Устройство для резки Советский патент 1988 года по МПК B23D45/00 F16H1/00 

17

/бчЛо J 2.

(Л

СО

00

13

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к станкам для резки изделий цилиндрической формы и профильного проката, и может быть использовано в судостроении, судоремонте, машиностроении и других областях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение производительности путем автоматического изменения подачи из условия стабилизации мощности резания.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема станка; на фиг. 2 - график принципиальной зависимости подачи на оборот пилы от ее частоты вращения.

Устройство для резки содержит корпус 1 с расположенными в нем двигателем 2, редуктором 3, кинематически соединенньми с промежуточным валом 4 на котором жестко закреплены зубчатые колеса 5-7. Зубчатое колесо 5 передает вращение дисковой пиле 8. Зубчатое колесо 6 входит в зацепление с колесом 9, установленным с возможностью вращения в корпусе 1 и на винтовой нарезке ходового винта 10. Зубчатое колесо 7 входит в зацепление с колесом 11 на шлицевой нарезке винта 10. Числа зубьев колес 6, 9 и 7. 11 выбираются такими, что передаточное число между зубчатыми колесами 7 и 11 цепи вращения ходового винта 10 больше передаточного числа зубчатых колес 6 и 9. Ходовой винт 10 закреплен с возможностью вращения и неподвижно в осевом направлении на стойке 12 направляющего устройства 13, н котором с возможностью перемещения по оси винта 10 установлен корпус 1. На промежуточном валу 4 в цепях вращения пилы 8 и зубчатого колеса 9 установлена многодисковая фрикционная муфта 14. Для регулирования усилия сжатия дисков и величины крутящего момента, передаваемого муфтой, служит винт 15. На промежуточном валу 4 жестко закреплен тормозной шкив 16, взаимодействующий с фрикционной колодкой на винте 17, установленном в корпусе 1 .

Устройство для резки работает сле дуюищм образом.

Перед началом работы отрезаемое изделие закрепляют в зажимном механизме (не показаны) на направляющем устройстве 13. Фрикционную муфту 14 вращением винта 15 настраивают на

8062

передачу определенного крутящего момента в соответствии с технологическими свойствами материала отрезаемого изделия, режущими свойствами пилы 8. Вращением винта 17 тормозной шкив 16 растормаживают.

При включении двигателя 2 вращение передается на промежуточный

вал 4 и далее пиле 8, зубчатому колесу 9 и ходовому винту 10. Колесо 9 и винт 10 вращаются в одном направлении, при этом за счет меньшей величины передаточного числа цепи враще5 ния зубчатое колесо 9 вращается с большей частотой. За счет разницы в частотах вращения колеса 9 и винта 10 осуществляется максимальная подача пилы 8, с этой подачей проис0 ходит подвод пилы 8 и врезание. По iepe врезания крутящий момент и усилие подачи на пиле 8 возрастают, увеличивая крутящий момент на зубчатом колесе 6, который не может быть больше

5 величины, определяемой заданным на фрикционной муфте 14 моментом трения. При достижении крутящим моментом на колесе 6 величины момента трения муфты 14 в последней возникает сколь0 жение, которое приводит к уменьшению частот вращения пилы 8 и колеса 9. Частота вращения пилы определяется из выражения

п( - Л) I-,(1)

5 -

где п - частота вращения пилы 8; п - частота вращения двигателя; а - частота вращения дисков фрикционной муфты 14 относительно друг друга (скольжение); i - передаточное число цепи вращения колеса 7 от двигателя 2; 1 - передаточное число цепи вра40

45

щения пилы 8 от колеса 5. С учетом сксзльжения величина подачи на оборот пилы 8

t с-:

n ( . п с - - а т- - т-т- iiiE.i2

t «

«i (4

-SJ5

)

,, ( u-ip)-i/ где t - шаг резьбы винта 10;

(2)

1 - передаточное число колес 11

и 7; i 5 - передаточное число колес 9

и 6.

31

Влияние скольжения на подачу и частоту вращения пилы 8 устанавливает зависимость подачи от частоты вращения пилы 8, определяемую из выражений (1) и (2)

i, (4-D

,). (3) S - Г 2 Из выражений (2) и (3) следует, что увеличение скольжения и уменьшение частоты вращения пилы 8 приводит к снижению подачи и наборот. Принципиальная зависимость подачи на оборо пилы 8 от частоты ее вращения представлена на фиг. 2, Где показано, что при отсутствии скольжения осуществляется максимальные частота вращения п и подача S пилы 8. максмакс

Снижение частоты вращения пилы 8 за счет скольжения вызывает уменьшение подачи.

При снижении частоты вращения пилы 8 до величины, определяемой выражением

п .nj.,

(4)

происходит прекращение подачи. Таким образом, в изменяющихся условиях обработки происходящее под действием сил резания изменение частоты вращения пилы 8 приводит к установлению рабочих подач в диапазоне от максимальной до нуля. Если при нулевой подаче частота вращения пилы 8 продолжает снижаться, что возможно в условиях предшествующих заеданию пи лы 8, то устанавливается обратная подача и заклинивание предотвращается.

Рассмотренная закономерность изменения подачи от частоты вращения обеспечивает стабилизацию крутящего момента на пиле 8 в изменяюЕцихся условиях резания. При этом самопод- настройка подачи в диапазоне от максимальной до нуля происходит при относительно небольшом изменении частоты вращения пилы 8, характеризуемом выражением

А 2jn«j tlSa.ioo%(1 - т)- 10и%, (5)

MQKC Ч

где f - точность стабилизации частоты вращения пилы 8. Выбор близких значений п-ередаточ- ных чисел позволяет с высокой точ06

ностью стабилизировать частоту вращения пилы 8. Стабилизация крутящего момент и час1иты вращения пилы 8 обеспечивает стабилизацию мощности резания.

Регулированием величины крутящего момента муфты 14 достигается изменение величины скольжения и соответственно подачи на оборот пилы 8. Увеличение крутящего момента муфты 14 уменьшает скольжение и увеличивает подачу, а понижение момента увеличивает скольжение и уменьшает подачу,

Тем самым регулированием величины крутящего момента фрикционной муфты 14 производится регулирование сил резания на пиле 8 и соответственно мощности резания, что дает возможность

устанавливать мощность резания исходя из условия полного использования мощности двигателя в изменяющихся условиях резания и тем самым обеспечить максимал чую производительность

отрезки.

По окончании резания вращением винта размыкается фрикционная муфта 14 и вращением винта 17 затормаживается шкив 16, что приводит к останов- ке зубчатого колеса 9 и осуществлению обратной подачи, равной шагу винта 10 на один его оборот.

Формула изобретения

Устройство для резки дисковым инструментом, содержащее размещенные в горизонтально перемещаемом корпусе двигатель с редуктором, кинематически

связанным с ходовым винтом, несущим зубчатые колеса, размещенные на шлицах и на резьбе, фрикционную муфту с регулируемым моментом, отличающееся тем, что, с целью

повышения производительности путем автоматического регулирования подачи, устройство снабжено промежуточным валом, кинематически связанным со шпинедем дискового инструмента и

зубчатым колесом ходового винта, установленным на резьбе, при этом промежуточный вал связан с редуктором посредством фрикционной муфты, а передаточное число цепи вращения ходового винта больше передаточного числа цепи вращения зубчатого колеса, установленного на резьбе винта.

s

нм1об

ак

Фиг. 2

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к станкам для резки изделий цилиндрической формы и профильного проката. Цель изобретения - повышение производительности путем автоматического регулирования подачи. Для этого устройство снабжено промежуточным валом 4, кинематически связанным с редуктором 3 посредством фрикционной муфты 14. На валу 4 жестко закреплены зубчатые колеса 5, 6, 7. Зубчатое колесо 5 передает вращение дисковому инструменту 8. Зубчатое колесо 6 входит в зацепление с колесом 9, установленным с возможностью вращения в корпус 1 и на винтовой нарезке ходового винта 10. Передаточное число цепи вращения ходового винта 10 больше передаточного числа цепи вращения зубчатого колеса 9, установленного на резьбе винта. 2 ил. с