Станок для безотходной резки круглого проката

 

СТАНОК ДЛЯ БЕЗОТХОДНОЙ РЕЗКИ КРУГЛОГО ПРОКАТА.по авт. св. № 549278 отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости режущих элементов, нерабочие торцы режущих элементов выполнены несимметричными относительно своей продельной оси, при этом вол vi эаходной части нерабочего торца каждого режущего элемента , обрйзованный общей каса ельной контактируюпщх поверхностей торца и ролика с плоскостью, проходящей через ось ролика и ось вращения каретки, определяется из выражения -, где f - коэффициент трения - скольжения ролика по обойме, а н,а его поверхности в зоне выхода из контакта с роликом выполнен Всорез.;С Sojffyjf If Фг/г.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ВЗМЙ б

РЕСПУБЛИК (19) (1)) 3 5)) В 23 Р 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 549278 (21) 3412612/25-27 (22) 23.03.82 (46) 07.07.83. Бюл. Р -25 (72) З.И. Черкавский, А.И. Эрлих и В.В. Ермилов (71) Кишиневский тракторный завод (53) 621.967.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 549278, кл. В 23З 23/00, 1975

° ° прототип).

54)(57) СТАНОК ДЛЯ БЕЗОТХОДНОЙ РЕЗКИ

КРУГЛОГО ПРОКАТА по авт. св. )) 549278 отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости режущих элементов, нерабочие торцы режущих элементов выполнены несимметричными относительно своей продольной оси, при этом увял g заходной части нерабочего торца каждого режущего элемен-та образованный общей касательной

/ контактирующих поверхностей торца и ролика с плоскостью, проходящей через ось ролика и ось вращения каретки, определяется из выражения Й 2.$

0 = — — а сЕ. Z 1-1 где f — коэффициент трения - скольжения ролика по обойм э, а на его поверхности в зоне выхода из контакта с роликом выполнен вырез.

1е

И

10?б978

Изобретение относится к обработке металлов давлением, может быть использовано в машиностроении для резки проката, По основному авт. св. Р 549278 известен станок для безотходной резки круглого проката, содержащий корпус, зажимной механизм и два режущих инструмента, один из которых выполнен вращаемым вокруг оси отрезаемого проката, подпружинен и снабжен вибратором, IO взаимодействующим с нерабочим торцом режущего элемента. Вращаемый режущий инструмент выполнен в виде каретки, в радиальных пазах которой располо>кены два призматических режущих злемен-)5 та, а вибратор выполнен в виде сво;бодно вращаемого соосно каретке сепаратора с роликами,при этом второй режущий инструмент и зажимной механизм фиксированы от проворота, . например, шпонкой (1) .

Придание нерабочему торцу режущих элементов произвольной кривизны не обеспечивает надежную pàáoòó станка, госкольку при большом радиусе криви з- ны снижается энергия удара призмати" ческого элемента о разделяемый прокат, при заниженной величине радиуса кривизны возможен захват сепаратора с ролнками во вращение, что влечет за собой неработоспособность станка, Симметричная форма торца обеспечает плавное нарастание нагрузки, т„е. постепенное вдавливание режущего элемента в разделяемый прокат и такое

1же постепенное снятие нагрузки, в ре- З5 рультате чего имеет место длительный контакт вращаемого режущего элемента с неподвижным прокатом. Это вызывает разогрев рабочей говерхности вследствие трения и повьп»енный износ режущей кромки элементов.

Цель изобретения — повышение стойкости режущих элементов„

Поставленная цель достигается тем, что в станке для безотходной резки 45 круглого проката по авт. св. Р 549278 нерабочие торцы режущих элементов выполнены несимметричными относительно своей продольной оси, при этом угол заходной части нерабочего торца каж- 5О дого режущего элемента, образованный общей касательной контактирующих поверхностей торца и ролика с плоскостью, проходящей через ось ролика и ось вращения каретки, определяется из выражения где f - коэффициент трения — скольжения ролика по обойме, а на

его поверхности в зоне выхода из контакта с роликом выпол-., нен вырез. б5

На фиг. 1 изображен станок для безотходной резки круглого проката, общий вид; на фиг. 2 — разрез A A на фиг. 1," на фиг. 3 — разрез Б-Б.на фиг. 1; на фиг,4 — расчетная схема усилий, возникающих при контакте торца режущего элемента с роликом.

Станок для безотходной резки круглого проката содержит корпус 1, в подшипниках 2 которого смонтирован составной режущий инструмент в виде двух призматических элементов 3, подвижно установленных в радиальных пазах полой каретки 4. Режущие элементы отжимаются пружинами 5 в направлении от оси к переферии, чем обеспечивается безпрепятственная пода а проката в устройство. Каретка 4 приводится во вращение электроприводом б, например, через клиномерную передачу 7. Кроме того, в корпусе установлена обойма 8, по направляющей дорожке которой «атятся ролики 9 вибратора, заключенные в сепаратор 10. Сепаратор 10 установлен в обойме с возможностью свободного вращения, В корпусе за" креплен также неподвижный режущий инструмент 11 и зажимной механизм 12, предназначенный для фиксации разрезаемого проката от осевого смещения и проворота. Зажимной механизм может быть выполнен в виде сегментов 13, установленных в коническом отверстии корпуса с возможностью перемещения вдоль оси разделяемого проката и приводимых в движение штоком 14 â€, íåâìoцилиндра 15. Подача проката осуществляется, например, валиками 1б до упора 17, взаимодействующего с конечным выключателем 18, Пружина 19 отжимает упор при отсутствии давления проката. Упор 17 может быть зафикси-. рован в различных местах на штанге 20 при настройке на -1ужную длину отрезаемой заготовки.

Станок работае.. следующим образом.

Валки 16 подают разделяемый прокат 21 до упора 17,причем призматические ножи отжаты по направлению к периферии и не мешают подаче. Упор 17 поворачивается и фиксируется, сжимая гри этом пружину 19 и воздействуя на конечный выключател= 18. Вырабатывается команда на подачу воздуха в правую полость пневмоцилиндра 15. Шток 14 с поршнем перемещается влево, воздействуя на сегменты 13, которые, скользя по коническому отверстию в корпусе 1, зажимают прокат 21, После этого вклю чается электропривод, сообщающий I:ращение каретке 4. Призматические элементь: 3, вращаясь вместе с кареткой, под действием центробежной силы перемещаются от центра к периферии. В тот момент, когда один из ножей находится в промежутке между двумя роликами 9, второй призматический нож.

1025978 набегает на ролик и после соударения с последним устремляется к центру, осуществляется внедрение в разделяемый прокат. Вначале в контакт с роликом вступает криволинейная заходная часть торца, спрофилированная соглас- 5 но приведенному соотношению, что обеспечивает поступательное перемещение элемента с заданной энергией удара, а после герехода точки контакта ролика за продольную ocb симметрии tO элемента ролик попадает в вырез на торце, нагрузка снимается и элемент имеет возможность переместиться к периферии. При дальнейшем вращении каретки с роликом соударяется первый призматический элемент и, устремляясь

° к центру, наносит удар с противоположной стороны, причем угол между направлениями двух последовательных ударов близок к 180} .

Таким образом, разрезаемый прокат

21 подвергается воздействию пульсирующего зкакопеременкого сдвигающего усилия, возникающего между призматическим элементом и кромкой неподвижного режущего инструмента, причем усилие прикладывается ка различных участках по периметру сечения проката плоскостью разделения. Под действием этого усилия прокат разрушается перпендикулярно оси, отрезная заготов-ЗО ка падает на поверхность конической полости каретки. Упор 17 освобождается от давления проката и поворачивает» ся под действием пружины 19, освобождая конечный выключатель 18, ко"35 торый возвращается в исходное положение, отключая электропривод и пере. ключая подачу воздуха в левую полость цилиндра 15. Валки 16 подают прокат до упора 17, выталкивая отрезанную заготовку, после чего цикл отрезки повторяется.

Преимущество построения криволинейной формы заходной части торцов призматических элементов в cooTBGT ствии с приведенным соотношением

45 подтверждается следующим.

Обозначйм +- угол, образованный общей касательной AB контактирующих поверхностей торца и ролика с плоскостьк} проходящей через ось ролика и ocb 56 вращения каретки (см фиг. 4}. При значениях К близких к Ж(L энергия, приобретаемая призматическим режущим элементом в результате взаимодействия с роликом, минимальна, что уменьшает силу удара элемента о разделяемый прокат, снижая производительность станка, С уменьшением угла произво чительность возрастает, однако при некотором критическом значении этого угла призматический элемент, контактируя с роликом, захватывает во вращение сепаратор, который начинает вращатьс с угловой скоростью 6}} равной скорости вращения каретки, Отбрасыва- 65 ние призматических элементов к це ру не происходит, станок ке рабо ает.

Определим наименьшее э качение угла с из условия заклинивания ролика между внутренней поверхностью обоймы и нерабочим торцом бойка, так как лишь в этом случае возможно перемещение призматического элемента к центру. Выберем координатные оси таким образом, чтобы ось } проходила через ось роли ка и ось вращения каретки, тогда сумму проекций сил на соответствующие оси запишем в виде

ЕГ,=Г„-Р5(и + COB/=0 } (.} }

У,, =Р.-Pco5P-Vд БМ(Ь=О : где P - усилие, действующее ка ролик со стороны призматического режущего элемента,:

R - усилие реакции со стороны обоймы;

F - сила трения скольжения между л роликом и обоймой;

F - сила трения скольжения между роликом и призматическим элементом; угол между касательной AB u осью Х.

Сила трения Г и Fq,. соответствующие началу скольжения,, определим по закону Амоктона где F - коэффициент трения скольжения, принимаемьпл одинаковым для пар ролик-обойма и роликпризматический элемент, так как в обоих случаях материалом трущихся пар является закаленная сталь, С учетом выражений (2} систему уравнений (1) перепишем в виде

R% — Р5}и(+ Pf со5 (ь = о ( -РСО5(Ъ вЂ” Р%5i} Р =g 3 (Решив системУ Уравнений (3) относительно р, получим а р =c} ñ1 (\ а, следовательно

" = — — с}"с-Ы (g } 2. õ

Я. А рз.

Таким образом, что угол а в любой момент контакта призматического элемента с роликом должен быть ке меньше значения, определяемого формулой (4 ), в противном случае произойдет захват роликов вместе с сепаратором во вра1026978

b б

gus. 7

Составитель В. Морозов

Редактор О. Колесникова Техред A.Бабинец Корректор Jl. Вокшан

Заказ 4634/16 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Уяйород, ул. Проектная, 4 щение и станок не будет работать. При увеличении угла Q производительность станка снижается. Следовательно, формула 4) определяет оптимальное зна- чение этого угла.

Изобретение позволяет, по сравнению с базовым объектом, в качестве которого выбран прототип, повысить стойкость режущих элементов станка для резки круглого проката.