Летучие ножницы

 

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 ведом)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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 23 D 25/10. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«7 в, «В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3973381/31-27 (22) 04.11.85 (46) 23.09.88, Бюл. 9 35 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) С,Н.Сумский, Г.П.Тетерин, P.Ä,ÁoíäèH, Н.С.Сумский, В.С.Летяев и В.Д.Шаповалов (53) 621.967(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1028442, кл. В 23 D 25/10, 1982. (54) ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ (57) 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 ведомым 44 кривошипными валами и снабженных жестко смонтированными на них цилиндрическими косозубыми колесами

„„Я0„„1424995 А 1

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, смонтированными на соседних валах, неподвижно закрепленных в осевом направлении. Длина опор и ширина Ь1и

Ь ч колес 45 и 48 промежуточного вала выполнены с размерами, обеспечивающими осевое перемещение Я на расстояние, соответствующее 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

Щ 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 промежуточно- С

ro вала 49,смонтированы с размером между смежными торцами больше величины осевого перемещения S не менее чем на 1 мм. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

I - Г

1424995

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для резки движущегося проката. ! (ель изобретения — повышение на1

,дежности и долговечности летучих нож ицц.

На фиг. l изображена кинематическая 10 .,схема кривошипно-рычажных летучих нож ниц с механизмом резания, выполненным в виде двух параллелограммных механиз мов; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.); на фиг.4 — разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 схема для расчета величины осевого перемещения и углов поворота криво( шинных валов; на фиг.6 — разрез Г-Г на фиг.5. 20

Летучие ножницы с кривошипно-рычажным механизмом резания содержат корпус 1, механизм резания параллелограммного типа, состоящий иэ верхнего О,B C»D» и нижнего О В С, Р паралле- 25 лограммных механизмов, первый из ко1 торых содержит главный кривошип 2, спарник 3, вспомогательный кривошип 4, стойку 5, а второй — соответственно главный кривошип 6, спарник 7, вспо- 30 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 D и О D между осями вращения главных 2 и 6 и вспомогательных 4 и 8 кривошипов. Спарники 3 и 7 одним концом (ножевой головкой В» и В,) соединены шарнирно 40 с пальцами главных кривошипов, а другим концом, выполненным в виде направляющей, опираются на подшипники, установленные на пальцах С„ и С, вспомогательных кривошипов, при этом кор- 45 пуса подшипников выполнены в виде ползунов 12.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< Dq для верхнего мекинизма и OgD) для нижнего механизма) .

Ведущий 14 и ведомый 15 кривошипные валы главных кривошипов 2 и 6 связаны между собой замыкающей зубчатой передачей с передаточным отношением 1 = -l, обеспечивающей их вращение в противоположном направлении с одинаковой угловой скоростью, Замыкающая зубчатая передача состоит иэ 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 механизма резания, На щеках главных кривошипов 2 и 6 закреплены ножи 22 и

23. Для выбора зазоров в зубчатых зацеплениях основной зубчатой передачи (колеса 16 — 19) 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, ус" тановленном 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 86 = 1, обеспечивающей их вращение в одинаковом направлении с одинаковой угловой скоростью. Замыкающая зубчатая передача состоит из четырех колес 31„ 33, 37 и 38. Коле- * са 37 и 38, выполненные 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, установлен на подшипниках 39 и 40, Подшипник 40 внутренним кольцом закреплен на валу

1424995

35, а его внешнее кольцо является плавающим, т. е, имеет воэможность перемещаться вдоль оси расточки корпуса ножниц 1, Внутреннее кольцо подшипника 39 закреплено на валу 35, а

5 наружное — в стакане 41, который болтами 42 через регулировочное кольцо

43 закрепляется на корпусе 1 ножниц.

Таким образом, опора промежуточного вала 35 с подшипником 39 является фиксированной в осевом направлении и координирует вал 35 и закрепленные на нем зубчатые колеса 33 и 37 в осевом направлении относительно зубчатых ко- 15 лес 31 и 37, установленных на валах

15 и 36.

Ширина b и Ь зубчатых колес 33 и 37 больше на величину S ширины b> и ЬЯ зубчатых колес 31 и 38. Макси- 2р мальная толщина регулировочного кольца 43 равна S, а длина посадочных расточек в корпусе 1 ножниц обеспечи.вает перемещение в осевом направлении подшипника 40 и стакана 41 с закреп- 25 ленным в нем подшипником 39.

Точная установка относительного

;положения кривошипных валов 15 и 36 и соответственно кривошипов 6 и 8 осуществляется в монтажном положении пу- 3р тем осевого перемещения промежуточного вала 35, содержащего два зубчатых колеса 33 и 37 с противоположным наклоном зуба .на величину S.

Порядок выбора (расчета) величины

S проводят следующим образом.

Вал 14 верхнего главного кривошипа

2 и вал 44 вспомогательного кривошипа 4 верхнего параллелограммного механизма резания (фиг.4) связаны меж- gp ду собой замыкающей зубчатой передачей с передаточным откошением 1 ду 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, выполненные с противоположным наклоном зуба, смонтированы на промежуточном 5р валу 49, а колесо 48 — на валу 44.

Вал 49, являющийся промежуточным в зубчатой передаче между главным 2 и вспомогательным 4 кривошипами, ус- тановлен на подшипниках 50 и 51. Под- 55 шипник 50 является плавающим, т.е. имеет возможность наружным кольцом перемещаться вдоль оси расточки корпуса 1 ножниц. Внутреннее кольцо подшипкика 51 закреплено ка 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 51 является фиксированной в осевом направлении и координирует вал 49 и закрепленные на нем зубчатые колеса 46 и 47 в осевом направлении относительно зубчатых колес 45 и 48, установленных ка валах 14 и 44. Ширина Ь и Ь зубчатых колес 46 и 47 больше на величину S ширины bye è Ь зубчатых колес 45 и 48. Максимальная толщина регулировочкого кольца 54 равна S<, а длина посадочных расточек в корпусе ножниц обеспечивает перемещение в осевом направлении подшипника 50 и стакана 52 с закрепленным в нем подшипником 51 на расстоянии

S . Отличие величины осевого перемещения S и Я валов 35 и 49 объясняется тем, что параметры верхнего и нижнего механизмов резания и соответственно .зубчатых передач между их кривошипами могут быть различными. Точная установка относительного положения кривошипных валов 14 и 44 и соответственно кривошипов 2 и 4 осуществляется в монтажном положении путем осевого перемещения промежуточного вала 49, содержащего два зубчатых колеса 46 и 47 с противоположным наклоном зуба на величину S.

Порядок выбора (расчета) величины

Я„ проводят следующим образом.

Выбор величины осевого перемещения S с параметрами зубчатой передачи, углом поворота ведомого кривошипа при регулировке и допусками на изготовление деталей поясняется на примере вывода аналитических зависимостей, связывающих указанные величины между ведущим 2 и ведомым 4 кривошипными валами верхнего параллелограммного механизма резания кривошипно-рычажных летучих ножниц (фиг.1,4).

На фиг.5 и 6 изображена упрощенная расчетная схема для вывода аналитических.зависимостей. Обозначим ац1 и а „3 — межосевые расстоякия зубчатых передач; Z), Zg, Zg u Zp и Ь„, Ь, Ь и b — числа зубьев и ширина зубчатых колес 45 — 48; и  — угол наклона зубьев колес 45, 46 и 47, 48; г, г, r и г4, — радиусы делителькых окружностей колес 45 — 48; U и U — передаточное число пары зубчатых ко1424995 ся выбор ширины опор промежуточного вала, обеспечивающий его осевое перемещение на величину S.

Ножницы работают следующим образом.

От двигателей вращение через приводные валы 34 и 35 передается на вал 15 и через зубчатые колеса 19, 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: 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 0

25 Ножи 10 и 11, установленные на спарниках,, движется строго поступательно, оставаясь перпендикулярными к оси движущегося со скоростью V проката.

Такое. движение ножей 10 и 11 обеспеБ0 чивает высокое качество реза. Ножи

22 и 23, установленные на щеках кривошипов, имеют вращательное движение, м характерное для летучих ножниц барабанного типа. Эти ножи используются для резки проката, двигающегося с повьнненными скоростями, так как при одинаковой угловой скорости вращения главных кривошипов и, следовательно, мощности двигателей, скорости движе40 ния ножей 22 и 23 больше, чем скорости ножей 10 и 11.

55

5 лес 45, 46 (U< = 7 /7. ) и 47, 48 (U<

2,1/Z ); U — общее передаточное чис1ло зубчатой передачи (U = U„U ); В допуск на угловой размер; -< - угол поворота колеса 45 (кривошипа 2) при осевом перемещении S; M — угол поворота колеса 48 (кривошипа 4) при осевом перемещении Б; ЬоС вЂ” относительный угол поворота кривошипов 2 и 4 при осевом перемещении S.

Если кривошипный вал 14, кривошип

2 и колесо 45 при регулировке (осевом перемещении промежуточного вала 49) неподвижны, то при противоположном направлении углов наклона Д и ( угол Ь с(= о, а углы dg u dq в ра дианах равны

4i = (S.tg g„)/r,; =,/U, + (S tgg,)/г .

В общем случае для летучих ножниц

; с кривошипно-рычажным механизмом резания, выполненным в виде двух параллелограммных механизмов резания, ! имеют U gl; U P l; U = 1.

Если U = !; j3< =/3 =Я; r„= г

=r = r =г; à) =ао) =а; а = 2 r, то Й С =2 P(S tgP) /г)= 2 ((2Б tgP) /aj;

Б =(0,5 r ) /tgg, = (ад.4)/(4tgP).

При неподвижном положении кривошипа 2 (зубчатого колеса 45 и кривошипного вала 14) выбор величины S ocy ществляется из условия Ь() 8 при это учитывая, что угловой допуск распола гается симметрично относительно. сред ней линии (номинального размера, характеризующего относительное располо жение 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

Ь между их смежными торцами принимать равным Ь) (Б + 1 мм), Отсюда следует, что размер Ь 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 переI мещения 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 осуществляетФормула изобретения

1. Летучие ножницы, содержащее установленный в расточках станины кривошипно-рычажный механизм резания, включающий зубчатые передачи, ведущие и ведомые кривошипные валы его 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 тл и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повьппения надежности и долговечности, по меньшей мере на одном из промежуточных валов косоэубые колеса

1424995 расположены с противоположным наклоном зуба, ширина зубчатых колес с противоположнья наклоном зуба больше ширины зубчатых колес, входящих с

5 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 кривошипными валами, при этом длина расточки посадочных поверхностей опор промежуточного вала увеличена на размер упомянутого осевого перемещения.

2. Ножницы по п.1, о т л и ч а ющ и е с я тем, что зубчатые колеса, входящие в зацепление с зубчатьпчи колесами промежуточного вала, смонтированы на валах с размерами между смежными торцами больше величины осевого перемещения промежуточного вала.

1424995

1424995

В-В l 12

Составитель Ю.Филимонов

Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова

Редактор А,Козориз

Заказ 4721/13 Тираж 880 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССГ по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгор д, ул. Проектная, 4