ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1994 года по МПК B23D15/14 

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к устройствам для резки листового материала с возвратно-поступательным перемещением ножевой балки в заготовительных цехах.

Известны ножницы, содержащие станину, на которой закреплен неподвижный нож, ножевую балку с ножом, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих станины в виде опор качения, закрепленных на станине вдоль ножевой балки, и два гидроцилиндра. Ножевая балка не имеет горизонтальной планки, создающей требуемую горизонтальную жесткость, а ее заменяют ряд опор качения, поочередно воспринимающих распорное усилие, перемещающееся вдоль ножа при резке листа. Одновременно с уменьшением веса ножевой балки за счет исключения горизонтальной планки ножницы имеют также недостаток, определяемый увеличенным числом опор качения, поочередно воспринимающих распорное усилие, т. е. горизонтальную составляющую усилия резания.

Наиболее близким техническим решением к изобретению являются листовые гидравлические ножницы, выбранные в качестве прототипа, содержащие станину, на которой закреплен неподвижный нож, ножевую балку с горизонтальной планкой и ножом, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих станины, и рычаги на оси, связанные через шарниры с гидроцилиндрами и через соединительные звенья с ножевой балкой.

Недостатками известных ножниц является то, что направляющие станины, в которых перемещается ножевая балка с ножом, при резке нагружаются полным распорным усилием, линия действия которого проходит вне рабочих поверхностей направляющих, и то, что для поддержания постоянного зазора между ножами при резке, обеспечивающего качество среза, необходимы затраты металла для создания достаточной горизонтальной жесткости ножевой балки.

Целью изобретения является повышение надежности ножниц за счет уменьшения усилия, воспринимаемого направляющими станины, а также снижение веса за счет уменьшения горизонтальной жесткости ножевой балки.

Это достигается тем, что в ножницах, содержащих станину, на которой закреплен неподвижный нож, ножевую балку с горизонтальной планкой и ножом, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих станины, и рычаги на оси в станине, связанные через шарниры с гидроцилиндрами и через соединительное звено с ножевой балкой, корпус каждого гидроцилиндра шарнирно установлен на ножевой балке у горизонтальной планки под углом к направлению возвратно-поступательного перемещения, обеспечивающим частичную компенсацию распорного усилия, действующего при резке на нож ножевой балки.

Таким образом, заявляемое техническое решение имеет два новых отличительных признака:
корпус каждого гидроцилиндра шарнирно установлен на ножевой балке у горизонтальной планки;
установка каждого гидроцилиндра выполнена под углом к направлению возвратно-поступательного перемещения ножевой балки для частичной компенсации распорного усилия, действующего при резе на ножевую балку и передаваемого направляющим станины.

Первый признак характеризует следующее: усилия от давления жидкости в поршневой полости гидроцилиндра передаются с одной стороны через рычаг на оси станины и соединительное звено на ножевую балку, а с другой стороны непосредственно на ножевую балку в зоне ножа, закрепленного на ней. Это позволяет уменьшить примерно в два раза площадь поршня гидроцилиндра, увеличить ход поршня гидроцилиндра, а также уменьшить реактивное усилие, замыкаемое на боковых стойках станины, а также локализует зону действия последнего в боковых стойках станины из-за отсутствия места крепления гидроцилиндров на станине.

Второй новый признак позволяет уменьшить на 60-80% нагрузку, передаваемую через направляющие станины, из-за частичной компенсации распорного усилия усилием гидроцилиндра, прикладываемым у горизонтальной планки ножевой балки.

В совокупности эти два признака позволяют повысить надежность ножниц за счет уменьшения усилия, воспринимаемого направляющими станины, а при использовании в ножницах больше двух гидроцилиндров, установленных вдоль ножевой балки, уменьшить ее вес за счет уменьшения ее горизонтальной жесткости.

На фиг. 1 изображены предлагаемые гидравлические ножницы для резки листового материала, вид сбоку; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Гидравлические ножницы для резки листового материала содержат станину 1, на которой закреплены стол 2 с ножом 3, прижимная балка 4 с гидроприжимами 5 и установлена ось 6 с расположенными на ней рычагами 7. Рычаги 7 через шарниры 8 связаны со штоками гидроцилиндров 9, установленных посредством шарниров 10 на ножевой балке 11. Последняя установлена в направляющих 12 станины 1 и на ней размещены горизонтальная планка 13 и нож 14. Рычаги 7 через шарниры 15, соединительные звенья 16 и шарниры 17 соединены с ножевой балкой 11.

Ножницы работают следующим образом.

Для совершения рабочего хода при резке материала жидкость подводится в гидроприжимы 5, осуществляя зажим разрезаемого материала. Затем жидкость подводится в поршневые полости гидроцилиндров 9, в результате чего выдвигаются штоки последних, разворачивают рычагами 7 ось 6 и передают усилие ножевой балке 11 через шарниры 15, 17 и соединительное звено 16. Относительно станины 1 при резке перемещаются и корпуса гидроцилиндров 9, передавая ножевой балке 11 через шарниры 10 то же усилие, что и рычагами 7. Шарниры 10 размещены у основания горизонтальной планки 13 ножевой балки 11 и обеспечивают наклон осей гидроцилиндров 9 относительно направления перемещения ножевой балки 11 в направляющих 12 станины 1, в результате чего распорное усилие, действующее на нож 14, частично компенсируется горизонтальной составляющей усилия, передаваемого этим шарниром. После завершения резки жидкость подводится в штоковые полости гидроцилиндров 9 и при втягивании штоков последних происходит подъем ножевой балки 11 и разворот оси 6 в обратном направлении до исходного положения.

Технико-экономические преимущества предлагаемых гидравлических ножниц для резки листового материала обусловлены повышением их надежности и снижением веса. Появляются и дополнительные преимущества, обусловленные возможностью применения в конструкции ножниц гидроцилиндров, насосов и гидроаппаратуры на давление до 20 МПа, массово применяемых в дорожно-строительных машинах и тракторах, что сокращает затраты на проектирование, изготовление и обслуживание предлагаемых ножниц. (56) Патент ФРГ N 1552578, кл. B 23 D 15/04, 1977.

Патент США N 3968714, кл. B 26 D 5/12, 1976.

Использование: при обработке материалов давлением устройством для резки листового материала толщиной до 40 мм перемещением с возвратно-поступательным перемещением ножевой балки с наклонным ножом. Сущность изобретения: ножницы содержат станину с закрепленным на ней столом с ножом. На станине также расположена прижимная балка с гидроприжимами и установлена ось с рычагами. Каждый рычаг одним своим плечом через шарниры связан со штоками гидроцилиндров, другим плечом через шарниры, соединительные звенья и шарниры - с ножевой балкой. Последняя установлена в направляющих станины с возможностью возвратно-поступательного перемещения и содержит нож и горизонтальную планку. Корпус каждого гидроцилиндра посредством шарнира соединен с ножевой балкой у горизонтальной планки. Ось цилиндра расположена в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости резания, и под углом к линии пересечения этих плоскостей, определяемым из условия частичной компенсации распорного усилия, воспринимаемого направляющими станины. 2 ил.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА, содержащие неподвижный нож, закрепленный на станине, ножевую балку с подвижным ножом и горизонтальной планкой, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим станины посредством привода в виде гидроцилиндров, и рычаги, установленные на оси в станине, одними плечами шарнирно связанные со штоками гидроцилиндров, а другими через соединительные звенья - с ножевой балкой, отличающиеся тем, что, с целью повышения надежности, корпус каждого гидроцилиндра шарнирно соединен с ножевой балкой в месте ее контакта с горизонтальной планкой, а его ось в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости резания, расположена под углом к линии пересечения указанных плоскостей, определяемом из условия частичной компенсации распорного усилия, воспринимаемого направляющими станины.