Станок для безотходной резки круглого проката Советский патент 1983 года по МПК B23D23/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, может быть непользовано в машиностроении для резк Проката. По основному авт. св. № 549278 из вестен станок для безотходной резки круглого проката, содержащий корпус, зажимной механизм и два режущих инст , один из которых выполнен вращаемым вокруг оси отрезаемого прока та, подпружинен и снабжен вибратором, взаимодействующим с нерабочим торцом режущего элемента. Вращаемый режущи инструмент выполнен в виде каретки, в радиальных пазах которой расположе ны два призматических режущих элемен ;та, а вибратор выполнен в виде сво;бодно вращаемого соосно каретке ;сепаратора с роликами,при этом второй режущий инструмент и зажимной .механизм фиксированы от проворота, :например, шпонкой 1 , Придание нерабочему торцу режущих элементов произвольной кривизны не обеспечивает надежную работу станка, :поскольку при большом радиусе кривиз ны снижается энергия удара призматического элемента о разделяемый прокат, при заниженной в.еличине ргкдиуса кривизны возможен захват сепаратора с роликами во вращение, что влечет за собой неработоспособность станка, Симметричная форма торца обеспечает плавное нарастание нагрузки, т.е. постепенное вдавливание режущего эле мента в разделяемый прокат и такое же постепенное снятие нагрузки, в ре рультате чего имеет место длительный контакт вращаемого режущего элемента с неподвижным прокатом. Это вызывает разогрев рабочей поверккости вследствие трения и повышенный износ режущей кромки элементов. Цель изобретения повысение стой кости режущих элементов. Поставленная цель достигается тем что в станке для безотходной резки круглого .проката по авт. св. № 54927 нерабочие торцы режущих элементов выполнены несимметричными относительно своей продольной оси, при этом угол заходной части нерабочего торца каждого режущего элемента, образованный общей касательной контактирующих поверхностей торца и ролика с плоскостью, проходящей через ось ролика и ось вращения каретки, определяется из выражения -. :2L, -arctg--. где f коэффициент трения - скольжения ролика по обойме, а на его поверхности в зоне выхода из контакта с роликом выпол-, иен вырез. На фиг. 1 изображен станок для безотходной резки круглого проката, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. If на фиг. 3 -- разрез Б-Б-на фиг, 1; на фиг,4 - расчетная схема усилий, возникающих при контакте торца режущего элемента с роликом. Станок для безотходной резки круглого проката сбдержит корпус 1, в подшипниках 2 которого смонтирован составной режущий инструмент в виде двух призматических элементов 3, подвижно установленных в радиальных пазах полой каретки 4. Режущие элементы отжимаются пружинами 5 в направлении от оси к переферии, чем обеспечивается безпрепятственная подача проката в устройство. Каретка 4 приводится во вращение электроприводом 6, например, через клиномерную передачу 7, Кроме того, в корпусе установлена обойма 8, по направляющей дорожке которой катятся ролики 9 вибратора, заключенные в сепаратор 10. Сепаратор 10 установлен в обойме с возможностью свободного вращения.. В корпусе за креплен также неподвижный режущий инструмент 11 и зажимной механизм 12, предназначенный для фиксации разрезаемого проката от осевого смещения и проворота. Зажимной механизм может быть выполнен в виде сегментов 13, установленных в коническом отверстии корпуса с возможностью перемещения вдоль оси разделяемого проката и приводи.мых в движение штоком 14 пневмоцилиндра 15. Подача проката осуществляется, например, валиками 16 до упора 17, взаимодействующего с конечным выключателем 18, Пружина 19 отжимает упор при отсутствии давления проката. Упор 17 может быть зафикси рован в различных местах на штанге 20 при настройке на нужную длину отрезаемой заготовки. Станок работает следующим образом. Валки 16 подают разделяе1Ж1й прокат 21 до упора 17, причем призматические ножи отжаты по направлению к периферии и на мешают подаче. Упор 17 поворачивается и фиксируется р сжимая при этом пружину 19 и воздействуя на конечный выключатель 18. Вырабатывается команда на подачу воздуха в правую полость пневмоциликдра 15, Шток 14 с поршнем перемещается влево, воздействуя на сегменты 13, которые, скользя по коническому отверстию в корпусе 1, зажимают прокат 21, После этого вклю- чается электропривод, сообщающий вращение каретке 4, Призматические элементы 3, вращаясь вместе с кареткой, под действием центробежной силы перемещаются от центра к периферии. В тот момент, когда один из ножей находится в промежутке между двумя роликами 9, второй призматический нож. набегает на ролик и после соударени с последним устремляется к центру, осуществляется внедрение в разделяемый прокат. Вначале в контакт с роли ком вступает криволинейная заходная часть торца, спрофилированная согпас но приведенному соотношению, что обеспечивает поступательное перемеще ние элемента с заданной энергией уда ра, а после перехода точки контакта ролика за продольную ось симметрии .элемента ролик попадает в вырез на торце, нагрузка снимается и элемент имеет возможность переместиться к пе риферии. При дальнейшем вращении каретки с роликом соударяется первый призматический элемент и, устремляяс к центру, наносит удар с противополо ной стороны, причем угол между напра лениями двух последовательных ударов близок к . Таким образом/ разрезаемый прокат 21 подвергается воздействию пульсиру ющего знакопеременного сдвигающего усилия, возникающего между призматическим элементом и кромкой неподвижного режущего инструмента, причем усилие прикладывается на различных участках по периметру сечения проката плоскостью разделения. Под действием этого усилия прокат разрушается перпендикулярно оси, отрезная заготов ка падает на поверхность конической полости каретки. Упор 17 освобождается от давления проката и . поворачивается под действием пружины 19, освобождая конечный выключатель 18, ко торый возвращается в исходное поло жение, отключая электропривод и пере- ключая подачу воздуха в левую полост щилиндра 15. Валки 16 подарпт прокат до упора 17, выталкивая отрезанную заготовку, после чего цикл отрезки повторяется. Преимущество построения криволинейной формы заходной части торцов призматических элементов в соответствии с приведенным соотношением подтверждается следующим. Обозначимте - угол, образованный общей касательной АВ, контактирующих поверхностей торца и ролика с плоскость проходящей через ось ролика и ось вращения каретки (, см фиг, 4), При значениях oL близких к/t/u энергия, приобретаемая призматическим режущим элементом в результате взаимодействия с роликом, минимальна, что уменьшает силу удара элемента о разделяемый прокат, снижая производительность станка. С уменьшением угла of-произвол чительность возрастает, однако при некотором критическом значении этого угла призматический элемент, контакти руя с роликом, захватывает во вращение сепаратор, который начинает вращаться с угловой скоростью (JU равной скорости вращения каретки. Отбрасывапризматических элементов к происходит, станок не работает. еделим наименьшее значение угла od условия заклинивания ролика между тренней поверхностью и неочим торцом бойка, так как лишь в м случае возможно перемещение притического элемента к центру. Выбекоординатные оси таким образом, бы ось V проходила через ось ролии ось вращения каретки, тогда сумпроекций сил на соответствующие запишем в виде ЕР Р -Репир+Р совр- О) IF,,-R-Pcosib-Fj i P-oJ P - усилие, действующее ка ролик со стороны призматического режущего элементаj R - усилие реакции со стороны обоймыJ F, - сила трения скольжения между роликом и обоймой; F - сила трения скольжения между роликом и призматическим элементом | (i - угол между касательной АВ и осью -Х, Сила трения Р и Г,- соответствуюначалу скольжения, олределим закону Амонтона F - коэффициент трекия скольжения, принимаемый одинаковым , Для пар ролик-обойме и роликпризматический элемент, так как в обоих случаях материалом трущихся пар является закаленная сталь С учетом выражений (2) систему внений (1) перепишем в виде R5-P9iMfb-i-p cos Ь -о , й-- Pcoefb - р. -о 3 ив систему уравнений (3) относино 1Ь , получим , 25 Р- с- §1Г5 ледовательно f-- W аким образом, что угол с в любой нт контакта призматического элеа с роликом должен быть не меньше ения, определяемого фор. (4), отивном случае произойдет захват ков вместе с сепаратором во вра

СТАНОК ДЛЯ БЕЗОТХОДНОЙ РЕЗКИ КРУГЛОГО ПРОКАТА.по авт. св. № 549278 отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости режущих элементов, нерабочие торцы режущих элементов выполнены несимметричными относительно своей продельной оси, при этом вол vi эаходной части нера- бочего торца каждого режущего элемента, обрйзованный общей каса ельной контактируюпщх поверхностей торца и ролика с плоскостью, проходящей через ось ролика и ось вращения каретки, определяется из выражения -, где f - коэффициент трения - скольжения ролика по обойме, а н,а его поверхности в зоне выхода из контакта с роликом выполнен Всорез.;С Sojffyjf If Фг/г.