, диаметры d., и d последовательно увеличиваются, начиная с начального диаметра d со стороны резьбы под прорезную гайку 38 для затягивания пружины 36 большей жесткости через опорную 34 и нажимную 35 шайбы, установленные на диаметре (О (Л 35 38 33 4 to 4 СО 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 23 D 25/)О ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

В-В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3973210/31-27 (22) 04.11.85 (46) 23 ° 09 ° 88. Бнж. - 35 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт .(72) С.Н.Сумский, Г.П.Тетерин, . Р,Д,Бондин, Н.С.Сумский,В.С.Летяев и В.Д.Шаповалов (53) 621.967 (088 ° 8) ,(56) Крылов Н.И. и др. Оборудование для резки гнутых профилей проката в линиях профилегибочных агрегатов в

СССР и за рубежом. — В сб.: Металлургическое оборудование. 1 69-3. М.:

НИИинформтяжмаш, 1969, с. 52-53,фиг.17. (54) ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к про«

SU 1424994 А 1 катному производству, и может быть использовано для резки движущегося про ката. Цель — повышение надежности летучих ножниц за счет уменьшения нетехнологических нагрузок. Узлы упругих элементов механизма выбора зазоров (MB3) в зубчатых передачах выполнены в виде двух пружин 33 и 36 различной жесткости, последовательно смонтированных на ступенчатом стержне 24.

Последний имеет не менее чем два ци линдрических участка, диаметры d„ и

d последовательно увеличиваются, на чиная с начального диаметра d со стороны резьбы под прорезную гайку 38 для затягивания пружины 36 большей жесткости через опорную 34 и нажимную

35 шайбы, установленные на диаметре

)424994

1„, МВЗ содержит центрирукщую опорную втулку 32 под установкУ пружины 33 малой жесткости на диаметре d . Втулка 32 выполнена с воэможностью перемещения вдоль стержня 24. Длина h

:центрирующей опорной втулки 32 между опорной поверхностью под пружину 33 и торцовой поверхностью, расположен ной на стороне противоположного конца пружины 33, выполнена на 0,05-0,1 мм меньше высоты пружины 33 при рабочей . деформации. При равномерном враще1

Изобретение относится к прокат,ному производству, а именно к летучим

I HoêHHöàì для резки движущегося прока та. !

Цель изобретения — повышение на1.

I дежности летучих ножниц.

На фиг.1 изображена кинематичес, кая схема кривошипно-рычажных лету1чих ножниц; на фиг.2 - разрез А-А

; на Фиг.1; на Фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг,4 - разрез « на Фиг.2 на Фиг.5 - упругая характеристика узла упругого элемента (пружин); на фиг.6 - сборочный узел упругого элемента механизма выбора зазоров до

1 его монтажа на ведомом валу, на

Фиг. 7 - положение узла упругого элемента механизма выбора зазоров в периоды действия ускорения замедления (торможения), когда выбор зазоров осуществляется усилиями пружин малой и большой жесткости: íà AHI ° 8 - узел упругого элемента, выполненный из пружины малой жесткости и двух концентрически расположенных пружин

25 большей жесткости; на фиг.9 вариант конструкции узла упругого элемента пружин ° при выполнении крон штейнов под установку стержней для монтажа пружин, на ступице колеса основной зубчатой передачи; на Фиг.

10 - разрез Г-Г на Фиг.9 °

Летучие ножницы содержат рабочую клеть 1, взаимодействующие исполнительные механизмы, например механизм резания кривошипно-коромыслоного типа, состоящий из верхнего О,)В)С Э.) и нижнего О В С )1 кривошипно-коронии приводя, машины зазор в зубчатых передачах выбирается под действием усилий затяжки пружин 33 малой жест» кости. Между опорными поверхностями центрирующей втулки 32 и опорной шайбой 34 имеется зазор . При дейст вии ускорения торможения (замедление скорости привода) пружина 33 снимается, зазор д ликвидируется и момент

NB3 создается суммарным усилием пру жин 33 и 36 узлов упругих элементон.

1 з.п. A-лы, 10 ил.

2 мысловых механизмов, первый иэ которых содержит кривошип 2, шатун 3, коромысло 4,стойку 5, а второй криво-. шип 6, шатун 7, коромысло 8 и стойку 9, На шатунах 3 и 7 закреплены. нерхний 10 и нижний 11 ножи. Крайние валы - ведомый 1? и ведущий 13 кривошипов 2 и 6 связаны между собой замыкающей основной зубчатой переда чей с передаточным отношением х

= «1, обеспечивающей их вращение в противоположном направлении с одинаковой угловой скоростью, Основная зубчатая передача состоит из четы рех зубчатых колес 14 - 17, смонти« рованных соотнетственно на крайнем ведомом валу 12 верхнего крнвошипа

2, промежуточных валах 18 и 19 и на крайнем ведущем валу 13 нижнего кривошипа 6.

Для выбора зазоров в зубчатых зацеплениях основной зубчатой передачи(колеса 14 - 17) на налах 12, 18, 19 и 13 установлены зубчатые колеса 20 - 23 механизма выбора эазо ров, причем колеса 20 - 22 установлены с возможностью поворота относительно осей соответствующих валов, а колесо 23 установлено на крайнем ведущем валу 13 жестко, Момент для выбора зазоров в зубчатых зацеплениях основной зубчатой передачи создается с помощью узлов упругих элементов (пружин), которые устанавливают« ся на стержни 24, проходящие внутри отверстий привалов зубчатого колеса

20 и кронштейнов ступицы 25, жестко установленной на крайнем ведомом ва1424994 лу 12. На валу 13 жестко смонтировано зубчатое колесо 26, входящее в зацепление с шестерней 27 (фиг.3), жестко установленной на приводном валу 28, соединенном с двигателем (не

5 показан) °

Узел упругих элементов, например пружин (фиг.4), содержит ступенчатый стержень 24, выполненный в виде шпильки, имеющей не менее чем два цилиндрических участка, диаметры которых d, и Й последовательно увеличиваются, начиная с начального диаметра Й

Стержень 24 проходит внутри отверстий приливов зубчатого колеса 20 и кронштейнов ступицы 25. На стержень

24 надеты сферические шайбы ?9 и 30, с выпуклыми поверхностями. На шайбу

30 опирается сферическая шайба 31, а на шайбу 29 центрирувщая опорная втулка 32 под установку пружины

33 малой жесткости, снабженная вогну. той сферической торцовой поверхностью 25

Центрирующая опорная втулка 32 и пружина 33 малой жесткости устанавливаются на диаметре d<, стержня 24 с воэможностью осевого перемещения вдоль стержня 24. На диаметре d стержня ?4 установлены опорная 34 и нажимная 35 шайбы, охватывающие пружину 36 большей жесткости. Со стороны сферической 31 и нажимной 35 шайб на стержне устанавливаются прорезные гайки 37 и 38, выполненные с длиной

35 прорезей на 20 - 40 ммбольше ихширины. Такое выполнение гаек с увеличенной длиной прорезей обеспечивает удобство сборки и регулировки в про- 4 цессе эксплуатации. Прорези предназначены для устанонки деталей, предотвращающих самоотвинчивание гаек в процессе эксплуатации, например, путем установки шплинтов 39 или прово45 локи, проходящих через отверстия в стержне и прорези гаек.

Соотношения размеров отверстий зубчатого колеса 20, кронштейнов ступицы 25 и диаметра dq стержня 24 обеспечивают возможность перемещения стержня вдоль оси отверстий.

Особенности выбора параметров предлагаемой конструкции ножниц поясняются на примере сборки механизма выбора зазоров 1фиг.4 и 5),, 55

Длина (размер) h на центрирующей опорной втулке 32 между опорной поверхностьв под установку пружины 33 малой жесткости и торцовой поверхностью, расположенной на стороне противоположного конца пружины 33 малой жесткости, и предназначенной для взаимодействия с опорной шайбой

34, равна (11

h =-H -й4

1 где Н1 - высота пружины 33 малой жесткости при предварнтель ной деформации;

Л „ зазор между торцовыми по верхностями центрирующей опорной втулки 32 и опорной шайбы 34 пружины 36 большей жесткости, принимаемый рав ным 0,05-0,1 мм, Диапазон величин 1„, равнин

0,05-0,1 мм, объясняется тем, что указанная величина Л1 обеспечивает весь» ма малые относительные перемещения рабочих органов нэаимодействувщих механизмов, например ножей у летучих ножниц или пильного диска и прорези поддерживающего прокат кулака. Величина динамических нагрузок зависит от скорости соударения кинематических пар, которая зависит от величины зазоров. Амплитуды дополнительных динамических нагрузок в зависимости от величины зазоров возрастают по параболической кривой, Из экспериментальных данных следует, что величина зазора, равная 0,05-0,1 мм, при наличии упругого демпфирующего устрой ства пружинного типа практически не влияет на увеличение динамических нагрузок. Принятая величина зазора

Ь1 с достаточной точностью может быть установлена в промышленных условиях при эксплуатации машин для резки движущегося проката.

Длина 1 стержня 24, включающая цилиндрический участок диаметром d л под установку пружины 36 большей жесткости, определяется высотой Н, пружины 36 большей жесткости при предварительной деформации, а также размерами опорной 34 и нажимной 35 шайб, прорезной гайки 38, Сборка механизма в предлагаемой конструкции осуществляется в следующей последовательности. Сначала ос » щестнляется предварительная сборка пружин на стержне 24, нне корпуса машины, для резки движущегося проката (фиг ° 6). При этом пружина 33 ма1424994

Р п Р + Р

Мдич= Тмки лой жесткости находится в свободном состоянии и имеет высоту Н, а пружи ;1 36 большей жесткости через опорнуи г)айбу 34 опирается в торцо5 вый выступ цилиндрического участка диаметром d стержня 24, находясь в состоянии предварительной деформации, 2 т.е. затянутой на высоту Н„ между опорной 34 и нажимной 35 шайбами с 10 помощьи прорезной гайки 38, застопоренной шплинтом 39, Затем осуществлявтся установка и окончательная регулировка узла пружин, собранных на стер)не 24, непосредственно в корпусе машины на кронштейнах ступицы и приливах зубчатого колеся основной зубчатой передачи, установленных на ведомом валу путем затяжки второй гайки 37, навинчивае- 2р мой на резьбу стержня 24 (фиг.4)., При этом затяжка гайкой 37 осуществля-! ,ется до образования между торцовыми поверхностями опорной втулки 32 и (,îïnðHné г айбы 34 пружины 36 большей 25, жесткости зазора h принимаемого

:равным Л q — — (0,05-0,1) мм, который ( контролируется при сборке щупом. Гайка 37 выполнена с длиной прорезей на 20-40 мм больше их ширины. Такое gp выполнение прорезей гайки с увеличенной длиной прорезей обеспечивает удобство сборки и регулировки механизма в процессе эксплуатации, так как позволяет производить затяжку пружин на требуемую величину при одновременной компенсации неточностей изготов ления пружин, стержня, шайб, а также угловых допусков зубчатых колес ос( новной зубчатой передачи и механизма 40 выбора зазоров, При указанном зазоре g высота пружины 33 малой жесткосИ) ти равна высоте Н„при предваритель» ной деформации, Следовательно, пред» лагаемая конструкция ножниц обеспечи» 45 вает возможность затяжки пружин на требуемую величину вне корпуса машины по контролируемым расчетным размерам, поэтому повышаг)тся точность и удобство сборки, Уменьшаятся простои 5( летучих ножниц при обслуживании и ремонтах, обеспечивается регулировка затяжки пружин при износе зубчатых колес механизма выбора зазоров, Это объясняется тем, что затяжка пружины

36 болычей жесткости, создаг)щей основпое усилие механизма выбора зазоров, осуществляется вне корпуса машинн по контролируемым размерам, искличаг)щим ее перезатяжку, например, до соприкосновения витков, а усилие пружины 33 малой жесткости позволяет вести затяжку до контролируемых размеров 6 (без установки разъемных корпусов машины.

На фиг.5 изображена нелинейная упругая характеристика двух последовательно востановленных пружин P=f.(Н), где Р - усилие; Н - перемещение 1высота пружины ), и приняты следуг)щие обозначения: P„ H P - усилия пружин ()1 малой 33 и больней 36 жесткости; Р „ ) и Р„ - начальная (установочная) нагрузка (усилие) пружин 33 и 36, соответствуг)лая перемещении пружин Н „ (1) и Н MannA 33 и большей Зб жесткос(г) (л) ти, Р - наибольшая рабочая нагруз» ка пружины 33 при ее осевом переме(4) (4) щении на величину Н = Н - Ь4, т,е. до соприкосновения торцовой пов ерхности центрирувщей втулки 3? с опорной шайбой 34 пружины 36 большей жесткости (фиг,S и 7); Н „ и Н < (w) () высота пружины 33 малой жесткости и пружин 36 большей жесткости при предварительной деформации (установочной деформации при монт e).

Величина усилия Р „ выбирается из

z условия того, чтобы суммарная сила

P g механизма выбора зазоров, создав а» емая и узлами упругих элементов механизма выбора зазоров, образует момент механизма выбора зазоров М,, равный

М„= (1, 1 — 1,4) Мдцй где Р суммарная сила, создаваемая узлами упругих элементов (пружин) механизма выбора зазоров; и - число узлов упругих элементов механизма выбора зазоров;

M - динамический момент, возни*ин канщий в зубчатых зацепле- ниях в переходных режимах и равный при торможении (замедлении) механической системы где T - момент инерции механической м системы;

Км - величина ускорения при торможении (замедлении)механической системы.

1424994

8 рытив зазоров в зубчатых зацеплениях основной зубчатой передачи.

С целью увеличения усилий пружин большей жесткости и уменьшения габаритов узлов упругих элементов, а зна чит и габаритов механизма выбора saзоров, внутри пружины 36 большей жесткости на диаметре д стержня 24 концентрично устанавливается допол кительно третья пружина 40, охватываемая опорной 34 и нажимной 35 шайбами пружины 36 большей жесткости.

Пример конструктивного выполнения узла упругого элемента с тремя пружи» нами приведен на фиг.8, где показана возможность установки на участке стержня ?4 диаметром dg дополнитель» но третьей пружины 40, расположенной концентрично внутри пружины 36, с целью увеличения усилий пружин большей жесткости при рабочей деформации, которая возникает при наибольшем принудительном перемещении подвижного звена в механизме в данном с тучаезубчатых колес механизма выбора зазоров). Установка составных пружин (пружин 36 и 40) на диаметре d стержня 24 обеспечивает увеличение усилий (момента выбора зазоров М ) при стесненных габаритах механизма.

Для .лучшего взаимного центрирования пружины 36 и 40 выполняются различной навивки, например левой и правой, с целью снижения закручивания торцовых опор.

Ножницы работают следующим обра- зоме

От двигателя вращение через приводной вал 28, шестерню 27 и зубчатое колесо 26 передается на вал 13 и кривошип 6 нижнего кривошипно-коромыслового механизма резания О В С П, а через зубчатые колеса 17, 16, 15 и

14 от вала 13 передается на вал 12 и кривошип 2 верхнего кривошипно-коро мыслового механизма резания 04 „фВ4.

Верхний ?. и нижний 6 кривошипы механизма резания вращаются в противоподожном направлении с одинаковой угло вой скоростью, Ножи 10 и 11, установленные на шатунах 3 и 7 верхнего и нижнего кривошипно-коромысловых механизмов, встречаются на каждом обороте валов 13 и 12, производя поперечную резку движущегося со скоростью м проката.

Зазоры в зубчатых зацеплениях ос. новной зубчатой передачи (зубчатые колеса 17, 16, 15 и 14) выбраны под действием момента, развиваемого пружинами 33 малой жесткости, при этом зубчатые колеса при равномерном вращении привода контактируют рабочи- З0 ми поверхностями зубьев ° При ускорении замедления (торможении), возникающем при снижении скорости вращения в переходных режимах, ведущий вал 13, жестко связанный с двигателем, замедляется, а ведомый вал 12 вследствие запаса кинетической энергии стремится сохранить прежнюю угловую скорость. Поэтому имеет место тенденция нарушения контакта между

40 рабочими поверхностями зубьев основной зубчатой передачи, т.е. появляется опасность возникновения бокового

sasopa между рабочими поверхностями зубьев. В этом режиме работы ножниц (при снижении скорости механизма45 ускорении замедления) зазор между торцовыми поверхностями опорной втулки

32 и опорной шайбы 34, который равен

Л = (0,05 0,1) пм, ликвидируется вследствие сжатия пружин 33 малой жесткости (фиг ° 7), при этом включаются в действие пружины 36 большей жесткости, усилия затяжки которых создают дополнительный большой момент, суммирующийся с моментом от затяжки пружин малой жесткости. Суммарный момент от действия пружин малой и большей жесткости препятствует раскйо р мул а и з о б р е те ни я

1. Летучие ножницы, содержащие кривошипно-рычажный механизм резания с основной зубчатой передачей, механизм выбора зазоров в основной зуб

/ чатой передаче, выполненный в виде зубчатых колес, одно из которых жестко смонтировано на одном из край» них валов механизма резания вместе с колесом основной зубчатой передачи, а другое установлено на другом из крайних валов с возможностью поворота относительно его оси и связано с соответствующим зубчатым колесом основной зубчатой передачи посредством узлов упругих элементов, каждый из которых выполнен в виде стержня, расположенного внутри отверстий в приливе зубчатого колеса механизма выбора зазоров и кронштейна ступицы зубчатого колеса основной зубчатой

1424994!

П ередачи с возможностью перемещения основной пружины, смонтированной на стержне опорной и нажимной шайб, охватывающих пружину с двух сторон, црорезной гайки дпя затяжки пружины

5 комплекта сферических шайб, устаовленных на опорных поверхностях риливов и кронштейнов, о т л и ч аю щ и е с я тем, что ° с целью повы-» 1p щения надежности, каждый узел упру1 х элементов снабжен дополнительной ружиной, жесткость которой отлична от жесткости основной пружины, и одорной втулкой для ее установки, тфужины последовательно смонтированМ на стержне, выполненном ступенчат м, диаметры цилиндрических участКоВ которого выполнены последовательно увеличивающимися со стороны резь- 20 б м под прорезную гайку для затягивания пружины большей жесткости, опорА ная шайба установлена между пружинами на цилиндрической поверхности меньmего диаметра с возможностью взаимодействия со ступенью стержня, а высо» та опорной втулки между ее опорной поверхностью под.пружину и торцовой поверхностью, обращенной к торцовой поверхности опорной шайбы, выполнена меньше высоты пружины малой жесткости при ее рабочей деАормации, при этом стержень выполнен в виде шпиль ки с дополнительной прорезной гайкой, ?, Ножницы по п,1, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, каждый из узлов упругих элементов механизма выбора зазоров снабжен дополнительной пружиной, установленной внутри пружины большей жесткости между опорной и нажимной шайбами.

1424994

A-A

Фиг Р

Б-Б иг. Я

) 424994

1424994

4ие 70

Составитель Ю.Филимонов

Техред М.Дидык

Корректор О.Кравцова

Редактор А, Козориз

Заказ 4721/13

Тираж 880 Корректор

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4