RU2000923C1 - Ручной гидравлический резак - Google Patents

Abstract

Использование в лодводно-технических, монтажных работах Сущность изобретени  резак содержит корпус, в расточках которого установлены силовой гидроцилиндр, плунжерный насос, гидравлически сообщаемый с силовым гидроцилиндром посредством клапанного узла, а также режущий нож клиновидной формы, ложемент дл  детали и уплотнителъные элементы Опора с режущим ножом установлена посредством резьбы в нижней части корпуса силового цилиндра Во внутренней кольцевой полости, образованной разностью диаметров силового цилиндра и штока его поршн , установлена предварительно сжата  пружина, один конец которой контактирует с внутренней торцевой стенкой поршн  а другой - с упом нутой опорой Фланец установлен с возможностью поворота вокруг оси в верхней части корпуса силового цилиндра Запорный вентиль установлен в канале корпуса силового цилиндра и выполнен в виде штока и уп- лотнительного шарика Установлены два фильтра, один из которых установлен в нижней части емкости дл  рабочей жидкости, а другой - в проточке корпуса силового цилиндра на входе во всасывающий клапан клапанного узла Плунжерный насос смонтирован в верхней части корпуса силового цилиндра и выполнен в виде втулки и плунжера Плунжерный насос, клапанный узел и силовой гидроцилиндр установлены в корпусе на одной оси Режущий механизм выполнен в виде Г-образной скобы и ножа клиновидной формы Приведены зависимости дл  определени  геометрических размеров , взаимного расположени  элементов профилированного газа платформы-ложемента геометрических размеров уплотнительных колец и рабочей зоны режущего механизма 2 зл ф-пы. 5 ил ч W С

Description

Изобретение относитс  к средствам механизации водолазных и лодводно-тех- нических работ, а также монтажных (демон- тажных) работ на судах любого типа и на суше при выполнении небольших по объему работ, в услови х, когда могут быть использованы инструменты с мускульным усилием, а более конкретно - к конструированию ручных гидравлических резаков.

Известны ручные гидравлические резаки с отношением длины Ц.р. к ширине скобы режущего механизма Вг.с. не более .р. .p./Br.c. (4,7-7,5) дл  перерезани  стальных тросов, прутков и обесточенных кабелей, состо щие из корпуса, совмещенного с силовым гидроцилиндром, гидравлически сообщаемым с ручным плунжерным насосом, приводимым в действие подвижной руко ткой - рычагом и неподвижной руко ткой, в которой размещена эластична  емкость с рабочей жид костью „при этом силова  и плунжерна  гидравлические пары уплотн ютс  резиновыми кольцами, а со стороны рабочей зоны расположена скоба замыкаемого типа,в которой режущий механизм выполнен в виде двух встречных режущих устройств, один из которых - клиновидный нож - размещен на штоке поршн  силового цилиндра, а второй - в виде упора на откидываемой части скобы, котора  после заведени  в нее разрезаемого предмета поворачиваетс  на шарнире рукой рабочего , фиксируетс  защелкой или штифтом, замыка  рабочую зону реза (см., например, инструменты типа WBC-1250; WBO2000, проспект фирмы ENERPAC. Швеци , 1987 г. - ENERPAC 47, avenue Blanc 1211 Genf 21 Schweiz, тел. 319405.tex 27863; fax 31.12.15).

К недостаткам гидравлических резаков данного типа относ тс :

1.Отсутствие возможности предварительного регулировани  ширины паза рабочей зоны резани , что приводит к потере времени на холостой ход ножа при порезке предметов диаметром меньше, чем ширина паза (Ор.з.п Ј Sn).

2.Невозможность эффективного выполнени  работ в услови х, когда:

плоскость действи  режущего механизма не совпадает с плоскостью действи  подвижного рычага-руко тки и неподвижной руко тки плунжерного насоса:

а)в начальный момент выполнени  работы (захват разрезаемого предмета, ориентаци  резака в удобное положение дл  работы);

б)изменение плоскости реза и плоскости действи  руко ток плунжерного насоса во врем  выполнени  работы.

3. Отсутствует возможность выполнить руками предварительную подготовку режущего механизма (после ввода в паз разрезаемого предмета поворот на шарнире откидываемой части скобы и ее фиксации, взвод пружинного возвратного механизма и т.д.) в случа х ограниченного доступа к обь- ему реза, когда:

а)размеры отверсти  или щели, в кото- рые протискиваетс  головка, не намного

больше миделевого сечени  контура режущего механизма;

б)имеетс  открытое плам , агрессивна  среда и т.п. в зоне захвата разрезаемого

предмета.

Наиболее близким по технической сущности , назначению и достигаемому эффекту  вл етс  ручное устройство дл  резки тросов , которое, учитыва  свойства автономности и в этом смысле универсальности, т.е. независимости его работы от каких-либо посторонних источников энергии (масло- станций, напорных магистралей и т.п.), может быть выбрано в качестве прототипа.

Данное устройство предназначено дл  порезки тросов, кабель-тросов, антенных проводов 0 до 35 мм при величине рабочего давлени  в силовом цилиндре не более 12,0 МПа.

Ручное устройство дл  резки тросов состоит из корпуса, с размещенным в нем с одной стороны силовым гидроцилиндром и установленной соосно с последним эластичной камерой, заполненной маслом, которое

ручным насосом, состо щим из плунжера и отдельных узлов всасывающего и нагнетательных клапанов, подаетс  при величине давлени  до 12,0 МПа (настройка предохранительного клапана,встроенного в нагнетательный ) через регулирующий золотник в различные полости гидроцилиндра, уплотненного резиновыми кольцами. С другой стороны корпуса соосно с гидроцилиндром расположен клинообразный нож, закрепленный с возможностью поворота дл  заведени  в зоне резани  разрезаемого троса. При работе устройства порезка осуществл етс  подачей троса поршнем гидроцилиндра на клинообразный нож. .

Недостатками ручного гидравлического устройства дл  резки тросов  вл ютс :

Claims (7)

1.Невысокие величины давлени  жидкости в цилиндре (до величины срабатывани  предохранительного клапана - 12,0

МПа), что приводит к низким удельным мас- соэнергетическим характеристикам и значительному оесу конструкции.

2.Длительное врем  подготовки устройства к последующему резу вследствие:

-необходимости отвести гидроцилиндр в исходное положение за счет использовани  ручного насоса, нагнетающего жидкость в полость обратного хода гидроцилиндра;

-об зательного поворота ножа дл  заведени  троса в зону резани .

3.Поворот ножа при подготовке к резу троса практически невозможен без специальных приспособлений, если трос расположен в агрессивной, токсичной или радиоактивной средах, либо в пламени, или в труднодоступных узких и глубоких щел х при различных спасательных работах.

4.Невозможность порезки прутков, что определ етс  конструкцией ножа и используемой схемой реза.

5.Низка  надежность за счет невозможности обеспечить надежную подачу рабочей жидкости из емкости в плунжерный насос в услови х:

а)повышенной (в пределах до 100°С) и низкой (-15...-30°С) температуры, при которых эластична  емкость тер ет свою упругость и разрушаетс ;

б)в отсутствие фильрации рабочей жидкости .

6.Отсутствие возможности предварительного регулировани  ширины паза рабочей зоны резани , что приводит к потере времени на холостой ход ножа при порезке предметов диаметром меньше, чем ширина паза (Ор.з п Sn).

7.Невозможность эффективного выполнени  работ в услови х, когда плоскость действи  режущего механизма не совпадает с плоскостью подвижного рычага-руко тки и неподвижной руко тки плунжерного насоса;

а)в начальный момент выполнени  работы (захват разрезаемого предмета, ориентаци  резака в удобное дл  работы положение);

б)изменение плоскостей реза и плоскости действи  руко ток плунжерного насоса во врем  выполнени  работы.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности, надежности и качества, а также расширение технологических возможностей ручного гидравлического резака .

Поставленна  цель достигаетс  благодар  тому, что ручной гидравлический резак , содержащий корпус, в расточках которого установлены силовой гидроцилиндр , включающий поршень со штоком, и плунжерный насос, гидравлически сообщаемый с силовым гидроцилиндром посредством клапанного узла, включающего всасывающий и нагнетающий клапаны, емкость с рабочей жидкостью, подвижную и неподвижную руко тки, привод щие в действие плунжерный насос, режущий механизм , включающий нож клиновидной

формы и ложемент, уплотнительные элементы , установленные в поршне силового гидроцилиндра, согласно изобретению снабжен опорой, установленной посредством резьбы в нижней части корпуса силово0 го цилиндра, предварительно сжатой пружиной, установленной во внутренней кольцевой полости, образованной разностью диаметров силового цилиндра и штока его поршн , один конец которой контакти5 рует с внутренней торцевой стенкой поршн , а другой - с упом нутой опорой с обеспечением возврата штока поршн  вместе с ножом в исходное положение; фланцем комбинированного узла поворота,

0 установленным с возможностью поворота вокруг оси в верхней части корпуса и зафиксированным от перемещени  в вертикальной плоскости с помощью стопорного кольца, шайбы и контргайки, запорным вентилем,

5 установленным в канале корпуса, сообщающем полость высокого давлени  силового цилиндра с полостью емкости дл  рабочей жидкости, выполненным в виде штока и уплотнительного шарика, закрывающего

0 полость высокого давлени ; серьгой, закрепленной на фланце комбинированного узла поворота посредством штифта; двум  фильтрами, один из которых установлен в нижней части емкости дл  рабочей жидко5 сти дл  предварительной очистки рабочей жидкости, а другой - в проточке корпуса на входе во всасывающий клапан клапанного узла, уплотнительными элементами, установленными в полости плунжерного насоса

0 (плунжерной пары), полости фланца комбинированного узла поворота и клапанного узла, при этом плунжерный насос смонтирован в верхней части корпуса и выполнен в виде с измен емым диаметром сменной

5 плунжерной пары, включающей втулку и плунжер; плунжерный насос, клапанный узел и силовой гидроцилиндр установлены в корпусе на одной оси. кроме того режущий механизм выполнен в виде Г-образной бы, закрепленной контргайкой на нижней части корпуса силового цилиндра и на внутренней стороне средней части которой выполнен пр моугольный паз, ножа клиновидной формы, закрепленного по5 средством сменной обоймы на штоке поршн  силового цилиндра в нижней его части и снабженного поводком, установленным с возможностью вертикального перемещени  в пр моугольном пазу Г-образной скобы , платформы-южемента, выполненной с

профилированным в диаметральной плоскости пазом, со скосом и наружным ограничителем длины, геометрические размеры которых и их взаимное расположение определ ют из соотношений

7 пл

D

IBCK

рэп IBCK 1пл Ирск пл IHQ пл Пно

(1,15-1,25):

(0,22-0,25); (0,35-0,4);

Век -

ск

DK

Ьно

НОПр

(0,29-0,33);

(0.31-0.35);

(0,438-0,54);

(0.167-0.28);

(0,2-0,28),

Век

нопр DK

где пл - относительна  длина профилированного паза платформы - ложемента;

Орзп -диаметр разрезаемого предмета (троса, прутка, кабел );

Твск относительна  длина внутреннего скоса;

пв« - относительна  высота внутреннего скоса;

1но - относительна  длина наружного ограничител  профилированного паза;

Ьно - относительна  высота наружного ограничител ;

пл - длина профилированного паза платформы-ложемента;

IBCK длина внутреннего скоса;

Пвск - высота внутреннего скоса;

но - длина наружного ограничител  профилированного паза;

hHo высота наружного ограничител  профилированного паза;

Ьно - ширина наружного ограничител  профилированного паза;

Век относительна  толщина Г-образной скобы;

Кюпр относительное смещение наружного ограничител  от плоскости реза;

Век - толщина косынки Г-обраэной скобы;

DK наружный диаметр корпуса резака;

нопр - смещение боковой грани наружного ограничител  от плоскости реза, причем платформа-ложемент выполнена с боковыми скосами, клиновидное лезвие ножа выполнено с двухступенчатыми дифференцируемыми углами заточки с пр мой режущей кромкой и жалом лезви , заточенным по радиусу; платформа-ложемент и сменна обойма с ножом образуют рабочую

зону режущего механизма, со следующими геометрическими размерами и соотношени ми твердости материалов между собой

Ьпл - Ьлнж

0

5

0

5

0

5

Век

Ь/1НЖ

Орзп Плнж

(0,17-0,36); у (40-47°); (0,94-0,33);

D

рэп

(0,42-0,72);

2 / (30-35°); 2 а (47-60°); йжн (0,05-0,125);

Плнж глн (0,1-0,2) мм,

где пл - относительна  ширина платформы- ложемента;

у- углы откоса платформы-ложемента;

Ьпл - ширина платформы-ложемента;

Век толщина косынки Г-образной скобы;

Тлнж - относительна  толщина лезви  ножа;

Ьлнж - относительна  рабоча  высота лезви  ножа;

Ьлнж - толщина лезви  ножа;

Ьлнж - рабоча  высота лезви  ножа;

2/ -двойной угол заточки лезви  ножа;

2 а- двойной угол заточки кромки жала лезви  ножа;

Ьжн - относительна  высота кромки жала лезви  ножа, заточенной под углом;

ИЖи - высота кромки жала лезви  ножа;

Глн - радиус жала лезви  ножа;

ННСлн НРСл

HRCc

-- (1.25-1.6);

ННСобн НпСобн НРСск

(0,65-0.95),

5

0

5

где НРСлн - относительна  твердость лезви  ножа;

ННСобм - относительна  твердость обоймы ножа;

НРСлн - твердость лезви ;

HRC06n - твердость обоймы ножа;

HRC..K - твердость плэЧформы-ложе- мента Г-образной скобы, при этом уплотнительные элементы, установленные в поршне силового цилиндра, выполнены в виде комбинированного уплотнени  из двух резиновых и двух фторопластовых колец, размещенных попарно в двух пр моугольных кольцевых канавках, расположенных на определенном шаге друг от друга, значение которого, а также соотношение геометрических размеров уплотнительных колец в кольцевых канавках определ ют из соотношений

Тшу (0,35-0,37); ип

с - (0,0011-0.0013);

Ьк ук прк

Ьук

Rn Ьк Rn

(0.106-0,117);

(0.217-0,239);

HVK dPK (0i113 0122);

Rn

Rn

Rn (0,045-0,052),

где 1Шу - относительный шаг установки комбинированных уплотнений;

с - относительный радиальный зазор в силовом цилиндре;

Dn - диаметр поршн ;

Rn - радиус поршн ;

с - радиальный зазор между поршнем и цилиндром;

Ru- внутренний радиус силового цилиндра

h«- относительна  глубина пр моугольной анавки;

Ьк - относительна  ширина пр моугольной анавки;

hyu - относительна  высота уплотнительного кольца;

dpK - относительный диаметр резинового кольца;

Ьук - относительна  толщина уплотни- тельного кольца;

г)к - глубина пр моугольной канавки;

Ьк ширина пр моугольной канавки;

пук - высота уплотнительного кольца;

Ьук - толщина уплотнительного кольца;

oV - диаметр уплотнительного кольца, при этом уплотнительные элементы, установленные в полости плунжерного насоса, расположены в пр моугольных канавках на концевой части плунжера и выполнены аналогично уллотнительным элементам, установленным в поршне силового цилиндра, с соотношени ми размеров и их взаимного расположени , определ емым по зависимост м

шупж

Спж

Ькпж Пкпж

Спж Rпж Ькпж

0пж

(0,0037-0,0048);

(0,832-0,99);

РПЖ

-- (0.286-0,33):

пукпж (0.286-0.325);

Нпж

Ьукпж (0,315-0,345):

Кпж

йукпж (0.372-0.43),

Кпж

где шупж - относительный шаг установки комбинированных уплотнений плунжера; Спж - относительный радиальный зазор в плунжерной паре;

Ькпж - относительна  ширина пр моугольной канавки в плунжере;

Икпж - относительна  глубина пр мо- угольной канавки;

Ьукпж - относительна  высота уплотнительного кольца плунжера;

Ьукпж относительна  толщина уплотнительного кольца плунжера; dyкпж - относительный диаметр уплотнительного кольца плунжера, а уплотнительные элементы полости фланца комбинированного узла поворота и плунжерной пары выполнены в виде резиновых

5

0

5

0

5

0

5

колец; при этом неподвижна  и подвижна  руко тки смонтированы на фланце комбинированного узла поворота, причем подвижна  руко тка выполнена в виде рычага-руко тки, малое плечо которой посредством штифта соединено с плунжером и серьгой, руко тка выполнена сменной и измен емой длины и смонтирована на рычаге посредством резьбы с возможностью углового перемещени  в вертикальной плоскости от усили  руки, а неподвижна  руко тка закреплена посредством резьбы на фланце комбинированного узла поворота с диаметрально противоположной сторо- ны от подвижной рычага-руко тки, выполнена с внутренней цилиндрической полостью-емкостью дл  рабочей жидкости и подпружиненным поршнем с наружным уп- лотнительным кольцом и стравливающим клапан-болтом с уплотнительным кольцом, при этом в верхней части емкости размещена пробка с дренажными отверсти ми, установленна  с возможностью взаимодействи  с одной стороны с пружиной поршн  емкости , а с другой - дл  навинчивани  сменной руко тки измен емой длины, кроме того емкость герметизирована во фланце комбинированного узла поворота посредством резинового кольца; клапанный узел установлен в корпусе между плунжерным насосом и силовым гидроцилиндром и закреплен от перемещени  в вертикальной плоскости втулкой плунжерного насоса, выполненного в виде всасывающего и нагнетающего шариковых клапанов, фиксируемых в

проточках корпуса разгруженными по давлению пробками, уплотнительные элементы клапанного насоса выполнены в виде двух торцевых уплотнительных шайб.

Кроме того, дл  повышени  качества путем предварительного регулировани  размеров рабочей зоны, контргайка корпуса Г-образной скобы установлена с возможностью линейного перемещени  скобы вдоль корпуса на величину, равную Lnep (0,2-1,0) Орзп, а дл  уменьшени  рабочих и транспортных массогабаритных характеристик обе руко тки - подвижна  и неподвижна  - выполнены съемными с уменьшением общей длины резака до LyMp (0,33-0,47) Lrp, а фланец поворотного узла, подвижна  и неподвижна  руко тки выполнены из легких дюралюминиевых сплавов с твердым анодированием поверхностного сло  до HRC 37-45.

На фиг. 1 изображен ручной гидравлический резак, общий вид (плоскость реза совпадает с плоскостью действи  подвижной и неподвижной руко ток плунжерного насоса) и его геометрические размеры; на фиг. 2 - корпус с элементами силового цилиндра и возвратного механизма, Г-образ- на  скоба с элементами режущего механизма ручного гидравлического резака (сечени  параллельно плоскости реза и осе- вой линии) и их основные геометрические размеры; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1, сечение радиального комбинированного уплотнени  поршн  силового цилиндра (или плунжера ручного нэсоса) резака и их основные геометрические размеры; на фиг. 4 - общий вид Г-образной скобы с элементами режущего механизма (вид в плоскости, проход щей через осевую линию, перпендикул рной плоскости реза) резака и их ос- новные размеры и показатели; на фиг. 5 - общий вид верхней части корпуса с комбинированным узлом поворота с плунжерным насосом, клапанной коробкой и элементами подвижной и неподвижной руко ток (диа- метральное сечение через осевую линию и плоскость действи  руко ток плунжерного насоса) резака и их основные геометрические размеры и показатели.

Ручной гидравлический резак содер- жит корпус 1, в расточках которого на одной оси установлены силовой гидроцилиндр 2, плунжерный насос 3, гидравлически сообщаемый с силовым гидроцилиндром 2 посредством клапанного узла 4, режущий механизм 5, закрепленный на нижней части корпуса силового гидроцилиндра 2. фланец 6 комбинированного узла поворота, установленнный с возможностью поворота вокруг оси в верхней части корпуса 1 и снабженный неподвижной 7 и подвижной 8 руко тками, привод щими в действие плунжерный насос 3.

При этом силовой гидроцилиндр 2 с внутренним диаметром Оц включает поршень 9 диаметром Dn со штоком диаметром dun. и снабжен опорой 10, установленной посредством резьбы в нижней части корпуса силового цилиндра 2, предварительно сжатой пружиной 11, установленной во внутренней кольцевой полости, образованной разностью диаметров силового цилиндра 20ц и штока dun., один конец которой контактирует с внутренней торцевой стенкой поршн  9, а другой - с упом нутой опорой 10 с обеспечением возврата поршн  9 в исходное положение.

На поршне 9 с шагом Шу расположены два комбинированных уплотнени , которые обеспечивают надежную герметизацию рабочей жидкости в нэдпоршневом пространстве силового гидроцилиндра 2 при рабочем давлении в пределах Ррк 65,0-80.0 МПа при большом числе рабочих циклов.

Плунжерный насос 3 смонтирован в верхней части корпуса 1 и выполнен в виде с измен емым диаметром сменной плунжерной пары, включающей втулку и плунжер 12 диаметром с двум  комбинированными уплотнени ми.

Клапанный узел 4 установлен в корпусе 1 между плунжерным насосом 3 и силовым гидроцилиндром 2. закреплен от перемещени  в вертикальной плоскости втулкой плунжерного насоса 3 и выполнен в виде всасывающего 13 и нагнетающего 14 шариковых клапанов, фиксируемых в проточках корпуса клапанного узла 4 разгруженными по давлению пробками 15, 16, а уплотнительные элементы клапанного узла 4 выполнены в виде двух торцевых уплотнительных шайб 17, 18.

Фланец 6 комбинированного узла поворота , установленный в верхней части корпуса 1 с возможностью поворота вокруг оси, зафиксирован от перемещени  в вертикальной плоскости с помощью стопорного кольца 19, шайбы 20 и контргайки 21 и снабжен серьгой 22, закрепленной на, нем посредством штифта 23.

При этом неподвижна  7 и подвижна  8 руко тки смонтированы на фланце 6 комбинированного узла поворота,, причем подвижна  8 руко тка выполнена в виде рычага-руко тки, малое плечо мр которой посредством штифтов 24, 2Г соединено соответственно с плунжером 12 и серьгой 22, а большое плечо включает собственно сменную руко тку изменг змой длины и посто нную часть рычага, н: котором смонтирована последн   посредством резьбы. Подвижна  8 руко тка установлена с возможностью углового (на угол г$ перемещени  в вертикальной плоскости от усили  руки Рур и упора на неподвижной 7 руко тке с усилием Рр.

Неподвижна  7 руко тка закреплена посредством резьбы на фланце 6 комбинированного узла поворота с диаметрально противоположной стороны от подвижной 8 рычага-руко тки, выполнена с внутренней цилиндрической полостью-емкостью 26 дл  рабочей жидкости и подпружиненным поршнем 27 с наружным уплотнительным кольцом 28 и стравливающим клапаном-болтом 29 с уплотнительным кольцом 30. В верхней части емкости 26 размещена пробка 31 с дренажными отверсти ми, установленна  с возможностью взаимодействи  с одной стороны с пружиной 32 поршн  27 емкости 26, а с другой - дл  навинчивани  сменной части руко тки 7 измен емой длины. Кроме того, емкость 26 герметизирована во фланце 6 комбинированного узла поворота посредством резинового кольца 33.

Ручной гидравлический резак снабжен двум  фильтрами 34, 35, один из которых установлен в нижней части емкости 26 дл  предварительной очистки рабочей жидкости , а другой - в проточке корпуса 1 на входе во всасывающий клапан 13 клапанного узла 4, а также запорным вентилем 36, установленным в канале корпуса 1, сообщающим полость высокого давлени  силового гидроцилиндра 2 с полостью емкости 26 дл  рабочей жидкости, выполненным в виде штока и уплотнительного шарика, закрывающего полость высокого давлени .

Режущий механизм 5 ручного гидравлического резака выполнен в виде Г-образной скобы 37, закрепленной контргайкой 38, установленной с возможностью линейного перемещени  скобы 37 вдоль корпуса 1 на величину, равную Lnep. S (0.2-1,0) Dp3n, на нижней части корпуса силового цилиндра 2, на внутренней стороне средней части скобы 37 выполнен пр моугольный паз39, ножа 40 клиновидной формы, закрепленного посредством сменной обоймы 41 на штоке поршн  9 силового цилиндра 2 в нижней его части, и снабженного поводком 42, установленным с возможностью вертикального перемещени  в пр моугольном пазу 39 Г-образной скобы 37; платформы-ложемента 43, выполненной с профилированным в диаметральной плоскости пазом, со скосом 44 и наружным ограничителем длины 45, геометрические размеры которых и их взаимное расположение определ ют из соотношени 

1ПЛ

D

рэп hacic

пл

-(1.15-1,25); Твс (0,22-0,25); (0,35-0,4); и (0.29-0,33);

hHO (0,31-0,35); Век (0.438-0,54); Ьно (0.167-0.28); Тнопр (0,2-0,28);

где 1пл - относительна  длина профилированного паза платформы-ложемента;

Dp3n - диаметр разрезаемого предмета (троса, прутка, кабел );

Твск - относительна  длина внутреннего скоса;

Ьвск - относительна  высота внутреннего скоса;

Тно - относительна  длина наружного ограничител  профилированного паза;

Нно относительна  высота наружного ограничител ;

пл - длина профилированного паза платформы-ложемента; |вск - длина внутреннего скоса; Ьвск - высота внутреннего скоса; IHO - длина наружного ограничител  профилированного паза;

hHo - высота наружного ограничител  профилированного паза;

Ьно - ширина наружного ограничител  профилированного паза;

Век - относительна  толщина Г-образной скобы;

Унопр - относительное смещение наружного ограничител  от плоскости реза;

Век - толщина косынки Г-образной скобы;

DK - наружный диаметр корпуса резака; нопр - смещение боковой грани наружного ограничител  от плоскости реза, причем платформа-ложемент 43 выполнена с боковыми скосами, а клиновидное лезвие ножа 40 выполнено с двухступенчатыми дифференцируемыми углами заточки с пр мой режущей кромкой и жалом лезви , заточенным по радиусу; платформа-ложемент 43 и сменна  обойма 41 с ножом 40 образуют рабочую зону режущего механизма 5.со следующими геометрическими размерами и соотношени ми твердости материалов между собой

Ьпл (0,17-0,36); у (40-47°); b лнж (0.194-0,33); плнж (0,42-0.72); 2 ft (30-35°); 2а(47-60°);

Ьж (0,05-0.125); глн (0,1-0,2) мм, где 1пл - относительна  ширина платформы- ложемента;

у- углы скоса платформы-ложемента;

bnn - ширина платформы-ложемента;

Век - толщина косынки Г-образной скобы

Тлмж - относительна  толщина лезви  ножа;

Илнж - относительна  рабоча  высота лезви  ножа;

Ьлнж - толщина лезви  ножа;

Ьлнж - рабоча  высота лезви  ножа;

2/3- двойной угол заточки лезви  ножа;

2 а - двойной угол заточки кромки жала лезви  ножа;

- относительна  высота кромки жала лезви  ножа, заточенной под угол;

г)Жн высота кромки жала лезви  ножа;

Глн - радиус жала лезви  ножа;

НЙСлн (1,25-1.6); (0.65-0,95),

где ННС и - относительна  твердость лезви  ножа;

НРСобн - относительна  твердость обоймы ножа;

НЯСл - твердость лезви ;

НЯСобн твердость обоймы ножа;

HRCcic - твердость платформы-ложемента Г-образной скобы, при этом уплотнительные элементы, установленные в поршне 9 силового цилиндра 2, выполнены в виде комбинированного уплотнени  из двух резиновых 46 и двух фторопластовых 47 колец, размещенных попарно в двух пр моугольных кольцевых канавках, расположенных на определенном шаге друг от друга, значение которого, а также соотношение геометрических размеров уплотнительных колец в кольцевых канавках определ ют из соотношений:

шу (0.35-0.27); (0,0011-0.0013);

Пк (0.106-0,117); Ьк (0,217-0,239);

by (0.,122); Ьрк (0,113-0,122);

Ьук (0,045-0,052),

где ТШу - относительный шаг установки комбинированных уплотнений;

с - относительный радиальный зазор в силовом цилиндре;

Dn - диаметр поршн ;

с - радиальный зазор между поршнем и цилиндром;

Rn - радиусь поршн ;

RH - внутренний радиус силового цилиндра ,

пк-относительна  глубина пр моугольной анавки;

Ьк - относительна  ширина пр моуголь- ной канавки;

Ьук - относительна  высота уплотнительного кольца;

dpK - относительный диаметр резинового кольца;

Ьук - относительна  толщина уплотнительного кольца;

Ьк - глубина пр моугольной канавки;

Ьк - ширина пр моугольной канавки;

hyK - высота уплотнительного кольца; Ьук - толщина уплотнительного кольца;

бук - диаметр уплотнительного кольца.

При этом уплотнительные элементы, установленные в полости плунжерного насоса 3, расположены в пр моугольных канавках на концевой части плунжера 12 и выполнены аналогично уплотнительным элементам 46, 47, установленным в поршне 9 силового цилиндра 2, с соотношени ми размеров и их взаимного расположени , определ емыми по зависимост м

Тшупж (0,5-0,8); с™ (0,0037-0.0048); Ькпж (0,832-0,99); (0.286-0,33); Ьукпж (0.286-0,325); ЬукПж (0,315-0,345); (0,372-0,43),

где Тшупж - относительный шаг установки комбинированных уплотнений плунжера; Спж - относительный радиальный зазор

G плу нжерной паре;

Ькпж - относительна  ширина пр моугольной канавки в плунжере;

Икпж - относительна  глубина пр мо- канавки;

Ьукпж - относительна  высота уплотнительного кольца плунжера;

Ьукпж - относительна  толщина уплотнительного кольца плунжера;

йукпж - относительный диаметр уплотнительного кольца плунжера,

а уплотнительные элементы полости фланца 6 комбинированного узла поворота и плунжерной пары выполнены в виде резиновых колец 48.

Кроме того, обе руко тки подвижна  8 и неподвижна  7 выполнены съемными с уменьшением общей длины ручного гидравлического резака до LyMp (0,33-0,47) Lr.P., в фланец 6 комбинированного узла поворота , подвижна  8 и неподвижна  7 руко тки выполнены из легких дюралюминиевых сплавов с твердым анодированием поверхностного сло  до HRCa 37-45, обеспечивающих показатель усили  резани  на единицу

массы резака в пределах до РОТН. (12,5-30) кН/кг.

Отношение длины большого плеча подвижной рычага-руко тки 8 U.p. к малому плечу Мр представл ет кинематический коэффициент усилени  Ккин р 1-б.р./1м.р.. который за счет одновременного изменени  длины сменных частей неподвижной 7 руко тки резака может измен тьс  в пределах

Ккинр (6,6-12,1).

Отношение площади силового гидроцилиндра 2 5ц диаметром Од к площади плунжера 12 5пж диаметром dnxc плунжерного насоса 3 представл ет гидравлический коэффициент усилени  Кгидр 5ц/5пж, который за счет изменени  диаметра сменной плунжерной пары может измен тьс  в пределах Кгид р (40-85). В этом случае коэффициент усилени  ручного гидравлического резака Кус Р ККин.Р.х КГиДР (561-1028).

Предлагаемый ручной гидравлический резак работает следующим образом (см.фиг.1,2,4,5).

Перед началом выполнени  конкретного вида работ резак необходимо подготовить к ней в зависимости от необходимого диапазона усили  резани  и сортамента разрезаемых предметов на нужный коэффициент усилени  резака Кус р следующим образом:

-установить сменный комплекс плунжерного насоса 3 с необходимым значением коэффициента гидравлического усилени  (дл  больших усилий резани  диаметр плунжерной пары - d™ должен быть минимальным, а дл  малых усилий - наоборот ). Дл  этого необходимо вытащить штифт 25 из отверсти  малого плеча подвижного рычага-руко тки 8 и плунжера 12, затем, отодвинув руко тку на максимальный угол, произвести установку втулки с плунжером 12 насоса 3 необходимых диаметров в корпус 1 резака. Сборку руко тки 8 произвести в обратном пор дке;

-установить путем вворачивани  в верхние части подвижной 8 и неподвижной 7 руко ток сменных частей необходимой длины , соответствующих выбранному значению коэффициента кинематического усилени  Ккин р..

Этот вид подготовки резака определ ет егосиловые и кинематические возможности по усили м резани  Ррез. и усили м на руко тки 8,7 соответственно Рур., Рр согласно уравнению Ррез. Ккин Р х КГидР х Рур.

Кус р X Ру р

Перед тем, как приступить к работе, необходимо убедитьс  в правильности заправки резака рабочей жидкостью, дл  чего:

-резак установить в вертикальное положение руко тками 7,8 вверх:

-вывернуть пробку 31 емкости 26, извлечь пружину 32, демонтировать поршень 27, вывернув предварительно клапан-болт 29;

-произвести замер уровн  рабочей жидкости и при необходимости произвести дозаправку;

-вставить поршень 27 в емкость 26 до касани  с рабочей жидкостью и затем произвести прокачку гидросистемы резака с трехкратным подъемом и опусканием ножа 40 дл  заполнени  полостей гидросистемы и полного удалени  воздуха (воздушных пу0 зырьков) через отверстие в поршне 27 под клапан-болт 29;

-завернуть клапан-болт 29 в резьбовое отверстие поршн  27, установить пружину 32 и закрыть емкость 26 пробкой 31.

5При необходимости можно настроить

величину паза Sn в зависимости от размера диаметра разрезаемого предмета Dp3n Дл  этого откручиваем контргайку 38 на корпусе 1 на такое рассто ние, на которое необходимо

0 уменьшить размер паза Sn, а затем навинчиваем Г-образную скобу 37 на корпус 1 до упора с контргайкой 38. Можно установить необходимую плоскость действи  руко ток 37,8 плунжерного насоса 3 по отношению к плоскости

5 реза, дл  этого достаточно открутить на полоборота контргайку 21 и за руко тки 7,8 повер- нуть фланец 6 комбинированного узла поворота на необходимый угол вокруг вертикальной оси и зажать его контргайкой 21.

0Резак подготовлен к выполнению работ .

Подвижный рычаг-руко тка 8 совместно с серьгой 22 образуют кинематическую пару , котора  преобразует угловое движение

5 руко тки 8 на угол } в возвратно-поступательное движение плунжера 12. Сначала необходимо закрыть запорный вентиль 36, который своим штоком и шариком перекроет утечку рабочей жидкости из камеры высо0 кого давлени  Пв д силового цилиндра 2 в сливную магистраль. В паз Sn Г-образной скобы 37 резака установить разрезаемый предмет (трос, пруток, кабель). Под действием перемещени  подвижной рычага-руко т5 ки 8 рабоча  жидкость из емкости 26, предварительно поддавливаема  поршнем 27, проходч фильтры 34 и 35, через всасывающий клапан 13 засасываетс  плунжером 12 в полость плунжерного насоса 3. При

0 обратном перемещении руко тки 8 плунжера 12 рабоча  жидкость через нагнетающий клапан 14 поступает в надпоршневое пространство силового гидроцилиндра 2. Под действием циклических угловых перемеще5 нии подвижной руко тки 8 в камере высокого давлени  возрастает давление Рр «., при определенном расходе перемеща  поршень 9 со штоком вместе с обоймой 41 и ножом 10 к разрезаемому предмету, одновременно сжима  возвратную пружину 11 и

создава  усилие, которое обеспечивает разрезание предмета. При этом отмечаетс  увеличение прилагаемого к руко ткам 7,8 усили .

Дл  проведени  качественной резки необходимо при холостом ходе (движение ножа 40 к разрезаемому предмету) использовать полное перемещение подвижной руко тки 8 на угол ifa 40-45°, а в процессе резки уменьшить ее перемещение на угол r/Jp 7-15°.

После окончани  резки необходимо открыть запорный вентиль 36. Под воздействием сжатой возвратной пружины 11 поршень 9 с обоймой 41 и ножом 40 возвращаетс  в исходное положение, выдавлива  рабочую жидкость, мину  клапанный узел 4, через кольцевую проточку в емкость 26, отжима  поршень 27 и сжима  его пружину 32.

Рабочий цикл окончен.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемого ручного гидравлического резака заключаетс  в следующем.

Применение в конструкции резака быстросмен емых модулей плунжерной пары плунжерного насоса и его сменных подвижной и неподвижной руко ток позвол ют измен ть коэффициент усилени  резака в широких пределах Куср. (561-1028).

Применение съемных подвижной и неподвижной руко ток из легких сплавов с твердым анодированием способствует уменьшению рабочих и транспортных мас- согабаритных характеристик резака.

Улучшение условий работы клапанной коробки за счет предварительного отфильт- ровывани  и поддапливани  рабочей жидкости на входе всасывающего клапана, коротких гидравлических путей в камере раФормула изобретени  1. РУЧНОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЗАК, содержа- щий корпус, в расточках которого установлены силовой гидроцилиндр, включающий поршень со штоком, и плунжерный насос, гидравлически сообщаемый с силовым гидроцилиндром посредством клапанного узла , включающего всасывающий и нагнетающий клапаны, емкость с рабочей жидкостью , подвижную и неподвижную руко тки, привод щие в действие плунжерный насос, режущий механизм, включающий нож клиновидной формы и ложемент, уплотнительные элементы, установленные в поршне силового гидроцилиндра , отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности, надежности и качества, снижени  металлоемкости и повышени  удобства реза в аварийных

бочего цилиндра, эффективный возврат ножа за счет внутреннего пружинного механизма возврата значительно снижает суммарное врем , затрачиваемое на один

раз.

Использование комбинированных уплотнений с оптимальными характеристиками на силовом цилиндре и плунжерной паре обеспечивает большое число циклов при рабочих давлени х в диапазоне Рр.к. 75- - 85 МПа и надежную герметизацию при воздействии на элементы конструкции посто нного и пульсирующего циклического давлени .

Получение более высоких показателей усили  резани  на единицу массы резака, доход щих до Ротн (12,5-30) кН/кг,

Конструкци  основных узлов универсального режущего механизма резака позвол ет , с одной стороны, за счет специально подобранных геометрии углов клина ножа и его материала оптимизировать минимально возможные усили , необходимые дл  порезки троса, кабел  и

прутка, и обеспечить удовлетворительную стойкость кромки режущего инструмента и, с другой стороны, за счет геометрии платформы-ложемента обеспечить:

-свободный ввод разрезаемого пред- мета и исключение его соскальзывани  с

платформы скобы;

-ограничение разбухани  тросов при их порезке;

-удержание деформируемого при по- резке троса в пределах ширины ножа, что в

конечном итоге позвол ет произвести качественную порезку. (56) Авторское свидетельство СССР № 472005, кл. В 26 D 5/04, 1975.

ситуаци х, а также расширени  технологических возможностей, он снабжен опорой,

установленной посредством резьбы в нижней части корпуса силового цилиндра, предварительно сжатой пружиной, установленной во внутренней кольцевой полости , образованной разностью диаметров

силового цилиндра и штока его поршн , один конец которой контактирует с внутренней торцевой стенкой поршн , а другой - с опорой с обеспечением возврата штока поршн  вместе с ножом в исходное положение , фланцем комбинированного узла поворота, установленным с возможностью поворота вокруг оси в верхней части корпуса силового цилиндра и зафиксированным от перемещени  в вертикальной плоскости с помощью стопорного кольца,

19

шайбы и контргайки, запорным вентилем, установленным в канале корпуса силового цилиндра, сообщающем полость высокого давлени  силового цилиндра с полостью емкости дл  рабочей жидкости, выполненным в виде штока и уплотнительного шарика и закрывающего полость высокого давлени , серьгой, закрепленной на фланце комбинированного узла поворота посредством штифта, двум  фильтрами, один из которых установлен в нижней части емкости дл  рабочей жидкости дл  предварительной очистки рабочей жидкости, а другой - в проточке корпуса силового цилиндра на входе во всасывающий клапан клапанного узла, уплотнительными элементами , установленными в полости плунжерного насоса, плунжерной пары, полости фланца комбинированного узла поворота и клапанного узла, при этом плунжерный насос смонтирован в верхней части корпуса силового цилиндра, выполнен в виде сменной плунжерной пары с измен емым диаметром, включающей втулку и плунжер, плунжерный насос, клапанный узел и силовой гидроцилиндр установлены в корпусе на одной оси, кроме того, режущий механизм выполнен в виде Г-образ- ной скобы, закрепленной контргайкой на нижней части корпуса силового цилиндра, на внутренней стороне средней части которой выполнен пр моугольный паз, ножа клиновидной формы, закрепленного посредством сменной обоймы на штоке поршн  силового цилиндра в нижней его части и снабженного поводком, установленным с возможностью вертикального перемещени  в пр моугольном пазу Г-образной скобы , платформы-ложемента, выполненной с профилированным о диаметральной плоскости пазом, со скосом и наружным ограничителем длины, геометрические размеры и их взаимное расположение определ ют из соотношений

/„

Jsn.n

5(1,15-1,25);

2000923

и.о п.п

0

5

0

5

0

5

0

5

где 1пл - относительна  длина профилированного паза платформы-ложемента;

Орз.п - диаметр разрезаемого предмета

(троса, прутка, кабел );

IB.CK - относительна  длина внутреннего

скоса;

Ьв.ск - относительна  высота внутренне го скоса;

1и.о - относительна  длина наружного ог раничител  профилированного паза;

пн.о - относительна  высота наружного

ограничител ;

1пл - длина профилированного паза платформы-ложемента; IB.CK - длина внутреннего скоса; Ьв.ск - высота внутреннего скоса; IH.O - длина наружного ограничител 

профилированного паза; hHo - высота наружного ограничител 

профилированного паза; BH.O - ширина наружного ограничител  профилированного паза; Век - относительна  толщина Г-образной скобы;

1н.о.п.р - относительное смещение наружного ограничител  от плоскости реза; Век - толщина косынки Г-образной скобы;

DK.p - наружный диаметр корпуса резака;

1н.о.п.р - смещение боковой грани наружного ограничител  от плоскости реза, причем платформа-ложемент выполнена с боковыми скосами, а клиновидное лезвие ножа - с двуступенчатыми дифференцируемыми углами заточки с пр мой режущей кромкой и жалом лезви , заточенным по радиусу, платформа-ложемент и сменна  обойма с ножом образуют рабочую зону режущего механизма со следующими геометрическими размерами с соотношени ми твердости материалов между собой:

(0,22-0,25);

«(0.35-0.4); пл

- S(0,29-0,33);

М /Т

Л0 -Р «(0.31-0.35); пл

В,-

5(0,438-0,54);

п.о

к.р

«(0,167-0,28); Вск

а

вчл

пл

Иг

0

ск V (40-47-);

лнж

(0,17-0,Э6);

в

D

рзп

s(0,194-0,33);

л«ж ИГ- 2(0,42-0,72); ирзп

2а (47-60°);

2/3 5(30-35);

Л

(0,05-0,125);

м.жн s(0,1 -0,2) мм.

е в™ - относительна  ширина платфоры-ложемента;

у - углы скоса платформы-ложемента;

впл - ширина платформы ложемента;

Век - толщина косынки Г-образной скобы;

вл нж - относительна  толщина лезви 

ножа;

пл нж - относительна  рабоча  высота лезви  ножа;

вл нж - толщина лезви  ножа;

пл нж - рабоча  высота лезви  ножа;

2ft - двойной угол заточки лезви  ножа;

2а - двойной угол заточки кромки жала

лезви  ножа;

пж н - относительна  высота кромки жала лезви  ножа, заточенной под углом;

пж н - высота кромки жала лезви  ножа;

г ж лн - радиус жала лезви  ножа;  ле.

HRC,

KCrf

н

НЬСрбн HRC,

ск

5(1,25-1,6), 5(0,65-0,95),

где НВС  и - относительна  твердость лезви  ножа, HRC06 н - относительна  твердость

обоймы ножа; НЯСл н - твердость лезви : НЯСоб н - твердость обоймы ножа; ННСск - твердость платформы-ложемента Г-образной скобы,

при этом уплотнительные элементы, установленные в поршне силового цилиндра, выполнены в виде комбинированного уплотнени  из двух резиновых и двух фторопластовых колец, размещенных попарно в двух пр моугольных кольцевых канавках, расположенных на определенном шаге одна от другой, значение которого, а также соотношение геометрических размеров уп- лотнительных колец в кольцевых канавках определ ют из соотношений

шу п

5(0,35-0,37),

С -Ј-5(0,0011 -0,0013), кц

нк

Нк - 5(0,106-0,117),

V ТГ- 5(0,217-0,239), кп

5 (0,1)3-0,122). кп

-§Ј 5(0,113-0,122). н

Оу к

5(0,045-0,052),

0

5

0

5

0

5

где ш у - относительный шаг установки комбинированных уплотнений;

С - относительный радиальный зазор в силовом цилиндре;

Dn - диаметр поршн ;

Rn - радиус поршн ;

С - радиальный зазор между поршнем и цилиндром,

Ru - внутренний радиус силового цилиндра;

hK - относительна  глубина пр моугольной канавки,

BK - относительна  ширина пр моуголь ной канавки,

hy к - относительна  высота уплотни тельного кольца;

Jp к - относительный диаметр резинового кольца,

By к - относительна  толщина уплотни- тельного кольца;

hK - глубина пр моугольной канавки;

вк - ширина пр моугольной канавки;

hy к - высота уплотнительного кольца;

ву к - толщина уплотнительного кольца;

dy к - диаметр уплотнительного кольца, при этом уплотнительные элементы, установленные в полости плунжерного насоса, расположены в пр моугольных канавках на концевой части плунжера и выполнены аналогично уплотнитель- ным элементам, установленным в поршне силового цилиндра, с соотношени ми размеров и их взаимного расположени , определ емым по зависимост м

/,,

ш у пж

5(0,5-0,8);

40

г

-)

5(0,0037-0,0048),

(0,832-0,99);

45

5(0,286-0,33),

у к 1ж

5(0,286-0,325),

50

в

у к пж

5(0,315-0,345),

К ПЖ

5(0.372-0,43),

где Цупж - относительный шаг установки комбинированных уплотнений плунжера;

Спж - относительный радиальный зазор в плунжерной паре;

BK пж - относительна  ширина пр мо-

угольной канавки в плунжере;

пк пж - относительна  глубина пр мо23

угольной канавки:

hyк пж - относительна  высота уплотни- тельного кольца плунжера;

By.к пж - относительна  толщина уплот нительного кольца плунжера;

dy к пж - относительный диаметр уплотнительного кольца плунжера; а уплотнительные элементы фланца комбинированного узла поворота и плунжерной пары выполнены в виде резиновых колец, при этом неподвижна  и подвижна  руко тки смонтированы на фланце комбинированного узла поворота, причем подвижна  руко тка выполнена в виде рычага-руко тки , малое плечо которого посредством штифтов соединено с плунжером и серьгой , руко тка выполнена сменной и измен емой длины и смонтирована на рычаге посредством резьбы с возможностью углового перемещени  в вертикальной плоскости от усили  руки, а неподвижна  руко тка закреплена посредством резьбы на фланце комбинированного узла поворота с диаметрально противоположной сто- роны от подвижного рычага-руко тки, выполнена с внутренней цилиндрической полостью-емкостью дл  рабочей жидкости и подпружиненным поршнем с наружным уплотнительным кольцом и стравливающим клапан-болтом с уплотнительным кольцом, при этом в верхней части емкости установлена пробка с дренажными отверсти ми , установленна  с возможностью взаимодействи  одной стороной с пружиной поршн  емкости, а друга  сторона

2000923

М

пробки служит дл  навинчивани  сменной руко тки измен емой длины, кроме того, емкость герметизирована во фланце комбинированного узла поворота посредством резинового кольца, клапанный узел установлен в корпусе между плунжерным насосом и силовым гидроцилиндром и закреплен от перемещени  в вертикальной

Q плоскости втулкой плунжерного насоса, выполнен в виде всасывающего и нагнетающего шариковых клапанов, фиксируемых в проточках корпуса разгруженными по давлению пробками, уплотнительные эле5 менты клапанного насоса выполнены в виде двух торцевых уплотнительных шайб,

2. Резак по п.1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества путем предварительного регулировани  разме0 ров рабочей зоны, контргайка корпуса Г- образной скобы установлена с возможностью линейного перемещени  скобы вдоль корпуса на величину

Uep (0,2-1,0) Орз.п ,

53. Резак по п.1, отличающийс  тем,

что, с целью уменьшени  рабочих и транспортных массогабаритных характеристик, обе руко тки, подвижна  и неподвижна , выполнены съемными с уменьшением об0 щейдлины резакадо

LyM.p (0,33-0,47)-Lr.p , а фланец поворотного узла, подвижна  и неподвижна  руко ткивыполненыизлегких дюралюминиевых сплавов с твердым анос дированием поверхностного сло  до НРС 37-45.

№ССК

Фиг. If

I

Жмж

№обн

ti

8

kl