Барабанные летучие ножницы

Барабанные летучие ножницы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

° К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1829356. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 06. 79 (21) 2779224/25-27 с лрисоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. КЛ.

В 23 D 25/12

В 26 D 1/56

Геаударстеенный коинтет

СССР

Опубликовано 15. 05. 8 I, Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 17.05.81 во делам изобретений и открытий (53) УДК 621 967..3(088.8) А. И. Целиков, Н. И. Крылов, Ю. В. Поликарпов, Б. В. Попов, А. П. Самарин, А. 3. Слоним, С. Н. Сумский и А. Д. Белянский (72) Авторы изобретения З (71) Заявитель (54) БАРАБАННЫЕ ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ

Изобретение относится к обработке. металлов давлением, в частности к оборудованию для резки, и может быть использовано в промышленности для. резки непрерывно движущегося материала.

Известны барабанные летучие ножницы, содержащие барабаны с закрепленными на них ножами, причем режущая кромка одного из ножей расположена в радиальной плоскости наклонно к оси вращения барабана, а режущая кромка другого ножа расположена в плоскости, параллельной оси вращения, непараллельно этой оси Pl).

Недостатком этих ножниц является то, что такое расположение режущих кромок требует выполнения на одном иэ барабанов пазов непараллельных его оси. В сочетании с высокими требованиями к точности это значительно усложняет технологию выполнения пазов для установки ножей.

Известны барабанные летучие ножницы, содержашие связанные между собою посредством зубчатых колес два барабана с закрепленными на них с возможностью взаимодействия ножами, причем режущая кромка переднего по ходу движения материала ножа расположена на радиусах Р и R с положительным вы-. летом и наклонно в двух плоскостях относительно оси .барабана, а режущая кромка заднего ножа, параллельна оси барабана.

Так как режущая кромка заднего ножа движется относительно режущей кромки переднего ножа по кривой, то, добившись в крайних точках беззазорного контакта, в промежуточных точках будут иметь зазоры, величины которых определяются траекторией относительного движения режущей кромки заднего ножа. Режущая кромка заднего ножа в своем движении относительно режущей кромки переднего ножа описывает нормальную эпициклоиду и конфигурацию переднего ножа, а также величины зазоров между кромками будет определять9356

3 82 ся именно этой кривой. Нормальное протекание процесса резания возможно лишь при ограниченных величинах этих зазоров. Для получения допустимых величин зазоров ограничивают наклоны режущих кромок, и наклонную кромку располагают достаточно далеко от начальной точки эпициклоиды (увеличивают перекрытие) . Это приводит к усложнению конфигурации переднего ножа и использованию на нем лишь одной кромки в качестве .режущей (2).

Однако ограниченные величины угла наклона режущей кромки переднего ножа данных ножниц не позволяют полностью использовать преимущества наклонного реза, что приводит к росту усилий резания, утяжелению конструкции и снижению производительности; при этом сложная конфигурация переднего ножа, имеющего одну режущую кромку, усложняет перешлифовку и приводит к увеличенному расходу ножей. . Цель изобретения — повышение производительности и упрощение консточкции ножей.

Для этой цели режущая кромка заднего ножа расположена с отрицательным вылетом, а режущая кромка переднего ножа размещена от оси барабана на расстоянии

=Я

2+Я)(М+

Р=

- i(2q+a) и В „=Я e(0,55-0,95)б, где p — расстояние от оси барабана до одной из точек режущей кромки переднего ножа, мм;

R - радиус делительной окружности зубчатого колеса барабана, несущего передний нож, мм; г - радиус делительной окружности зубчатого колеса барабана,несущего задний нож, мм; ㄠ— расстояние от оси барабана до режущей кромки заднего ножа, мм; г„-г - вылет режущей кромки заднего ножа, мм;

Ф ° Ф" ° — передаточное отношение 1=>

R — расстояние от оси барабана до

Фа наиболее удаленной точки режущей кромки переднего ножа, мм;

b — - проекция наклонной режущей кромки на плоскость, перпендикулярную осям барабанов, мм.

На фиг. изображены ножницы, общий вид; на фиг. 2 — схема взаимодей- ствия режущих кромок ножей.

Барабанные летучие ножницы содержат станину 1, барабаны 2 и 3, связанные между собою посредством зубчатых колес 4, 5 и несущие закрепленные на них ножи 6, 7. Зубчатые колеса 4, 5 жестко связаны с барабанами, 1р а зубчатое колесо 5. связано с приводом посредством хвостовика 8. Нож 6— передний по ходу движения материала, а нож 7 — задний. Режущая кромка АВ наклонена под углом d. в вертикальной д плоскости, проходящей через продольные оси барабанов,.параллельные между собою, и под углом р в радиальной плоскости. Режущая кромка АВ проектируется на плоскость, перпендикулярную

20 осям барабанов в виде отрезка длиной в. Режущая кромка Со заднего ножа параллельна оси барабана и на плоскость, перпендикулярную осям барабанов, проектируется в виде точки D(C).

25 Режущая кромка С0 заднего ножа 7 в своем движении относительно режущей жромки АВ переднего ножа 6 описывает эпициклоиду EABF. Для того, чтобы зазоры между точками режущих кромок зс АВ и CD при их взаимодействии были минимальны, необходимо, чтобы на участке АВ траектория режущей кромки CD при ее движении относительно кромки АВ минимально отличалась от и прямолинейной. Для этого необходимо, чтобы на участке АВ кривизна траектории режущей кромки CD была минимальной по своему абсолютному значению, или равнялась 0.

4о Режущие кромки ножей в своем движении друг относительно друга описывают поверхности, торцовые профили которых относятся к семейству циклоидальных кривых. Режущая кромка@ю45 жа, параллельная образующей барабана, описывает в своем движении относительно другой режущей кромки эпициклоиду. Радиус кривизны эпициклоиды К составляет +г, - г,ц, .сов(,. ч)) (- + э- (яю )-Г.r„(t+2R}cos(<4)l где R — радиус делительной окружности зубчатого колеса барабана, несущего передний нож, мм;

r — - радиус делительной окружности зубчатого колеса барабана, несущего задний нож, мм;

5 8293

r — расстояние от оси барабана пР . до режущей кромки заднего ножа, мм;

Ч вЂ” текущее значение параметрического угла эпициклоиды.

Кривизна плоской кривой — это ве личина, обратная радиусу кривизны и, следовательно, для того, чтобы она равнялась нулю, необходимо, чтобы знаменатель выражения (1) был равен 0 10

Р+ i (Р )-r„-i(2R) -со (-"„М) =0, откуда

1"59

Следовательно, выбрав расположение наклонной режущей кромки в соответствии с выражениями (7) и (8), располагаем ее в зоне точки перегиба траекто рии параллельной кромки.

Hp и м е р. i = 1, в этом случае радиусы делительных окружностей колес равны между собой (R = r). Расстояние от оси барабана -3 до режущей кромки

C2)ножа 7 r„ (фиг.2) меньше радиусами делительной окружности зубчатого колеса этого барабана r 0,975г.При этом У = 1,042R.

Тогда и,р,,= Р +0,65Ь 1,053R.

Ножницы работают следующим образом.

Вращение от двигателя (не показан) через передаточные устройства сообщается барабану 3 посредством хвостовика 8, а от барабана 3 через зубчатые колеса 5, 4 — верхнему барабану 2.

При вращении барабанов 2, 3 вместе с ними вращаются относительно тех же центров и закрепленные на них ножи 6,7

По мере вращения барабанов 2, 3 с закрепленными на них ножами 6, 7 происходит сближение точек режущих кромок АВ н СО. Когда расс-.ояние между точками А и С становится равным толщине помещенного между барабанамн материала, начинается его разрезание и взаимодействие режущих кромок. Угол начала взаимодействия — T() (фиг. 2).

Прн дальнейшем вращении барабанов точ, (т) С 4 "I=r r(r+zu) .

TIP

Ф I . А алий этого выражения показывает, н «Р 1 1 что оно имеет смысл (т.е. cos(— „Ч) () только при r <.r, т.е. для укор я ко оченг величина 20

НоН эпициклоиДы. HPH гг1рф г велич косинуса, определенная из выражения (2), равна или больше 1. Из этого слеует, что только укороченная эпициклоду э. ида имеет при cos(q), отлично

Р 1 м от . 1, точку, в которой ее кривизна равня-25 ется О, а знаки кривизны по обе ее стороны различны.

Определим расстояние Р от центра б бана 2 несущего передний нож 6, до то " — З0 до точки режущей кромки АВ, взаимодействующей с режущей кромкой С0 в той точке ее траектории, где кривизна . ее (траектории) равна О. Координаты любой точки эпициклоиды в системе координат, проходящей через центр бара 35 бана с передним ножом и начальную ,точку эпициклоиды, равны (Я+Г) (Os (Г соэ 1 Г уR+r () (я

/ QtY - (юг)ввч+г„„ми —,, м). (4) Расстояние от начала координат до любой точки может быть выражено черезкоординаты точки 45 у = 2+ø . (5)

Подставив (3) и (4) в (5), после преобразований получим 50

Яз(Ьг) г -2(ar)r cos(— Ц) (Й)

2 1 2 (R.

Найдя из выражения 16} cos (-„ч),приR равняем его выражение (2), и после преобразований получаем

56 6

Г где i — передаточйое отношение

R, Подстановка конкретных величин

R r,r,,i применяемых в.летучих нож° Э ар% ницах, в выражение (7) показывает, что отношение p --R к величине вылета кромки заднего ножа изменяется в пределах 1,5-1,7:

Р -

1.5< «,„< 1 7 °

ПР

Расчеты листовых летучих ножниц . при различном расположении режущей кромки переднего ножа относительно окружности радиуса позволяют установить, что минимальные величины зазоров могут быть получены в том случае, если расстояние до наиболее удаленной точки переднего ножа равно

R =„P+(О 55-0 85)b.

При вптолнении условйя (8) отношение выаета наиболее удаленной точки переднего ножа к выпету режущей кромки заднего ножа изменяется в пределах

l,9-2,2:

82935 ка начала реза перемещается в осевом направлении, приближаясь к точкам В и D режущих кромок. Процесс заканчивается полным разделением материала, Так как режущая кромка CD заднего

5 ножа 7 расположена на меньшем расстоянии от оси барабана 3, чем радиус делительной окружности колеса, то ее точки в своем движении етносительно режущей кромки АВ описывают укороченную эпициклоиду. (участок которой .EAKBF изображен на фиг. 2). В точке К ее кривизна меняет знак, проходя через О. В связи с тем, что наклонная режущая кромка АВ расположена так, что расстояние до одной из ее точек равно величине, определенной из выражения (7), а расстояние до наиболее удаленной точки А-11„ из выражения (8), взаимодействие режущйх кромок происк- г дит на участке АВ траектории режущей кромки заднего ножа. Величина зазораЬ между режущими кромками в этой зоне минимальна и, кроме того, режущая кромка заднего ножа на участке ВГ 25 удаляется от .переднего ножа.

Таким образом, при взаимодействии режущих кромок возникают наименьшие зазоры, что позволяет увеличить перекрытие и наклон переднего ножа, не 30 превысив допускаемой величины зазора для полос минимальной толщины заданного диапазона, и благодаря этому повысить производительность и расширить диапазон толщин разрезаемых полос.

За счет того, что в точках А и В кри/ визна траектории режущей кромки переднего ножа имеет равные знаки, оказывается возможным упростить форму наклонного ножа, выполнив его с прямо-4О угольным поперечным сечением и увеличенным числом режущих кромок.:.

Ножницы наиболее эффективны при резке полос толщиной 0,1-10 мм.

Например, в выпускаемых в настоя- 45 щее время барабанных летучих ножницах с наклонными ножами для резки полосы толщиной 1,2-4 мм высота наклонной режущей кромки в составляет 6 мм. При этом боковой зазор составляет 0,04 мм.sp

Наклонный нож имеет сложную геометрическую форму и лишь одну режущую кромку.

При переходе на предложенные ножницы высота наклонной режущей кромки может быть доведена до 8,5 мм при одновременном уменьшении величины бокового зазора до 0,015 мм, что позвоФормула изобретения

Барабанные летучие, ножницы, содержащие связанные между собой посредством зубчатых колес два барабана с закрепленными на них с возможностью взаимодействия ножами, причем режущая ь кромка переднего по ходу движения материала ножа расположена на радиусах и Й„ с положительным вылетом и наклонно в двух плоскостях относитель-, но оси барабана, а режущая кромка заднего ножа параллельна оси барабана,о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью увеличения производительности и упрощения конструкции ножей, режущая кромка заднего ножа расположена с отрицательным вылетом, а режущая кромка переднего ножа размещена от оси барабана на расстоянии

1 тс1х,1 +(О,15+0,eS) b расстояние от оси барабана до одной из точек режущей кромки переднего ножа, мм; радиус делительной окружности

Ф) зубчатого колеса барабана, несущего передний нож, мм; радиус делительной окружности зубчатого колеса барабана, несущего задний нож,. мм; расстояние от оси барабана до режущей кромки заднего ножа, мм; вылет режущей кромки заднего ножа, мм; передаточное отношение

° г.

Р расстояние от оси барабана до наиболее удаленной точки режущей кромки переднего ножа, мм; где p—6 8 ляет уменьшить величину действующих на ножницы моментов и усилий и благодаря этому повысить скорость ножниц при одновременном расширении диапазона толщин разрезаемых полос за счет уменьшения минимальной толЩины разрезаемых полос до 0,75 мм, и улучшении качества реза за счет сохранения максимальной величины зазора в рекомендуемых пределах. Поперечное сечение наклонного ножа имеет форму прямоугольника, используются 4 режущих кромки.

Ь вЂ” проекция наклонной режущей кромки на плоскость, перпенди кулярную осям барабанов, мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

829356

l. Авторское

В 1!9059, кл.: В

2. Авторское

В 183 018, кл . В (прототип).

1 О свМ@е тельство СССР

236 Э 25 /12, 1958.. сЫ@етйльство СССР

230 О 25/12, 1965

829356

Составитель Л. Щепкина

Редактор П. Коссей Техред А.Савка Корректор М. Коста

Заказ 2779 25 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4