Устройство для гидроструйной резки листовых материалов Советский патент 1993 года по МПК B23D31/00 

Изобретение относится к резанию маериалов в машиностроении и может быть спользовано в других отраслях промышенности.

Целью изобретения является упрощеие конструкции и улучшение условий эксплуатации устройства.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, план; на фиг.З - разрез -А на фиг.1; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1 вариант исполнения).

Устройство для гидроструйной резки истовых материалов состоит из резательной машины 1 с гидрорезаком 2, на котором акреплен защитный кожух 3, а также из раскроенного стола 4, на который укладывается разрезаемый листовой материал 5, и струеприемника 6. На цилиндрическом корпусе 7 гидрорезака 2 выполнена резьба 8. Защитный кожух 3 выполнен в виде набора двух и более) разновысотных тонкостенных- конусов 9, 10, 11 с перфорацией 12 и с параллельными образующими (поз. не показана), размещенных соосно и с зазорами а и b между ними. Узел крепления (поз. не пока зана) кожуха 3 на гидрорезаке 2 выполнен в виде набора цилиндрических втулок 13 по количеству конусов 9, 10, 11 и двух гаек 14. Каждый из конусов 9, 10, 11 закреплен на соответствующей втулке 13. Набор втулок 13 установлен на цилиндрическом корпусе 7 гидрорезака 2 и зафиксирован на ней от перемещений посредством гаек 14. сопрягающихся с резьбой 8. Основания 15, 16, 17 конусов 9,10, 11.расположены в одной плоскости 18, отстоящий на зазор Н от обрабатываемого-материала 5. Эластичная окантовка (поз.не показана) кожуха 3 выполнена в виде набора сплошных конических юбок 19, 20, 21, каждая из которых закреплена на основании 15, 16, 17 соответствующего конуса 9, 10, 11. Эластичные юбки 19, 20, 21 своими внутренними поверхностями 22 упруго взаимодействуют с обрабатываемым материалом 5.

На внешней поверхности 23 наружного конуса 11 может быть закреплен звукоизолирующий материал 24. Размеры перфораций 14 уменьшаются по направлению от внутреннего конуса 9 к наружному конусу 11,

Рабочая струя 25 из гидрорезака 2 входит в раскраиваемый листовой материал 5, прорезая вы нем щель 26 и частично отражаясь от него в виде брызг 27, а затем выходит, из него в виде отработанной струи 28.

Устройство работает следующим образом.-/

На раскроечный стол 4 устройства укла- дьшается листовая заготовка 55. К гидрорезаку 2 подается рабочая жидкость под сверхвысоким давлением, истекающая со сверхзвуковой скоростью из гидрорезака 2 в виде рабочей струи 25. Согласуясь с заданной линией реэа, резательная машина 1 пе- ремещает гидрорезак 2 по площади заготовки 5. В процессе такого перемеще-. ния струя 25 прорезает щель 26 в раскраиваемом материале 5, а после выхода из

прорезанной щели 26 отработанная струя 28 улавливается струеприемником 6. При встрече с материалом заготовки 5 рабочая струя 25 частично отражается от него, особенно в начальной стадии образования ще5 ли 26, и разлетается вверх и под углом в стороны в виде брызг 27. Разлетающиеся брызги 27 улавливаются коническим кожухом 3, посаженным на корпус 7 гидрорезака 2. Кожух 3 выполнен многослойным, состо0 ящим.из тонкостенных перфорированных конусов 9, 10, 11, которые в частном случае могут выполняться из сетки,

Количество конусов 9, 10, 11, а также размеры их перфораций 12 определяются

5 интенсивностью образования брызг 27 при условии исключения их вылета за пределы кожуха 3. В свою очередь, интенсивность образования брызг 27 определяется скоростью струи .25 и расходом воды, выносимой

0 п в струе 25. С увеличением скорости и расхода воды в струе 25 увеличивается интенсивность образования брызг 27 от соударения струи 25 с раскраиваемым материалом 5. Для гашения более интенсивного потока

5 брызг 27 необходимо большее количество слоев в кожухе 3, т.е. большее количество перфорированных конусов 9,10,11, Того же эффекта можно достичь, уменьшая размеры перфораций 12 ступенями от внутреннего

0 конуса 9 к наружному 11 и не увеличивая количества конусов 9, 10, 11.

Закрепление конусов 9,10,11 на цилиндрических втулках 13, сопрягающихся с цилиндрическим корпусом 7 гидрорезака,

5 позволяет устанавливать конусы с зазорами а и b один от другого, а закрепление и фиксация набора втулок 13 на корпусе 7 с помощью гаек 14, сопрягающихся с резьбой 8, позволяет регулировать зазор Н между об0 рабатываемым материалом 5 и плоскостью 18, общей для оснований 15, 16, 17 конусов 9, 10, 11. Номинальный настроечный зазор Н выбирается таким, чтобы обеспечить во время работы устройства постоянный кон5 такт внутренних поверхностей 22 эластичных конических юбок 19, 20, 21 с раскраиваемым материалом 5 при всех вероятных искривлениях последнего в пределах допустимых норм. Юбки 10, 20, 21 должны компенсировать вероятные в процессе работы устройства колебания зазора. Н, надежно уплотняя зону брызгообразова- ния (не показано) под кожухом 3 и не допуская взаимного контакта жестких оснований 15, 16, 17 конусов 9. 10, 11 и 5 обрабатываемого материала 5.

Проходя через перфорации 12 или ячейки сеток в конусах 9, 10, 11, брызги 27, обладающие высокой начальной скоростью, гасят свою энергию постепенно. Одна часть 10 брызг 27 отражается от перемычек между перфорацией 12 внутреннего конуса 9, создавая при этом отжимное усилие отраженной струи 25 на кожух 3. Это усилие 15 передается на гидрорезак 2 и складывается с усилием отдачи на гидрорезак 2 от выброса прямой (истекающей) струи 25. Отжимное усилие на гидрореззк 2 отрицательно сказывается на точность резания, особенно 20 непостоянная в процессе резания часть этого усилия - усилие отраженной струи 25 на кожух 3. Поэтому предпочтительно преобладание площади перфорации 12 конуса 9 над площадью его перемычек. Однако соотно- 25 шение этих площадей ограничивается другим условием. Другая часть брызг 27 проходит через перфорацию 12 конуса 9 до встречи с конусом 10. где часть этих брызг 27 отражается от перемычек и часть прохо- 30 дит через перфорацию 12 до встречи с конусом 11 и т.д. В зазорах а и b между конусами 9, 10, 11 возникает хаотическое движение многократно отражаемых брызг 27, которое способствует интенсивному гашению энер- 30 гии брызг 27 и превышает отжимное усилие отраженной струи 25 на конусы 10, 11 в разжимные усилия между парами конусов 9 . и 10, 10 и 11, т.е. во внутренние усилия, 35 поглощаемые конструкцией самого кожуха 3 и не передаваемые на гидрорезак 2. Для повышения эффективности последнего обстоятельства предпочтительно преоблада- 45 кие площади перемычек в конусах 9, 10, 11 над площадью их перфораций 12. Рациональное соотношение указанных площадей в каждом конкретном случае должно уточняться экспериментальным путем.50

Одновременно с гашением энергии брызг 27 в лабиринтах, образованных пер- . форациями 12 или сетками конусов 9,10,11 и зазорами а и b между конусами 9, 10, 11, снижается уровень шума,, производимого 55 струей 25 и брызгами 27. Еще более эффективнее снижение уровня указанного шума достигается путем закрепления звукоизолирующего материала 24 на внешней поверх- .ности 23 наружного конуса 11.

Применение предлагаемого устройства позволяет при снижении влияния вредных воздействий на обслуживающий персонал и при повышении экологической чистоты устройства упростить конструкцию и повысить экономичность его эксплуатации, ликвидировав систему отсоса отработанной воды из зоны резания, а также обеспечить высокую точность резания, снизив силу отдачи рабочей струи на гидрорезак.

Формула из о бретения

1. Устройство для гидроструйной резки листовых материалов, содержащее резательную машину, на цилиндрическом корпусе гидрорезака которой посредством узла крепления установлен конический защитный кожух с эластичной окантовкой основания для упругого взаимодействия с обрабатываемой поверхностью листового материала, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения условий эксплуатации, конический защитный кожух выполнен в виде не менее двух тонкостенных перфорированных разновы- сотных конусов с параллельными образующим размещенных соосно и с зазором по отношению один к другому, при этом узел его крепления выполнен в виде набора цилиндрических втулок по числу указанных конусов и двух гаек, каждый из конусов закреплен на соответствующей цилиндрической втулке, на цилиндрической поверх- ности корпуса гидрорезака выполнена резьба, набор цилиндрических втулок установлен на указанной цилиндрической поверхности корпуса гидрорезака и зафиксирован на ней от перемещения посредством указанных резьбы и гаек, основания всех конусов расположены в одной плоскости, а эластичная окантовка выполнена в виде набора сплошных конических юбок, каждая из которых закреплена на основании соответствующего конуса.

2. Устройство по п.1, о тличающее- с я тем, что отверстия перфорации на конусах защитного кожуха выполнены с уменьшением размером по направлению к наружным конусам.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что внешняя поверхность наружного конуса покрыта слоем звукоизолирующего материала.

Фиг. 4

Фиг. 2

J-4