Волочильно-отрезное устройство Советский патент 1986 года по МПК B21C1/16 

Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано в метизном и трубном производстве для непрерывных поточных линий волочения.

Цель изобретения - обеспечение надежного перехвата изделий каретками, повышение износостойкости отрезного механизма.

На фиг. 1 изображена схема предложенного волочильно-отрезного устройства; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Волочильно-отрезное устройство содержит станину 1 с волокой 2, три тянущие каретки 3, закрепленные на цепях 4, об- разуюпдих замкнутый контур и огибающих звездочки 5, и приспособление 6, обеспечивающее предварительный захват изделия 7 тянущими каретками 3. Волочильно-отрезное устройство содержит также барабанные летучие ножницы, имеющие приводной вал 8 и корпус 9 с установленными в нем двумя барабанами 10 и 11 разны.х диаметров с ножами 12, оси вращения которых параллельны оси вращения приводного вала 8 и не лежат с ней в одной плоскости. Приводной вал 8 барабанных ножниц вы- лол)ен запело с валом звездочек 5, за счет чего обеспечена жесткая кине.матическая связь между приводом тянущих кареток и приводом барабанных ножниц. Барабаны 10 и 11 связаны с принодиым валом 8 посредством зубчатых колес 13- -16, обеспечивающих следующее соотношение между уг- ловы.ми скоростя.ми барабанов И) и 1 i и звездочками 5:

m(n),

тип -

где j)fi|o(ii) -- угловая скорость барабана 10 (П);

упловая скорость звездочки 5; число зубьев на звездочке 5; число звеньев цепи 4 между двумя смежными волочильными каретками 3; натуральные числа, выражающие отнощение диаметров делительных окружностей зубчатых колес 16 и 15 соответственно. С целью обеспечения надежного перехвата изделия каретками, а также с целью уменьшения силового нагружения элементов ножниц при резе и повышения износостойкости инструмента барабан 10 ножниц помещен внутри цепного контура. С целью уменьшения энергии удара упругой массы натянутого усилием волочения изделия при резе о тянущую каретку, предварительно захватившую изделие, барабан 10 установлен в непосредственной близости от приспособления 6. С целью предотвращения обрывности; натянутого усилием волочения изделия и порчи его поверхности при «холостых оборотах барабанов 10 и 11, корпус 9 ножниц прикреплен к станине 1 шарнирами 17, саосными

0

5

0

5

0

5

0

5

ОСИ вращения приводного вала 8, и снабжен кулаком 18., взаимодействующим со станиной 1 и кинематически связанны.м с барабанами 10 и 11 посредством зубчатого колеса 19, жестко установленного на валу зубчатого колеса 14, и зубчатого колеса 20, установленного на подщипниках 21 на барабане 10. Кинематичеекая связь кулака 18 с барабанами 10 и 11 выполнена с передаточным отношением

М510СП) ni(n);

«о 18 К№

где а)к18 - угловая скорость кулака 18.

Профиль кулака 18 имеет (т + п - 1) сопряженных между собой и концентричных оси вращения кулака 18 дуг. Одна дуга имеет некоторый средний радиус R,(n-1) л.ругих дуг имеют радиус больший радиуса R на величину Д, не меньшую половины высоты профиля волочимого изделия, и расположены от дуги радиуса R через (360/п)°. Остальные (ш-Г) дуг имеют радиус, равный (Б;-Л), и расположены от дуги радиуса R через (360/т)°.

Волочильно-отрезное устройство работает следующим образом.

Изделие 7 задается проталкивателем в волоку 2 на длину, достаточную для его захвата тянупдей кареткой 3 в зоне приспособления 6. Вращение звездочек 5 приводит к перемещению тяговых цепей 4 с закрепленными на них тянущими каретками 3. Одна из них в результате взаимодействия с приспособлением б захватывает изделие 7.

Вращение приводного вала 8 посредством зубчатых колес 13-16 передается бара- бапам 10 и 11, врапдение которых ведет к сведению и разведению ножей 12. Посредством зубчатых колес 13, 14, 19 и 20 вращерше вала 8 передается кулаку 18, вращение которого ведет к подъему и опусканию корпуса 9 ножниц с установленными в нем барабанами 10 и И. Благодаря тому, что крепление корпуса 9 к станине осуществляется щарнира.ми 17, соосными оси вращения приводного вала 8, при подъеме и опускании барабанов 10 и 11 ось вращения приводного вала 8 ножниц остается неподвижной.

В мо.мепт взаимодействия каретки 3 с приспособлением б ножи 12 ножниц оказываются сведенными, т.е. нож барабана 10 находится в своем крайнем верхнем положении, а нож барабана 11 - в своем крайнем нижнем положении. В этот же момент корпус 9 ножниц оказывается расположенным на уровне, при котором оба сведенных ножа своими рабочими кромками касаются линии волочения изделия. Это.му уровню корпуса 9 соответствует положение кулака 18, при котором он взаи.модейст- вует с горизонтальной гклоскостью станины 1 своей дугой радиуса R. При движении каретки 3 в зоне летучих ножниц ножи 12 разводятся, давая возмож)1ость каретке 3 свободно пройти между барабанами 10 и 11 и продолжить процесс волочения.

Ввиду указанного соотношения диаметров зубчатых колес 15 и 16 сведения ножей 12 имеет место не при каждом обороте барабанов 10 и 11, а через m оборотов барабана 10 и через п оборотов барабана 11. Благодаря кинематической связи кулака 18 с барабанами

Ш( 1011 К18

m п

через m оборотов барабана 10 через п оборотов барабана 11 кулак совершает один оборот.

После первого оборота барабана 11 нож 12 снова оказывается в своем крайнем нижнем положении, однако в то же время нож 12 барабана 10 не доходит до своего крайнего верхнего положения угловой путь в п-m 350)°. Кулак 18 при этом поворачивается на угол (360/п)° и начинает взаимодействовать со станиной 1 дугой радиуса (R+A). Корпус 9 ножниц поднимается на высоту Л, не меньшую половины высоты профиля изделия 7, предотвращая взаимодействие ножа 12 барабана 11 с натянутым изделием. Нож 12 барабана 11 проходит свое крайнее нижнее положение, не задев изделия. Дальнейшее движение системы приводит к тому, что барабан 10 совершает свой первый полный оборот и оказывается в крайнем верхнем положении. К этому моменту времени нож 12 барабана 11 уходит от своего крайнего нижнего положения

на угловое расстояние (-- 360)°. За время поворота барабана 10 на один оборот кулак 18 поворачивается на угол (360/т)° и начинает взаимодействовать со станиной 1 дугой радиуса (R-Д). Корпус 9 ножниц опускается на высоту Д, не меньшую половины профиля изделия 7, предотвращая взаимодействие ножа 12 барабана 10 с на- тянутьЕМ изделием. Нож 12 барабана 10 проходит свое крайнее верхнее положение, не задевая изделия 7.

Опуская и поднимая корпус ножниц, кулак 18 устраняет взаимодействие ножей 12 с изделием 7 до тех пор, пока барабан 10 не совершит (ш - 1) оборот, а барабан 11 не закончит (п - 1) оборот. К концу m оборота барабана Шип оборота барабана 11 ножи 12 начинают сводиться, а Кулак 18 завершает свой полный оборот, вновь взаимодействуя со станиной I дугой радиуса R. За счет этого корпус 9 занимает полож ение, при котором оба ножа получают возможность взаимодействовать с

изделием. Сведение ножей 12 ведет к образованию концентратов напряжения на поверхности изделия и к его обрыву под действием силы волочения. Благодаря кинема- тической связи между приводом во,1очиль- ных кареток и приводом барабанных ножниц, выполненной с соотнон ением

tt SiouD . ZiB

Й ЗВtu

m Сп),

сведение ножей 12 и обрыв изделия нро- исходят в момент, когда следующая за ведущей волочение каретка взаимодействует с приспособлением 6. В результате после обрыва изделия одна каретка, взаимодействующая с приспособлением 6, захватывает изделие, а другая освобождается от него. Благодаря тому, что барабан 10 установлен у приспособления 6, энергия удара упругой массы изделия о каретку, захватывающую изделие, незначительна и не оказывает существенного влияния на условия работы устройства. Таким образом, перехват изделия волочильными каретками осуществляется за счет реза изделия без участия дополнительного механизма.

Отрезное мерное изделие подается на дальнейщую обработку: правку, полировку и т.д.

,Т.алее описанный цикл повторяется. Установка одного из барабанов ножниц

внутри цепного контура позволяет, во-первых, резать изделие, натянутое усил1 ем волочения, что значительно уменьшает силовое нагружение элементов ножниц, и, во-вторых, осушествл пъ нерехват изделия волочильными каретками за счет реза изделия

без использования сложных и ненадежных механизмов перехвата, что существенно по- вьппает надежность работы волочильно-от- резного устройства.

Кроме того, установка одного из барабанов внутри ценного контура возможна благодаря креплению корнуса ножниц к станине шарнирами, соосными оси вращения приводного вала ножниц, и установке в корпусе ку.пака, спрофилированного по указанному закону, кинематически связанного с

барабанами указанным отнощением и взаимодействующего со станиной. За счет устранения нри этом взаимодействия ножей с изделием при «холостых оборотах барабанов улучшается качество поверхности обрабатываемого устройством изделия.

фиг. 2