Летучие ножницы Советский патент 1988 года по МПК B23D25/10 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для резки движущегося проката .

Цель изобрете1шя - повышение надежности и долговечности летучих ножниц .

На фиг.1 изображена кинематическая схема кривошипно-рычажных летучих ножниц с механизмом резания, вьтолненным в виде двух параллелограммных механизмов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг,4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 схема для расчета величины осевого перемещения и углов поворота кривошипных валов; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.5.

Летучие ножницы с кривошипно-ры- чажным механизмом резания содержат корпус 1, механизм резания параллело- граммного типа, состоящий из верхнего и нижнего паралле- лограммных механизмов, первый из которых содержит главный кривошип 2, спарник 3, вспомогательный кривошип 4 стойку 5, а второй - соответственно главный кривошип 6, спарник 7, вспо- МОгательный кривошип 8 и стойку 9. На спарнике 3 закреплен верхний нож 10, на спарнике 7 - нижний нож 11. Длина стоек 5 и 9 верхнего и нижнего механизмов резания соответственно равна расстояниям 0 и OjDj между осями вращения главных 2 и 6 и вспомогательных 4 и 8 кривошипов. Спарники 3 и 7 одним концом (ножевой головкой В, И Вд,) соединены шарнирно с пальцами главных кривошипов, а другим концом, выполненным в виде направляющей, опираются на подшипники, установленные на пальцах С и Cj, вспомогательных кривошипов, при этом кор- пуса подшипников выполнены в виде ползунов 1.2. и 13, имеющих возможность перемещаться в направляющих спарника на 2-4 мм от среднего положения и компенсировать тем самым неточности изготовления и сборки, предохраняя механизм ножниц .от возникновения распорных усилий в крайних положениях параллелограммного механизма резания при котором все звенья располагаются на линиях, соединяющих оси вращения главных и вспомогательных кривошипов (соответственно 0 D/i для верхнего механизма и 02D. для нижнего механизма) .

Ведутций 14 и ведомый 15 кривошипные валы главных кривошипов 2 и 6 связаны между собой замыкающей зубчатой передачей с передаточным отношением ijg -1, обеспечивающей их вращение в противоположном направлении с одинаковой угловой скоростью Замыкающая зубчатая передача состоит из четырех зубчатых колес 16 - 19, смонтированных соответственно на кривошипном валу 14 главного кривошипа 2 верхнего механизма резания, промежуточных валах 20 и 21 и валу 15 главного кривошипа 6 нижнего меха- низма резания. На щеках главных кри вошипов 2 и 6 закреплены ножи 22 и 23. Для выбора зазоров в зубчатых зацеплениях основной зубчатой передачи (колеса 16 - J9) на валах 14, 20, 21 и 25 установлены зубчатые колеса 24 - 27 механизма выбора зазоров, причем колеса 24 - 26 установлены с возможностью поворота относительно осей валов, а колесо 27 установлено на валу 15 жестко. Момент для выбора зазоров в зацеплении создается с помощью пружин 28,которые устанавливаются на стержни 29, смонтированные .на кронштейнах ступицы 30,жестко установленной на валу 14 и зубчатом колесе 24, установленном на том же валу. На валу 15 жестко смонтировано зубчатое колесо 31, входящее в.зацепление с двумя колесами 32 и 33, установленными на приводных валах 34 и 35, соединенных с приводными двигателями (не показаны) .

Вал нижнего главного кривошипа 6 и вал 36 вспомогательного кривошипа 8 нижнего параллелограммного механизма резания связаны между собой зубчатой передачей с передаточным отношением ij6 1, обеспечивающей их вращение в одинаковом направлении с одинаковой угловой скоростью. Замыкающая зубчатая передача состоит из четырёх колес 31, 33, 37 и 38. Коле- са 37 и 38, вьтолненные с противоположным наклоном зуба, смонтированы соответственно на валах 35 и 36. Вал 35, являющийся промежуточным в зубчатой передаче между главным 6 и вспомогательным 8 кривошипами, установле на подшипниках 39 и 40. Подшипник 40 внутренним кольцом закреплен на валу

35, а его внешнее кольцо является плавающим, т.е. имеет возможность перемещаться вдоль оси расточки корпуса ножниц 1. Внутреннее кольцо подшипника 39 закреплено на валу 35, а наружное - в стакане 41, который болтами 42 через регулировочное кольцо 43 закрепляется на корпусе 1 ножниц.

шипника 51 закреплено на валу 49, а наружное - в стакане 52, который болтами 53 через регулировочное кольцо 54 закрепляется в корпусе 1 ножниц. Таким образом, опора вала с подшипником 5 является фиксированной в осевом направлении и координирует вал 49 и закрепленные на нем зубчатые

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для резки движущегося проката. Цель - повышение долговечности и надежности летучих ножниц. Это достигается тем, что по меньшей мере, один из промежуточных валов 49, расположенных между ведущим 14 и ве- дом)1м 44 кривошипными валами и снабженных жестко смонтированными на них цилиндрическими косозубыми колесами 45 и 48, содержит два колеса 46 и 47 с противоположным наклоном зуба. Каждое из колес 46 и 47 в отдельности входит в зацепление с колесами 45 и 48, смон П1рованными на соседних валах, неподвижно закрепленных в осевом направлении. Длина опор и ширина b ( колес 45 и 48 промежуточного вала выполнены с размерами, обеспечивающими осевое перемещение S на расстояние, соответствуклцее относительному повороту кривошипных валов на угол. Угол поворота равен суммарному угловому допуску деталей, входящих в кинематическую цепь между кривошипными валами 14 и 44 при контакте зубчатых колес 45 и 46 с зубчатыми колесами 47 и 48 полной шириной. Зубчатые колеса - 45 и 48, входящие в зацепление с зубчатыми колесами 46 и 47 промежуточного вала 49,смонтированы с размером между смежными торцами больше величины осевого перемещения S не менее чем с (Л з.п. ф-лы, 6 ил. 4 Д СО :о ел

Таким образом, опора промежуточного ю колеса 46 и 47 в осевом направлении вала 35 с подшипником 39 является фик- относительно зубчатых колес 45 и 48, сированной в осевом направлении и ко- установленных на валах 14 и 44. Шири- ординирует вал 35 и закрепленные на на и Ь зубчатых колес 46 и 47 нем зубчатые колеса 33 и 37 в осевом больше на величину S ширины и Ьад направлении относительно зубчатых ко- 15 зубчатых колес 45 и 48. Максгтальная лес 31 и 37, установленных на валах толщина регулировочного кольца 54 15 и 36.равна S, а длина посадочных расточек

Ширина bj) и b} зубчатых колес 33 в корпусе ножниц обеспечивает пере- и 37 больше на величину S ширины Ь мещение в осевом направлении подшил- и bjg зубчатых колес 31 и 38. Макси- 20 ника 30 и стакана 52 с закрепленным . мальная толщина регулировочного коль- в нем подшипником 51 на расстоянии ца 43 равна S, а длина посадочных рас- S. Отличие величины осевого переме- точек в корпусе 1 ножниц обеспечи- щения S и S,j валов 35 и 49 объясняет- :вает перемещение в осевом направлении ся тем, что параметры верхнего и ниж- . подшипника 40 и стакана 41 с закреп- 25 него механизмов резания и соответст- ленным в нем подшипником 39.венно-зубчатых передач мезвду их криТочная установка относительного вошипами могут быть различными. Точ- ,положения кривошипных валов 15 и 36 ная установка относительного положе- и соответственно кривошипов 6 и 8 осу- ния кривошипных валов 14 и 44 и со- ществляется в монтажном положении пу- ЗО ответственно кривопмпов 2 и 4 осущест- тем осевого перемещения промежуточ- . вляется в монтажном положении путем ного вала 35, содержащего два зубча- осевого перемещения промежуточного тых колеса 33 и 37 с противоположным вала 49, содержащего два зубчатых наклоном зуба .на величину S.колеса 46 и 47 с противоположным наПорядок выбора (расчета) величины 35 клоном зуба на величину S. S проводят следующим образом.Порядок выбора (расчета) величины

Вал 14 верхнего главного кривошипа S проводят следующим образом. 2 и вал 44 вспомогательного кривоши- Выбор величины осевого перемеще- па 4 верхнего параллелограммного ме- ния S с параметрами зубчатой переда- ханизма резания (фиг.4) связаны меж- 40 и, углом поворота ведомого кривошипа при регулировке и допусками на изготовление деталей поясняется на примере вывода аналитических зависимосду собой замыкающей зубчатой передачей с передаточным отношением 142 1, обеспечивающей их вращение в одинаковом направлении с одинаковой угловой скоростью. Замыкающая зубчатая передача состоит из четырех колес 45 - 48. Зубчатое колесо смонтировано на валу 14, колеса 46 и 47, вьшол- ненные с противоположным наклоном зу-

теи, связывающих указанные величины 45 между ведущим 2 и ведомым 4 кривошипными валами верхнего параллелограммного механизма резания кривошип- но-рычажных ножниц (фиг. 1,4). На фиг.5 и 6 изображена упрощенная

ба, смонтированы на промежуточном 50 Расчетная схема для.вьшода аналити- валу 49, а колесо 48 - на валу 44. ческих зависимостей. Обозначим Яц) и Вал 49, являющийся промежуточным в uJi межосевые расстояния зубчатых зубчатой передаче между главным 2 передач; Z , Zg, Zj и Z и Ь, bj, и вспомогательным 4 кривошипами, ус- bj и Ь - числа зубьев и ширина зуб- тановлен на подшипниках 50 и 51. Под- 55 чатых колес 45 - 48; р2 и f - угол щипник 50 является плавающим, т.е. наклона зубьев колес 45, 46 и 47, 48; имеет возможность наружным кольцом т, , г, г, и г - радиусы делительных перемещаться вдоль оси расточки кор- окружностей колес 45 - 48; U. и U. - пуса 1 ножниц. Внутреннее кольцо под- передаточное число пары зубчатых котеи, связывающих указанные величины 45 между ведущим 2 и ведомым 4 кривошипными валами верхнего параллелограммного механизма резания кривошип- но-рычажных ножниц (фиг. 1,4). На фиг.5 и 6 изображена упрощенная

лес 45, 46 (U ) и 47, 48 (l. - ); и - общее передаточное чис) ло зубчатой передачи (U ); допуск на угловой размер; угол поворота колеса 45 (кривошипа 2) при осевом перемещении S; о - угол поворота колеса 48 (кривошипа 4) при осевом перемещении S; ДоС- относитель ный угол поворота кривошипов 2 и 4 при осевом перемещении S.

I Если кривошипный вал 14, кривошип 2 и колесо 45 при регулировке (осевом перемещении промежуточного вала 49) неподвижны, то при противоположном направлении углов наклона j и угол Л;:( с/4 , а углы of и о в радианах равны

г (S.) + (S )/r: . В общем случае для летучий ножниц с кривошипно-рычажным механизмом резания, выполненным в виде двух па- раллелограммных механизмов резания, имеют и,/1 ; Uj 1 ; и 1 . Если и i ; 1 jig

г.

г г;

аи), ао)л а;

ся выбор ширины опор промекуточного вала, обеспечивающий его осевое перемещение на величину S.

Ножницы работают следующим обра зом.

От двигателей вращение через приводные валы 34 и 35 передается на вал 15 и через зубчатые колеса 19,

10 18, 17 и 16 на вал 14 главного кривошипа 2 верхнего механизма резания. Одновременно вращение передается на валы вспомогательных кривошипов верхнего и нижнего механизмов резания:

15 от вала 35 через зубчатые колеса 37 и 38 на вал 36 вспомогательного кривошипа 8 нижнего механизма резания; от вала 14 через зубчатые колеса 45 - 48 на вал 44 вспомогательного кривошипа 4 верхнего механизма резания.

Верхний и нижний ,Dj параллелограммные механизмы резания вращаются в противоположном направле НИИ с одинаковой угловой скоростью.

25 Ножи 10 и 11, установленные на спар- никах,. движется строго-поступательно, 2 г. оставаясь перпендикулярными к оси

движущегося«со скоростью VH проката. Такое движение ножей 10 и 11 обеспе30 чивает высокое качество реза. Ножи 22 и 23, установленные на щеках кривошипов, имеют вращательное движение, характерное для летучих ножниц барабанного типа. Эти ножи используются

20

г г

то Ас 2C(S tg)/rl 2(2S tg/)

I S (0,5 ruo()/tgj, (aAoQ / (fttgp).

: При неподвижном положении кривоI шипа 2 (зубчатого колеса 45 и кривошипного вала 14) выбор величины S осуществляется из условия , при этом учитывая, что угловой допуск располагается симметрично относительно.сред- для резки проката, двигающегося с по ней линии (номинального размера, ха- вьшгенными скоростями, так как при

рактеризующего относительное расположение звеньев механизма при идеальном изготовлении по номинальным размерам) , установку зубчатых колес 46 и 47 на промежуточном валу 49 следует- выбирать симметричной относительно зубчатых колес 45 и 48, а размер b между их смежными торцами принимать равным Ъ (5 + 1 мм). Отсюда следует, что размер b между смежными торцами зубчатых колес, смонтированных на соседних неподвижно закрепленных в осевом -направлении валах и входящих в зацепление с двумя зубчатыми колесами промежуточного вала, выполненного с возможностью осевого перемещения на величину S, должен выбираться большим на величину осевого перемещения промежуточного вала не менее чем на 1 мм.

В соответствии с полученной величиной S и расположением зубчатых колес промежуточного вала осуществляет40

одинаковой угловой скорости вращения главных кривошипов и, следовательно, мощности двигателей, скорости движения ножей 22 и 23 больше, чем скорости ножей 10 и 11.

Формула изобретения

зафиксированы от осевого смещения, а промежуточные валы несут жестко смонтированные на них цилиндрические косозубые колеса, расположенные с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами кривошипных валов, о т- личающиеся тем, что, с целью повьш1ения надежности и долговечности, по меньшей мере на одном из промежуточных валов косозубые колеса

расположены с противоположным наклоном зуба, ширина зубчатых колес с противоположным наклоном зуба больше ширины зубчатых колес, входящих с ними в зацепление, на величину осевого перемещения, соответствующего относительному повороту, при контакте зубчатых колес полной ширины, кривошипных валов, на угол, равный суммарному угловому допуску деталей, образующих кинематическую цепь между кри

10

8

вошипньтм валами, при этом длина расточки посадочных поверхностей опор промежуточного вала увеличена на размер упомянутого осевого перемещения. 2. Ножницы non.l, о тли ч а ю- щ и е с я тем, что зубчатые колеса, входящие в зацепление с зубчатыми колесами промежуточного вала, смонтированы на валах с размерами между смежными торцами больше величины осевого перемещения промежуточного вала.

А Фиг.1

А-А

1й 11

Фиг. 2

LJ W 2 ttZ

Л

В в

52 .5if &