Летучие ножницы Советский патент 1987 года по МПК B23D25/12 

Изобретение относится к обработке ме таллов давлением, в частности к летучим ножницам для резки сортового проката.

Цель изобретения - повышение производительности летучих ножниц.

На фиг. 1 изображены летучие ножницы, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема расположения ножей; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид В на фиг. 3; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 3; на фиг. 7- летучие ножницы, у которых задняя грань нижнего ножа образована четырьмя плоскостями; на фиг. 8 - вид Д на фиг. 7; на фиг. 9 - вид Е на фиг. 7; на фиг. 10 - вид Ж на фиг. 7; на фиг. 11 - схема взаимодействия ножей летучих ножниц в промежуточном положении; на фиг. 12 - вид 3 на фиг. 11; на фиг. 13 - график изменения зазора между режущими кромками ножей в зависимости от положения плоскости, в которой измеряется зазор; на фиг. 14 - схема выбора углов наклона ножей к плоскости осей враще- ния ножей.

Летучие ножницы содержат рычаги 1 и 2, на которых закреплены ножи 3 и 4. Рычаги 1 и 2 жестко закреплены на верхнем и нижнем валах 5 и 6. На валы неподвижно насажены шестерни 7 и 8, зацепляющиеся между собой. Один из валов, например нижний 6, соединяется через муфту с приводом (не показаны).

Ножи находятся в положении начала перекрытия. Режущая кромка верхнего ножа (на фиг. 3) представлена прямолинейным отрезком be, а нижнего ножа - отрезком bd. В проекции на плоскость, параллельную осям вращения ножей (фиг. 4) режущая кромка верхнего ножа представлена в виде ломаной линии ЬсЬ, а нижнего - в виде ломаной линии bdb, которые вместе составляют фигуру, близкую к квадрату, поставленному на диагональ.

Режущие кромки ножей образуются пересечением передних и задних граней ножей. Передние грани как верхнего, так и ниж- него ножей представляют собой поверхности треугольных вырезов, образующих калибры. Они состоят из двух наклонных плоскостей 9 на верхнем ноже и 10 на нижнем ноже. Поверхности задних граней также плоские, но в отличие от поступательно движущихся ножей известных ножниц они представляют собой не одну сплошную плоскость на каждом из ножей, параллельную привалочной грани, а две симметричные плоскости, пересекающиеся под некоторым углом.

Задняя грань верхнего ножа состоит из двух плоскостей 11, расположенных под углом PI (фиг. 5) к привалочной грани 12, задняя грань нижнего ножа - из двух плоскостей 13, расположенных под уг- лом р2 (фиг. 6) к привалочной грани 14. Так как привалочные грани 12 и 14 параллельны осям вращения ножей Oi и О2, а углы

5 о

5

0 5

0

5

PI и 2 измеряются в плоскостях, перпендикулярных привалочным граням и парал-. лельных осям вращения ножей, то указанные углы будут также углами наклона указанных плоскостей к осям Oi и О2 соответственно.

Возможен вариант, когда задняя грань одного из ножей представляет собой одну сплошную плоскость, параллельную привалочной грани, а задняя грань второго ножа состоит из двух или более плоскостей. Такой вариант с плоским верхним ножом и нижним с задней гранью, выполненной в виде четырех плоскостей 13, расположенных под углами РЗ и 4 к привалочной грани ножа 14, показан на фиг. 7-10. Углы наклона ножей к вертикали в плоскости, перпендикулярной осям вращения ножей, т.е. углы с.в и ан (фиг. 3), выбираются из условия свободного расхождения ножей в зоне перекрытия.. Величина их зависит от соотноще- ния радиусов крайних точек режущих кромок, т.е. радиусов г;, и R, связанных с точкой b (фиг. 3), и расстояния между осями вращения ножей А. Для свободного расхождения ножей в зоне перекрытия необходимо, чтобы соблюдалось условие R(,ri,.

При работе ножи вращаются в направлении, показанном на фиг. 3 стрелками. В положении начала перекрытия режущие кромки ножей вступают в соприкосновение своими крайними точками. При дальнейщем вращении ножей режущие кромки должны скользить одна по другой. Таково условие нормального процесса резания (когда говорится о соприкосновении и скольжении режущих кромок, то условно имеет ввиду не только их физический контакт при относительном движении, но и допустимый с точки зрения нормального реза зазор между ними).

Эмпирическим путем доказано, что если режущие кромки обоих ножей представляют собой два прямолинейных отрезка Ьс и bd на фиг. 3-6) и в начале перекрытия ножей совмещаются одни крайние точки их (точки Ь), а после поворота на некоторый угол Y совмещаются противоположные крайние точки (точки с м d) то зазор между ними в промежуточных положениях не будет превы- щать величины, допустимой при резке заготовки квадратного сечения на диагональ, при величинах перекрытия ножей и расстояниях между осями вращения, обычно принимаемых для того или иного размера сечения заготовки

Величину зазора б между режущими кромками в некоторой плоскости, перпендикулярной осям вращения ножей, например в плоскости Г-Г (фиг. 4), отстоящей от точки Ь начала перекрытия режущих кромок на расстоянии Z, можно подсчитать по формуле

б (Xl- Xi) С05ф- (А-2у(,)51пф,

деХ и xi - координаты в системе хО9у (фиг. 3) режущих кромок соответственно верхнего и нижнего ножей в плоскости Г-Г, т.е. координаты точек е и f на фиг. 3 с и 4;

А - расстояние между осями вращения ножей (фиг. 3); УЬ - координата точки b начала перекрытия ножей в той же системе хОау, связанной с осью вра- щения нижнего ножа; Ф- угол поворота ножей из положения начала перекрытия в положение, в котором режущие кромки располагаются на одном ., уровне (фиг. II).

Величина угла ф, в свою очередь, подчитывается по формуле

Ф 2arctg

fXi-|-x. I

П|

где hi - расстояние между режущими кромками в плоскости между точками е и f, измеренное в направлении оси у ( в нашем случае по вертикали).

При необходимости уменьшения зазора между режущими кромками одна из них мо- жет быть выполнена в виде ломаной линии (фиг. 13).

Ножи свободно расходятся при вращении ножей в зоне их перекрытия (т.е. на участке пересечения окружностей с радиусами Ri и ть) в том случае, если соответствую- щим образом выбраны углы аь и ан наклона

с

,

0

Q

5

ножей к вертикали в плоскости их вращения. Величины этих углов определяются расчетным путем. Формулы для определения их выведены из следующего условия: ножи должны быть расположены таким образом, чтобы в любой плоскости, перпендикулярной осям вращения их, при своем вращении в пределах зоны перекрытия они не пересекались прямой, соединяющей режущие кромки их в данной плоскости.

На фиг. 14 показано произвольное сечение ножей 3 и 4, вращающихся вокруг осей О| и О2. Ножи находятся в некотором произвольном положении, когда они уже перекрывают один другой на некоторую величину. Прямая mn, соединяющая режущие кромки К и 1 ножей в данном сечении, проходит вне ножей, не пересекая их, при этом ножи располагаются по разные стороны от этой прямой.

Для приведенного варианта ножниц подсчитанные по указанным формулам углы составляют аь 8° и 0:4-7°

Формула изобретения

Летучие ножницы, содержащие два параллельных вала, соединенных с приводом, жестко закрепленные на валах ножи, режущие кромки которых образуют калибр, отличающиеся тем, что, с целью повыщения производительности, режущие кромки ножей, образующие калибр, в начале перекрытия ножей образуют проекцию на плоскость, проходящую через оси валов, в виде квадрата, одна из диагоналей которого совпадает с осью симметрии калибра, при этом задняя поверхность по крайней мере одного из ножей образована не менее чем двумя плоскостями, расположенными наклонно к прива- лочной грани ножа и его оси вращения.

Ik

(Риг.

Вид 6

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к летучим ножницам для резки сортового проката. Целью изобретения является повышение производительности летучих ножниц. Ножницы содержат два вала 5 и 6 с параллельными осями, связанные через шестерни 7 и 8. На валах 5 и 6 закреплены рычаги 1 и 2, несушие ножи 3 и 4 с калибрами. В проекции на плоскость, параллельную осям вращения валов 5 и 6, режуш.ие кромки верхнего 3 и нижнего 4 ножей в положении реза образуют фигуру, близкую к квадрату, поставленному на диагональ. Режущие кромки ножей 3 и 4 получены от пересечения передних и задних граней ножей. Передние грани ножей 3 и 4 состоят из двух наклонных плоскостей. Задняя грань нижнего ножа 4 состоит из двух или более плоскостей, расположенных под углом к его привалочной грани. Задняя грань верхнего ножа 3 может состоять из нескольких плоскостей, расположенных под углом к его привалочной грани, а в другом варианте - из одной плоскости, параллельной привалочной грани. 14 ил. S (Л ВадА Is:) СХ) | ;о со Риг.2

(риг.5

ВидГ

/4

М

Дг

в J3

Ю

юJ3z

фиг. 6

фигЛфиг, 8

дидж

7J

ВидЛ

дидЕ

фиг.9

. 7/

ВидЗ

ч.

фиг.П

ю

20

3040

фиг. 13

50

z,

фигЛ