НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1997 года по МПК B23D15/06 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к ножницам для резки листового материала, используемым, например, в заготовительных цехах, а также в цехах металлоконструкций.

Известны ножницы для резки листового материала, содержащие смонтированный на станине прижим, шарнирно соединенный с двуплечим рычагом, одно из плечей которого связано со станиной при помощи гидроцилиндра и несет ролик, взаимодействующий с приводным кулаком, а другое контактирует с упором прижима, в направляющих которого смонтирована связанная с приводом наклонная ножевая балка [1]
Недостаток этих ножниц состоит в том, что их конструкция не обеспечивает дифференцированный прижим листового материала при изменении усилия резания. Кроме того, кулачковый привод прижимной балки в сочетании с гидроцилиндром значительно усложняет конструкцию ножниц.

Известны другие ножницы для резки листового материала, содержащие поворотную относительно оси балку с ножом, взаимодействующим с неподвижным ножом, закрепленным на станине, причем режущая кромка по крайней мере одного параллельна упомянутой оси, привод с балкой посредством рычажной системы, прижим и упругий элемент [2]
Однако конструкция и этих ножниц не обеспечивает дифференцированный прижим листа, автоматическую установку зазора между ножами нужной величины в зависимости от толщины разрезаемого листового материала.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению, совпадающими с ним по наибольшему количеству существенных признаков, являются ножницы для резки листового материала [3]
Данные ножницы для резки листового материала содержат основание с закрепленным в нем нижним неподвижным ножом, поворотную балку с жестко закрепленным на ней прижимом, взаимодействующим с материалом, смонтированным на оси, закрепленной в основании, ножевую балку с закрепленным в ней верхним ножом, взаимодействующим с нижним ножом, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих поворотной балки, приводной эксцентриковый вал, смонтированный в основании под поворотной балкой, шатун для передачи движения ножевой балке, смонтированный на мотылевой шейке эксцентрикового вала, рычажную систему, включающую два, расположенных под углом и шарнирно связанных концами, рычага, один из которых шарнирно связан с ножевой балкой и шатуном, а другой своим свободным концом связан осью с поворотной балкой, при этом упомянутая ось, связывающая конец второго рычага с поворотной балкой, расположена над первым рычагом между осью качания поворотной балки, связывающей шатун с первым рычагом.

Недостаток конструкции известных ножниц заключается в том, что ось, связывающая конец второго рычага с поворотной балкой, через которую передается усилие прижима материала поворотной балке с жестко закрепленным на ней прижимом от привода ножниц, находится на расстоянии от оси качания упомянутой балки значительно меньше, чем расстояние от этой оси до прижима, взаимодействующего с материалом.

Поэтому для обеспечения высокого качества резки за счет получения оптимального прижима материала, достигающего при резке листового материала 40. 50% от усилия резания, расстояния от упомянутой оси, связывающей конец второго рычага, до оси качания поворотной балки в известных ножницах должно быть значительно большим половины расстояния от прижимной балки до оси качания поворотной балки, а это в свою очередь, неизбежно ведет к увеличению габарита ножниц спереди-назад и, следовательно, массы.

Задачей изобретения является уменьшение габарита ножниц и их массы за счет распределения приложения усилия прижима материала и усилия резания по обе стороны от плоскости резания.

Известные ножницы для резки листового материала, содержащие основание с закрепленным в нем нижним неподвижным ножом, поворотную балку с жестко закрепленным на ней прижимом, взаимодействующим с материалом, смонтированную на оси, закрепленной в основании, ножевую балку с закрепленными в ней ножом, взаимодействующим с нижним ножом, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих поворотной балки, приводной эксцентриковый вал, смонтированный в основании под поворотной балкой, шатун для передачи движения ножевой балке, снабжены неравноплечим балансиром, смонтированным на мотылевой шейке эксцентрикового вала, конец большего плеча которого расположен под прижимом, а конец меньшего плеча расположен под прижимом, а конец меньшего плеча расположен между ножевой балкой и осью качания поворотной балки, дополнительным шатуном для передачи движения поворотной балке, шарнирно соединенным с прижимом и концом большего плеча балансира, а шатун для передачи движения ножевой балке смонтирован между ножевой балкой и концом меньшего плеча балансира и шарнирно связан с ними. За счет указанной совокупности существенных признаков обеспечивается распределение усилия прижима материала и усилия резания по обе стороны от плоскости резания, что позволяет уменьшить габариты ножниц и их массу.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена кинематическая схема ножниц для резки листового материала.

Ножницы для резки листового материала содержат основание 1 с закрепленным в нем нижним неподвижным ножом 2, поворотную балку 3, с жестко закрепленным на ней прижимом 4, взаимодействующим с материалом, смонтированную на оси 5, закрепленной в основании 1, ножевую балку 6 с закрепленным в ней верхним ножом 7, взаимодействующим с нижним ножом 2, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих 8 поворотной балки 3 и связанным с ней упругим элементом 9, приводной эксцентриковый вал 10, смонтированный в основании 1 под поворотной балкой 3, шатун 11 для передачи движения ножевой балке 6. Ножницы снабжены неравноплечим балансиром 12, смонтированным на мотылевой шейке эксцентрикового вала 10, дополнительным шатуном 13 для передачи движения поворотной балке 3 с прижимом 4. Конец большого плеча "А" балансира 12 расположен под прижимом 4, а конец меньшего плеча "Б" между ножевой балкой 6 и осью 5 качания поворотной балки 3, причем длина большего плеча "А" балансира 12, например, в два раза больше длины его меньшего плеча "Б", что обеспечивает получение усилия прижима материала равным 50% усилия резания. Соотношение плеч "Б" и"А" балансира 12 может быть выбрано любым и представляет собой коэффициент пропорциональности между усилием резания Р_реза и усилием прижима Р_пр; Дополнительный шатун 13 одним концом шарнирно соединен с прижимом 4 при помощи оси 14, а другим концом при помощи оси 15 с концом большего плеча балансира 12, а шатун 11 для передачи движения ножевой балке 6 шарнирно связан с ножевой балкой и балансиром осей 16, 17.

Ножницы для резки листового материала 18 работают следующим образом. В исходном положении балка 3 и ножевая балка 6 с верхним ножом 7 находится в крайнем верхнем положении над листовым материалом 18. При включении привода ножниц (на фиг. 1 не показан) приводится во вращение эксцентриковый вал 10, а его мотылевая шейка приводит в движение неравноплечий балансир 12, который, совершая плоскопараллельное перемещение, приводит в движение шатун 11, соединенный с ножевой балкой 6 и дополнительный шатун 13, соединенный с прижимом 4. В результате этого система поворотная балка 3 прижимом 4 - ножевая 6 с ножом 7 синхронно поворачивается по дуге вокруг оси 5 в направлении разрезаемого листового материала 18 до упора с ним прижима 4, при этом в зависимости от толщины листового материала автоматически устанавливается необходимый зазор между ножами 2 и 7.

После встречи с материалом 18 прижим 4 с осью 14 и поворотная балка 3 останавливаются, а ножевая балка 6 за счет дальнейшего поворота мотылевой шейки эксцентрикового вала 10 и воздействия ее вниз на балансир 12 через шатун 11 совершает уже прямолинейное перемещение в направляющих 8 поворотной балки 3 в направлении к материалу 18.

При этом, трехзвенная система: шатун 11, балансир 12, дополнительный шатун 13 совершает качательное движение в плоскости чертежа относительно неподвижной оси 14, которая является опорой для системы.

В результате этого, ножевая балка 6, с закрепленным на ней верхним ножом 7, продолжает свое перемещение в направляющих 8 поворотной балки 6 в направлении разрезаемого материала 18. В процессе внедрения верхнего ножа 7 в листовой материал возрастает усилие резания, которое передается через шатун 11, плечи "Б" и "А" неравноплечего балансира 12, дополнительный шатун 13 прижиму 4, при этом чем больше усилие резания (толщина листового материала), тем большим развивается усилие прижима листового материала, поскольку усилие прижима листового материала прямо пропорционально усилию резания.

Предварительный прижим материала обеспечивается действием упругого элемента 9. После достижения ножевой балкой 6 крайнего нижнего положения процесс резки листового материала заканчивается, неравноплечий балансир 12 изменяет направление своего перемещения на обратное, в результате система: поворотная балка 3 прижим 4 ножевая балка 6 возвращается в исходное крайнее верхнее положение и цикл работы ножниц повторяется.

Таким образом, предложенное техническое решение за счет распределения приложения усилия прижима материала и усилия резания по обе стороны от плоскости реза обеспечивает снижение габарита и массы ножниц, повышение надежности фиксации материала при резке за счет приложения усилия прижима непосредственно к прижиму ножниц, повышения качества резки в том числе и высокопрочных материалов.

Использование: снижение габарита и веса ножниц для резки листового материала. Сущность: ножницы содержат основание с закрепленным в нем нижним ножом /Н.Н/, поворотную балку /ПБ/ с прижимом /П/, ножевую балку /НБ/ с закрепленным в ней верхним ножом /ВН/, приводной эксцентриковый вал и шатун /Ш/. Ножницы снабжены неравноплечим балансиром /Б/, дополнительным шатуном /ДШ/. Конец большого плеча /Б/ выступает за пределы прижима, а конец меньшего плеча расположен между НБ и осью ПБ. ДШ шарнирно соединен с П и концом большего плеча Б, а Ш для передачи движения НБ шарнирно соединен с НБ и концом меньшего плеча Б. 1 ил.

Ножницы для резки листового материала, содержащие основание с закрепленными в нем нижним неподвижным ножом и осью, установленную на упомянутой оси поворотную балку с жестко закрепленным в ней прижимом материала, ножевую балку с закрепленным на ней верхним ножом, размещенную в направляющих поворотной балки с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия верхнего и нижнего ножей, приводной эксцентриковый вал, смонтированный в основании под поворотной балкой, и шатун для передачи движения ножевой балке, отличающиеся тем, что они снабжены неравноплечим балансиром, установленным на мотылевой шейке эксцентрикового вала, и дополнительным шатуном для передачи движения поворотной балке, при этом конец меньшего плеча балансира расположен на участке между ножевой балкой и осью поворотной балки, конец большего плеча на участке, выходящем за плоскость расположения прижима, дополнительный шатун шарнирно соединен одним из своих концов с прижимом, другим с концом большего плеча балансира, а шатун для передачи движения ножевой балке шарнирно соединен одним из своих концов с ножевой балкой, другим с концом меньшего плеча балансира.