Ножницы для резки листового материала

(55 В 23 О 15/06 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП ИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ ское бюро Сангович и ССР987 ИСТОВОГО ической резость изобрелистового жом, установ-. мещения по изм холосто" жО строщиеножа СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР(72) Ф.Х, Га ба йдул и н, С. МН.А, Нестеров(56) Авторское свидетельство СЬЬ 1486275, кл. В 23 О 15/06, 1(54) НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИМАТЕ РИАЛА.(57) Использование: при механке листового материала, Сущнтения: ножницы для резк. материала содержит раму с ноленную с возможностью перенаправляющим станины, механ Изобретение относится к судостроению, в частности устройствам для механической резки листового материала,Известны гильотинные ножницы (Судоение, М 8, 1988, с. 17-20, рис, 2), имеюкривощипный привод подвижногоНедостатком этого устройства является то, что электропривод и зубчатая передача не обеспечивают скорости (динамичности) непосредственно самого процесса резания, что позволяет частицам металла, располагающимся у кромки обрезаемого листа, осаждаться в близлежащую от кромки зону не полностью, в результате чего кромка успевает. подгибаться вниз, Рез получается неровным как по плоскости разрезаемого листа, так и по контуру кромки, Недостатком гильотинных. ножниц является также довольно сложная технология изготовления привода с зубчатым редуктором, коленчаго хода ножа со своим приводом, Механизм рабочего хода ножа содержит электрогидравлический привод в виде силовых сильфонов с рабочей средой, электродами и системой охлаждения. Верхние части силовых сильфонов соединены с подвижными удароотражающими опорами в виде удароотражающих грузов 11, скрепленных фермой 12, Электроды 10 соединены с источником 33 подачи импульсов электрического разрядного тока с реле 34 времени. Батареи 35 накопителей энергии связаны с источником подачи импульсов электрического разрядного тока с возможностью поочередного подключения к нему в циклическом режиме управления, По торцам фермы установлены ролики с возмо ностью качения по направляющим станин.2 з.п. ф-лы, 5 ил,тым. валом и мотылями, т.е. высокая стоимость устройства в целом.Известны ножницы для резки листового материала (авт.св. )ч. 1486275), содержащие электрогидравлический привод подвижного ножа. Подвижные опоры привода выполнены в виде гидроцилиндров, штоки которых соединены с сильфонами электрогидравлического привода ножа, Это техническое решение принято за прототип.Недостатками указанных ножниц являются их недостаточйо высокая производительность, ограниченная продолжительность пополнения гидроцилиндров жидкостью, и сложность технологии изготовления гидроцилиндров и гидросистем,Целью изобретения является повышение производительности и надежности ножниц, а также уменьшение их себестоимости.Эта цель дос 1 игается тем, что подвижные опоры силовых сильфонов выполнены ввиде удароотражающих грузов, которые соединены с верхними частями силовых сиаьфонов, но имеют возможность свободно перемещаться вдоль направляющих станины ножниц (без применения механизма фиксации). Это позволяет сократить время перемещения подвижных опор, так как отпадает необходимость в технологической паузе, во время которой происходит пополнение гидроцилиндров жидкостью и срабатывание автоматических клапанов гидросистемы (в прототипе), Исключение паузы из цикла резания резко повышает интенсивность работы ножниц и потому потребовалось ввести новую схему электропитания, введя несколько накопителей энергии, автоматическое поочередное подключение накопителей к разрядной цепи и управление циклом с помощью реле времени. Частые электроразряды в силовых силь- фонах потребовали создать для них систему охлаждения, которая при этом не снижала бы динамичность силовой кинематической схемы Предложена система охлаждения, подвешенная к удароотражающим массам и подающая охлаждающую жидкость на тканевое гигроскопичное покрытие силовых сильфонов.Необходимо отметить, что предлагаемая конструкция ножниц в целом, как новая . система, по сравнению только лишь с гидро- системой прототипа значительно ниже по стоимости, так как изготовление гидроцилиндров и клапанов этой системы остается и сегодня технологически весьма сложным делом.На фиг. 1 схематично изображены предлагаемые ножницы, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг,4 - структурная электрическая схема ножниц; на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема программного управления ножницами,Предлагаемые ножницы состоят из установленных на фундаменте 1 колонн 2, являющихся станиной, которая имеет направляющие 3, сопряженные с роликами 4 кронштейнов 5, Эти роликовые кронштейны установлены на вертикальных краях подвижной рамы 6. На нижних наклонных кромках этой рамы установлен нож 7, На раме 6 нижними своими частями закреплены силовые сильфоны 8, являющиеся частью электрогидравлического привода рамы 6 с ножом 7, Они заполнены жидкой рабочей средой 9, например дистиллятом, в которую введены электроды 10. Верхние части силь- фонов 8 закреплены к удароотражающим грузам 11, например железобетонным, соединенным фермой 12, на концах которойустановлены кронштейны 5,Сильфоны 8 снабжены системой охлаждения, которая выполнена по первому ва 5 рианту в виде водного орошения сильфонов8 и состоит из закрепленных к удароотражающим грузам 11 посредством каркаса 13 трубчатых спиралевых змеевиков 14, свободно, с зазором, обхватывающих сильфо ны 8. В стенках трубок змеевиков 14выполнены отверстия для выхода воды на сильфоны 8. Верхние концы змеевиков 14 соединены с источником охлаждающей воды, а нижние заглушены, Под каждым змее виком 14 установлен поддон 15, которыйзакреплен к раме 6 и к сильфону 8. При этом змеевики 14 и скрепленные с ними каркасы 13 не доходят до поддонов 15 на величину и, достаточную для работы электропривода 20 без соприкосновения каркасов с поддонами. Поддоны снабжены сливными гибкими шлангами. Для лучшего удержания охлаж-.дающей воды на поверхности сильфонов 8 эти поверхности покрыты гигроскопичной 25 мягкой тканью.По второму варианту система охлажде. ния сильфонов выполнена в виде обдува сильфонов 8 воздухом и отличается от системы по,первому:варианту тем, что верхние 30 концы змеевиков 14 соединены. с источником подачи в них воздуха, а также тем, что в варианте отсутствуют поддоны 15 и ткане.- вое гигроскопичное покрытие сильфонов 8.Верхние части колонн 2 выполнены в 35 виде кронштейнов 16, на одном из которыхустановлена электролебедка 17 для подьема рамы 6 посредством трособлочной системы 18, включающей полиспаст 19 и опору 20, на которой установлены верхние ролики 40 полиспаста и закреплен один из концов еготроса, тогда как.другой эапасован на барабане лебедки 17, При этом на кронштейне 16 установлена опора 21, к которой закреплен конец троса, другим концом закреплен ный к нижней части полиспаста 19.В нижней части колонн 2 установленыподвижные в горизонтальном направлении роликовые консоли 22, на ролики которых опирается рама 6. Эти консоли имеют элек тромеханические приводы для выдвиженияи втягивания консолей внутрь колонн 2, Эти приводы снабжены конечными электровыключателями 23.На фундаменте 1 установлена плита 24 55 для укладки листа 25, имеющего торцевыекромки 26. На боковине этой плиты установлен нож 27, Лист 25 удерживается на плите 24 прижимным устройством, которое может быть выполнено, например, в виде горизонтального вала, имеющего возможность по5 10 20 25 30 35 40 45 50 ворачиваться относительно своей оси. Вал.снабжен прижимными упорами 28, регулируемыми по длине для возможности удерживания ими листов 25 различной толщины.На удароотражающих грузах 11, соединенных фермой 12, установлены амортизирующие упоры 29, а в районе этих упоров накронштейнах 16 установлены конечныеэлектровыключатели. На фундаменте 1 между колоннами 2 и плитой 24 установленыамортизирующие опоры 30, в которые вмонтированы конечные электровыключатели31, 32.Кроме сильфонов 8 с рабочей средой 9и электродами 10, а также удароотражающих грузов 11, соединенных фермой 12, частью электрогидравлического приводаявляется и соединенный с электродами 10разрядный источник 33 электрических импульсов, а также другие, входящие в систему программного управления ножницамиэлементы, в том числе реле 34 времени ибатареи накопителей энергии разрядноготока (БН) 35, работающие по замкнутомуциклу,Электрогидравлический привод выполнен с возможностью его работы по способуЛ,А.Юткина, т.е. с возможностью использования высоких мощностей и давлений, прикоторых по Юткину, газо- и парообразование в сильфонах 8 практически исключается. Привод снабжен переносным пультом 36управления.Ножницы используются и работаютследующим образом.Сначала под нож 7 рамы б на плиту 24укладывают лист 25 и закрепляют его прижимными упорами 28. Если при обрезке ли-.ста 25 требуется получить фаску под сварку,то перед. укладкой листа 25 и его закреплением используют известные приспособления для установки листа на плите 24 подуглом к ней, После этого на источнике 33оператор переводит тумблер Яь 1 в положение "Включено", при этом напряжение передается на трансформатор ТЧъ Далее спульта 36 оператор кнопкой включает элек. тромеханические приводы консолей 22, которые, втянувшись внутрь колонн 2,заставляют сработать конечные выключатели. 23 (Зь 2 и Яьз), после чего на пульте 36загорается лампа "Готовность", Сразу жевслед за загоранием этой лампы освобож-денная от консолей 22 рама б со всеми установленными на ней элементамисамоопускается, вставая на кромки 26 листа25 краевыми частями режущей кромки ножа 7. Затем оператор на пульте 36 нажимаеткндпку 31, включая тем самым систему охлаждения сильфонов 8, т,е, охлаждающая жидкость или охлаждающий воздух начинает поступать в змеевики 14, и реле 34 времени КЧ программного управления источником 33. При этом БН Сп 35 начинают заряжаться, Скорость заряжания этих БН контролируется показывающим прибором РА и регулируется потенциометром В 1. При достижении заданного потенциометром Я 2 напряжения на катушке реле КЧ 1 заряженная емкость С 1 через замыкающий контакт реле КЧ 1 разряжается на катушку импульсного трансформатора ТЧ 2, с вторичной обмотки которого снимается сигнал на управляющий тиристор ЧЯ 1, последний закрывается и БН Сп 35 разряжается в рабочей среде 9 сильфонов 8 посредством пар электродов ЧЯ 2. ЧЯз 10. При протекании этого импульсного разряда в каждом сильфоне 8 происходит электрогидравлический удар,состоящий из двух гидравлических ударов - основного и кавитационного, Действует этот электрогидравлический удар со скоростью, равной скорости распространения звука в воде. При основном ударе рабочая среда 9 разбрасывается. в каждом сильфоне во все стороны практически с одинаковой силой, образуя в район; разряда кавитационную полость. В направлении горизонтальной составляющей этого удара силапоследнего удерживается стенками каждого сильфона, а в направлении вертикальной составляющей передается вверх и внизвдоль сильфона, на мгновение раздвигая гофры и, таким образом, увеличивает(растягивает) каждый сильфон 8 по высоте вниз, воздействуя тем самым через нижние полусферические части сильфонов 8 на раму б, в результате чего ее нож 7 врезается в лист 25. В верхнем направлении эта сила, воздействуя на верхние полусферические частисильфонов, передается на удароотражающие грузы 11 и в виде отраженной ударной волны направляется вниз, воздействуя через нижние окончания сильфонов 8 на рамуб с ножом 7, который врезается в лист 25. Эта волна проходит практически одновременно. с захлопыванием кавитационной полости, продвижением, а. точнее падениемудароотражающих грузов 11 и возвращени-ем гофров сильфонов 8 в нормальное лоложение.В период протекания описанных процессов происходит процесс накопления энергии в БН 35, Таким образом, сразу же после прихода всей системы, т;е. рамы б с ножом 7, сильфонов 8, удароотражающих грузов 11 и других элементов, в нее входящих, в состояние покоя и при одновременном достижении напряжения на катушкеДля того чтобы удароотражающие грузы11 и соединяющая их ферма 12 обеспечивали нормальную работу силовых сильфонов 8 и всей системы в целом, грузы 11 и ферма 12 5 (включая все, что на них закреплено) должны весить столько, чтобы под действием импульсов давлений жидкости на верхние полусферические части сильфонов 8 пере- мещение указанных грузов и фермы не при водило к недопустимым удлинениямсильфонов 8 и чтобы к началу действия следующего импульса эти грузы с фермой успевали опустится вслед эа рабочим ходом ножа. Эти условия описываются математи ческими выражениямиЕ т+т Тед(Т +т )+26(д,сь, Е) 4 И-Ь(,6 Е)в - масса (вес удароотражкрепленными с ними элеЕ - сила, создаваемая сами;Т - период времени межд ающих грузовментами); ловыми сильгде 25 со су импульсами ил т - время действия силы;ц - ускорение свободного падения;1 - допуотимое абсолютное. удлинениесильфоновЬ (д, %, Е) - глубина погружения ножа в 35 разрезаемый материал при одном. ударе силовых сильфонов (зависит от толщины д разрезаемого материала, его прочности % и силы Е).Формула изобретения1, Ножницы для резки листового материала, содержащие станину с направляющими, раму с ножом, установленную с возможностью перемещения по этим на правляющим, механизм холостого хода ножа со своим приводом и механизм рабочего хода ножа, включающий электрогидравлический привод в виде соединенных верхними частями с подвижными 50 удароотражающими опорами силовых сильфонов с рабочей средой и электродами, которые соединены с источником подачи импульсов электрического разрядного мка, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью 55 повышения производительности и надежности ножниц, а также снижения их себестоимости, они снабжены системой охлаждения силовых сильфонов, а подвижные удароотражающие опоры выполнены в виде фермы и удароотражающих грузов, сореле КЧ 1 значения напряжения отпускания его контакт в цепи катушки реле КЧ 2 замыкается, а катушка реле КЧз, получив импульс от размыкания контакта реле КЧ в цепи импульсного трансформатора ТЧ 2, получаетсигнал разряда от БНСп 35 и реле КЧ 2 срабатывает, замыкая свой контакт в цепи рези стора йз. БН Сп 35 шунтируются резистором Вз, ток, проходящий через управляемый тиристор Ч 31, уменьшается до значения запирания и тиристор запирается при этом обесточивается катушка реле КЧз и своим контактом обесточивает катушку реле КЧ 2;контакт КЧ 2 в цепи резистора йз размыкается, обрывается цепь шунтирования БН Сп 35. После этого происходит следующий . электрогидравлический удар. Иначе говоря, величина интервала между разрядами назначена минимальной с,учетом времени, затрачиваемого на перемещение рамы 6 (со 20 всеми установленными на ней элементами) вниз под воздействием сил гравитации, т.е, у четом времени, которое длится от момента начала движения отраженной волны вниз до момента окончания врезания ножа 7 в лист 25, Таким образом, процесс резания листа 25 является дискретным, т.е. состоя- фон щим иэ автоматически повторяющихся один эа другим электррмеханических циклов. Та кая цикличность резки продолжается до тех пор, покалист 25 не оказывается полностью разрезанным или пока ножницы не будут остановлены в требуемый момент кнопкой 2 с пульта 36 или же с помощью автоматической программы.После полного разрезания листа 25 рама 6 падает вниз и встает на амортизирующие опоры 30, отключая посредством вмонтированных в них выключателей Зь 4, ЯЬ 31 32 источник 33 от сильфонов 8 и одновременно включая электролебедку 17, которая поднимает раму 6 вверх др тех пор, пока амортизирующие упоры 29 не выключат эту лебедку своим нажатием на выключатели, Одновременно с выключением лебедки 17 ее барабан застопоривается, и сразу же по- .сле его застопоривания автоматически выдвигаются роликовыми консоли 22 и следом за этим застопоривание барабана прекращается, и рама 6 самоустанавливается на этих консолях, при этом между каждым упором 29 и кронштейном 16 образуется зазор размером Ь, после чего на плите 24 либо передвигают установленный лист 25 для производства следующего реза либо устанавливают новый лист 25, Эатем указанные операции по включению ножниц в работу и рабочие циклы резания повторяются в той же последовательности.единенных фермой, а также роликов, уста-новленных по торцам фермы с возможностью качения по направляющим станины. 2. Ножницы по и. 1, о т л и ч.а ю щ и е с я тем, что сильфоны выполнены с покрытием в виде мягкой гибкой гигроскопической ткани, система охлаждения сильфонов выполнена в виде трубчатых змеевиков с отверстиями для водыохватывающих силь фоны и закрепленных на удароотражающих грузах, и поддонов, закрепленных на раме под змеевиками с зазором относительно них и к нижним частям сильфонов.3, Ножницы по и, 1, о т л и ч а ю щ и ес я тем; что они снабжены батареями накопителей энергии и реле времени, электрически связанными с источником подачи импульсов электрического разрядного тока, при этом батареи накопителей энергии связаны с источником подачи импульсов электрического разрядного тока с возможностью поочередного подключения к нему в циклическом режиме управления.1738503 Составитель Ф, ГабайдулинТехред М,Моргентал Корректо рни бк едакт Заказ 1960 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул; Гагарина, 101