Летучие ножницы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1424995 09 23 Р 25 10 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ итехничесаботк т Ру 4 Дцс, Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный заочный полкий институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 1028442, кл. В 23 0 25/1 О, 1982,(57) Изобретение относится к обрке металлов давлением, а.именнопрокатному производству, и можетбыть использовано для резки движущегося проката. Цель - повышение долговечности и надежности летучих ножниц,Это достигается тем, что по меньшеймере, один из промежуточных валов 49,расположенных между ведущим 14 и ведомым 44 кривошипными валами и снабженных жестко смонтированными на нихцилиндрическими 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, смонтированными на соседних валах, неподвижно закрепленных в осевом направлении. Длина опор и ширина ЬиЬ 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 зубчатыхФ 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- Св го вала 49,смонтированы с размером между смежными торцами больше величины осевого перемещения Б не менее чем на 1 мм, 1 з.п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для резки движущегося проката,ель изобретения - повышение на,дежности и долговечности летучих ножниц.На фиг.1 изображена кинематическая 10схема кривошипно-рычажных летучих ножниц с механизмом резания, выполненнымв виде двух параллелограммных механизмов; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1;на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.); нафиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 схема для расчета величины осевогоперемещения и углов поворота кривошинных валов; на фиг,6 - разрез Г-Гна фиг.5. 20Летучие ножницы с кривошипно-рычажным механизмом резания содержаткорпус 1, механизм резания параллелограммного типа, состоящий иэ верхнегоО,ВС,1 Р и нижнего ОВС, Р параллелограммных механизмов, первый из ко торых содержит главный кривошип 2,спарник 3, вспомогательный кривошип 4,стойку 5, а второй - соответственноглавный кривошип 6, спарник 7, вспомогательный кривошип 8 и стойку 9.На спарнике 3 закреплен верхний нож10, на спарнике 7 - нижний нож 11,Длина стоек 5 и 9 верхнего и нижнегомеханизмов резания соответственноравна расстояниям 04 Р и ОР междуосями вращения главных 2 и 6 и вспомогательных 4 и 8 кривошипов, Спарники 3 и 7 одним концом (ножевой головкой В и В) соединены шарнирно 40с пальцами главных кривошипов, а другим концом, выполненным в виде направляющей, опираются на подшипники, установленные на пальцах С и С, вспомогательных кривошипов, при этом корпуса подшипников выполнены в видеползунов 12.и 13, имеющих возможностьперемещаться в направляющих спарникана 2-4 мм от среднего положения икомпенсировать тем самым неточностиизготовления и сборки, предохраняямеханизм ножниц .от возникновения распорных усилий в крайних положенияхпараллелограммного механизма резания,при котором все звенья располагаютсяна линиях, соединяющих оси вращенияглавных и вспомогательных кривошипов(соответственно О Р для верхнего мекинизма и 01)р для нижнего механизма),Ведущий 14 и ведомый 15 кривошипные валы главных кривошипов 2 и 6связаны между собой замыкающей зубчатой передачей с передаточным отношением 1 = -1, обеспечивающей ихвращение в противоположном направлении с одинаковой угловой скоростью,Замыкающая зубчатая передача состоитиэ четырех зубчатых колес 16 - 19,смонтированных соответственно на кривошипном валу 14 главного кривошипа2 верхнего механизма резания, промежуточных валах 20 и 21 и валу 15главного кривошипа 6 нижнего механизма резания, На щеках главных кривошипов 2 и 6 закреплены ножи 22 и23. Для выбора зазоров в зубчатых зацеплениях основной зубчатой передачи(колеса 16 - 19) на валах 14, 20, 21и 25 установлены зубчатые колеса 24 -27 механизма выбора зазоров, причемколеса 24 - 26 установлены с возможностью поворота относительно осейвалов, а колесо 27 установлено на валу 15 жестко, Момент для выбора зазоров в зацеплении создается с помощьюпружин 28, которые устанавливаются настержни 29, смонтированные,на кронштейнах ступицы 30,жестко установленной на валу 14 и зубчатом колесе 24, ус"тановленном на том же валу. На валу 15жестко смонтировано зубчатое колесо31, входящее в.зацепление с двумя колесами 32 и 33, установленными наприводных валах 34 и 35, соединенныхс приводными двигателями (не показаны).Вал нижнего главного кривошипа 6и вал 36 вспомогательного кривошипа8 нижнего параллелограммного механизма резания связаны между собой зубчатой передачей с передаточным отношением х 8 = 1, обеспечивающей ихвращение в одинаковом направлении содинаковой угловой скоростью, Замыкающая зубчатая передача состоит изчетырех колес 31 33, 37 и 38. Коле-са 37 и 38, выполненные с противоположным наклоном зуба, смонтированысоответственно на валах 35 и 36, Вал35, являющийся промежуточным в зубчатой передаче между главным 6 и вспомогательным 8 кривошипами, установленна подшипниках 39 и 40, Подшипник 40внутренним кольцом закреплен на валу35, 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, а5 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 лес 31 и 37, установленных на валах 15 и 36.Ширина Ь и Ьг зубчатых колес 33 и 37 больше на величину Б ширины Ь 1 и Ьз зубчатых колес 31 и 38. Макси мальная толщина регулировочного кольца 43 равна Б, а длина посадочных расточек в корпусе 1 ножниц обеспечи.вает перемещение в осевом направлении подшипника 40 и стакана 41 с закреп 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 тем осевого перемещения промежуточного вала 35, содержащего два зубчатых колеса 33 и 37 с противоположным наклоном зуба .на величину Б.Порядок выбора (расчета) величины Б проводят следующим образом.Вал 14 верхнего главного кривошипа 2 и вал 44 вспомогательного кривошипа 4 верхнего параллелограммного механизма резания (фиг.4) связаны меж 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 50 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 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, анаружное - в стакане 52, который болтами 53 через регулировочное кольцо54 закрепляется в корпусе 1 ножниц.Таким образом, опора вала с подшипником 51 является фиксированнойв осевом направлении и координируетвал 49 и закрепленные на нем зубчатыеколеса 46 и 47 в осевом направленииотносительно зубчатых колес 45 и 48,установленных ка валах 14 и 44. Ширина Ь и Ьг зубчатых колес 46 и 47 больше на величину Б ширины Ьд и Ьзубчатых колес 45 и 48, Максимальнаятолщина регулировочкого кольца 54 равна Б, а длина посадочных расточек в корпусеножниц обеспечивает перемещение в осевом направлении подшипника 50 и стакана 52 с закрепленным в нем подшипником 51 на расстоянии Б. Отличие величины осевого переме" щения Б и Б 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 Б.Порядок выбора (расчета) величины Б проводят следующим образом.Выбор величины осевого перемещения Б 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 ац 1 и а,Д - межосевые расстоякия зубчатых передач; Е, Е, Е и Е,1 и Ь, Ь, Ь и Ь - числа зубьев и ширина зубчатых колес 45 - 48;и В - угол наклона зубьев колес 45, 46 и 47, 48; г, г , г и г 4, - радиусы делителькых окружностей колес 45 - 48; Г и У - передаточное число пары зубчатых ко1424995ся выбор ширины опор промежуточноговала, обеспечивающий его осевое перемещение на величину Я.Ножницы работают следующим образом,От двигателей вращение через приводные валы 34 и 35 передается навал 15 и через зубчатые колеса 19,18, 17 и 16 на вал 14 главного кривошипа 2 верхнего механизма резания.Одновременно вращение передается навалы вспомогательных кривошипов верх"него и нижнего механизмов резания:от вала 35 через зубчатые колеса 37и 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 резанияВерхний О 4 В 4 С Р, и нижний ОВС 0параллелограммные механизмы резаниявращаются в противоположном направлении с одинаковой угловой скоростью.25 Ножи 10 и 11, установленные на спарниках движется строго поступательно,оставаясь перпендикулярными к осидвижущегосяесо скоростью Чи проката.%Такое. движение ножей 1 О и 11 обеспеЗо чивает высокое качество реза, Ножи22 и 23, установленные на щеках кривошипов, имеют вращательное движение,м характерное для летучих ножниц барабанного типа, Эти ножи используютсядля резки проката, двигающегося с повышенными скоростями, так как приодинаковой угловой скорости вращенияглавных кривошипов и, следовательно,мощности двигателей, скорости движе 4 О ния ножей 22 и 23 больше, чем скорости ножей 10 и 11. 45 55 5лес 45, 46 Щ = 7 /7.) и 47, 48 (УЕ 4/7); 1 - общее передаточное чис 1 ло зубчатой передачи (1 =У); Ю- допуск на угловой размер; оС- угол поворота колеса 45 (кривошипа 2) при осевом перемещении Я; с( - угол поворота колеса 48 (кривошипа 4) при осевом перемещении Б; ЬК - относительный угол поворота кривошипов 2 и 4 при осевом перемещении Б.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 4 , а углы о(г и 4 в ра дианах равныт = (Б г ) /г.4= ,й, + (Б гаР,)/В общем случае для летучих ножниц , с кривошипно-рычажным механизмом резания, выполненным в виде двух параллелограммных механизмов резания,имеют Б 1; У1; 11 = 1.Если 1 =Я =да = г 1 гр =г = г =г; а ) =ао) =а; а = 2 г, то ЙсС =2 (Я ггЯ)/г= 21(2 Я гд)/а;Б =(0,5 гЫ)/гд,Ь = (аЛ С)/(4 га),При неподвижном положении криво- шипа 2 (зубчатого колеса 45 и кривошипного вала 14) выбор величины Я осу ществляется из условия Ь )Ю, 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 46и 47 на промежуточном валу 49 следует выбирать симметричной относительно зубчатых колес 45 и 48, а размерЬ между их смежными торцами принимать равным Ь )(Б + 1 мм,1, Отсюдаследует, что размер Ь между смежнымиторцами зубчатых колес, смонтированных на соседних неподвижно закрепленных в осевом, направлении валах и входящих в зацепление с двумя зубчатымиколесами промежуточного вала, выполненного с возможностью осевого перемещения на величину Б, должен выбираться большим на величину осевогоперемещения промежуточного вала не менее чем на 1 мм.В соответствии с полученной величиной Б 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 зубча" тыми колесами кривошипных валов, о тл и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, по меньшей мере на одном из промежуточных валов косоэубые колесарасположены с противоположным наклоном зуба, ширина зубчатых колес с противоположнья наклоном зуба больше ширины зубчатых колес, входящих с5 ними в зацепление, на величину осевого перемещения, соответствующего относительному повороту, при контакте зубчатых колес полной ширины, кривошипных валов,на угол, равный суммар ному угловому допуску деталей, образующих кинематическую цепь между кривошипными валами, при этом длина расточки посадочных поверхностей опор промежуточного вала увеличена на размер упомянутого осевого перемещения.2Ножницы 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 8-В е.5 оставитель Ю,филимонехред М.Дидык рректор О,Кравцо Редактор А,Козори Заказ 4721/1 крытиинаб., д, 4 уп Проектная, 4 иэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро Тираж 880В 11 ИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушска Подпнсноитета СССГ