Устройство для изготовления фибр из проволоки Советский патент 1992 года по МПК B21F11/00 

Изобретение относится к оборудованию для изготовления арматуры для железобетона, в частности для изготовления из проволоки стальных фибр для фибробетона.

Известно устройство для изготовления фибр путем резки проволоки на мерные длины, содержащее бухтодержатель, механизм подачи проволоки в виде двух валков, один из которых выполнен приводным, и механизм резки в виде приводного вращающегося диска, причем приводной валок и приводной диск установлены непосредственно на валу электродвигателя.

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности профилирования фибр, которое улучшает сцепление фибр с бетоном.

Известно также устройство для изготовления фибр из проволоки, содержащее разматы- ватель, привод, станину с направляющими

для проволоки, механизм формообразования фибр из проволоки с формообразующими роликами в виде смонтированных на валах с возможностью взаимодействия друг с другом ведомого ролика и соединенного с приводом ведущего ролика и с ножом для резки фибр. Зазор между валками регулируется с помощью болтов и резиновых прокладок - прототип.

Это устройство позволяет осуществлять профилирование фибр, но недостаточно надежно и удобно в работе, т.к. при использовании различных сортаментов проволоки или изготовлении различных профилей необходимо производить регулировку болтового соединения с упругой прокладкой.

Такая регулировка требует постоянного контроля и не позволяет стабильно получать профиль с высокой точностью. В процессе работы ролики проскальзывают друг отно ч

V

о

V,

с

СА

сительно друга и это снижает надежность устройства.

Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения проскальзывания формообразующих роликов относительно друг друга и повышение качества готового изделия за счет обеспечения постоянства геометрического профиля фибр.

Для достижения поставленной цели устройство для изготовления фибр из проволоки, содержащее станину с направляющими для проволоки, механизм формообразования фибр из проволоки с формообразующими роликами в виде смонтированных на валах с возможностью взаимодействия друг с другом ведомого ролика и соединенного с приводом ведущего ролика и с ножом для резки фибр, снабжена дополнительным приводом, соединенным с ножом для резки фибр, зубчатой передачей, шестерни которой размещены на валах формообразующих роликов. Формообразующие ролики смонтированы на валах посредством подшипниковых опор, причем подшипниковая опора ведомого ролика расположена в корпусе, выполненном в виде эксцентрика, а ведущий ролик установлен на валу относительно соосной с ним шестерни под углом, тангенс которого определяется из зависимости

tga

Кзкс - (Кзкс - 0.4 d)2

Rpon

где Нэке - радиус эксцентриситета корпуса для размещения подшипниковой опоры ведомого ролика;

d - диаметр обрабатываемой проволоки;

Rpon - радиус ведущего формообразующего ролика.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - зона контакта формообразующих роликов с проволокой и зацепление зубьев шестерен, установленных соосно с формообразующими роликами; на фиг. 4 - схематическое изображение взаимного расположения формообразующих роликов для расчета величины углового смещения.

Устройство для изготовления фибр из проволоки (фиг. 1) содержит станину 1, раз- матыватель 2, электропривод 3, направляющие 4 для проволоки 5, ведущий формообразующий ролик б, установленный на валу 7 в подшипниковой опоре 8, ведомый формообразующий ролик 9, установленный в подшипниковой опоре 11, подвижный нож 12 для резки фибр. Вал 7 ролика 6 связан с электроприводом 3. По0

5

движный нож 12 связан с дополнительным электроприводом 13. На валах 7 и 10 закреплены шестерни 14 и 15 соответственно, образующие дополнительную зубчатую передачу. Вал 10 ролика 9 установлен в подшипниках 16, размещенных в эксцентриковом корпусе 17, закрепляемом в подшипниковой опоре 11. Опора 11 (фиг. 2) может быть выполнена разъемной с зазором между верхней и нижней частями, скрепляемыми между собой болтами 18. Ведущий ролик 6 установлен на валу 7 (фиг. 3) относительно соосной с ним шестерни 14 под углом а, определяемом из выражения

ща JR3Kc-(R3Kc-0.4d)2 Крол

Это выражение получено расчетно-экс- периментальным путем. УголаЈ(фиг. 4) определяется из треугольника ОДЕ, в котором . Величину f можно найти из прямоугольного треугольника аЬс

5

0

5

0

5

0

(2)

т v Вэкс (RSKC - Kn/id) где Рэкс - радиус эксцентриситета;

d - диаметр проволоки;

КПл - коэффициент плющения проволоки.

В уравнении (2) член КПл d представляет собой зазор между формообразующими роликами, который устанавливается до начала работы установки с учетом величины плющения проволоки при формообразовании в диапазоне применяемых диаметров проволоки, жесткости узлов устройства, требуемой точности изготовления фибр и т.д.

Проведенные эксперименты позволили установить, что КПл. находится в пределах 0,3-0,5, что обеспечивает примерное равновесие между количеством обрываемых и выдерживаемых фибр в расчетном сечении растягиваемого фибробетонного элемента. При Кпл.0,5 фибры ломаются от пережима, при Кпл.0,3 резко увеличивается количество выдерживаемых фибр. Расчеты показывают, что при изменении величины КПл. от 0,3 до 0,5 величина угла а изменяется менее чем на 10 , поэтому с учетом точности изготовления зубчатых колес и жесткости узлов устройства целесообразно при расчете принять Кпл.0,4. Таким образом, из треугольника ОДЕ (фиг. 4) находим:

55

tga JUc-(.4dy(1)

Устройство работает следующим образом.

Электродвигатель 3 приводит во вращение ведущий формообразующий ролик 6 и

через синхронизирующие шестерни 14 и 15 ведомый формообразующий ролик 9. Электродвигатель 13 приводит во вращение подвижной нож 12, Проволока 5 с разматывателя 2, проходя по направляю- щим 4, захватывается роликами 6 и 9. обжимается, приобретая необходимый профиль и продвигается к ножу 12, где разрезается на отрезки равной длины. При необходимости изменения диаметра обрабатываемой проволоки или изменения профиля фибр, т.е. глубины впадин и высоты выступов, отворачивают болты 18, тем самым освобождая эксцентриковый корпус 17 в подшипниковой опоре 11, затем корпус 17 поворачивают на определенный угол, соответствующий необходимому изменению за- зора между роликами 6 и 9 и снова затягивают болты 18. При повороте корпуса 17 происходит одновременный поворот ва- ла 10 с закрепленными на нем роликом 9 и шестерней 15. Благодаря тому, что ролик 6 установлен на валу 7 с угловым смещением, рассчитанным по формуле (1), поворот ролика 9 не приводит к искажению профиля фибр в части взаимного расположения выступов и впадин на фибрах. При повороте ролика 9 на угол об его профилирующие элементы займут расчетное положение относительно профилирующих элементов ролика 6. Увеличение межосевого зазора между ва- лами7и 10 должно увеличивать радиальный и боковой зазор между зубьями шестерен 14 и 15. Увеличение радиального зазора вызывает лишь незначительное смещение ли- нии контакта зубьев от ножки зуба к вершине, т.е. не приводит, к заметному ухудшению зацепления, а боковой зазор полностью выбирается благодаря повороту шестерни 15 через корпус 17, и таким обра-

зом, шестерни 14 и 15 остаются в зацеплении, близком к оптимальному.

Формула изобретения Устройство для изготовления фибр из проволоки, содержащее разматыватель, станину с направляющими для проволоки, механизм формообразования фибр из проволоки с формообразующими роликами в виде смонтированных на валах с возможностью взаимодействия друг с другом ведомого ролика и соединенного с приводом ведущего ролика и с ножом для резки фибр, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения проскальзывания формообразующих роликов относительно друг друга и повышения качества готового изделия путем обеспечения постоянства геометрического профиля фибр, оно снабжено дополнительным приводом, соединенным с ножом для резки фибр, зубчатой передачей, шестерни которой размещены на валах формообразующих роликов, при этом последние смонтированы на валах посредством подшипниковых опор, причем подшипниковая опора ведомого ролика расположена в корпусе, выполненном в виде эксцентрика, а ведущий ролик установлен на валу относительно со- осной с ним шестерни под углом, тангенс которого определяется из зависимости

tga

JR32Kc- (Нэке- 0.4 d)2

Крол

где RSKC - радиус эксцентриситета корпуса для размещения подшипниковой опоры ведомого ролика;

d - диаметр обрабатываемой проволоки;

Rpon - радиус ведущего формообразующего ролика.

ИГЛ

И.

ФигЛ

Использование: при изготовлении арматуры для железобетона. Сущность изобретения. Устройство содержит станину, размагыватель, эл, привод, ведущий и ведомый формообразующие ролики, установленные на валах, подвижный нож с электроприводом. На валах закреплены шестерни, находящиеся между собой в зацеплении. Вал установлен в подшипниках, закрепленных в эксцентриковом корпусе, размещенном в стойке с возможностью поворота. Ролик установлен на валу с угловым смещением относительно соосной с ним шестерни на угол a. tg кото- ро о определяется из соотношения tg a Нэке -(Рэкс- 04d) / Rpon., где R9icc- радиус эксцентриситета корпуса, мм; Нр0л. - радиус ролика, мм; d -диаметр проволоки, мм. С