RU226384U1 - Станок для рубки арматурного прутка - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к оборудованию для рубки металлических арматурных прутков. Станок содержит рубочный механизм с неподвижным ножом и подвижным ножом, закрепленным на конце исполнительного подвижного звена. Рубочный механизм смонтирован в корпусе, образованном обоймой, в торце которой закреплен неподвижный нож, и съемными передней и задней стенками. Исполнительное подвижное звено рубочного механизма выполнено в виде шатуна, расположенного с возможностью линейного возвратно-поступательного движения. В головку шатуна запрессована втулка, установленная в эксцентрике с полым эксцентриковым валом с обеспечением плотной посадки в нем выходного вала электропривода. Концы полого эксцентрикового вала закреплены посредством подшипников, расположенных во фланцах передней и задней стенок корпуса рубочного механизма. На обойме корпуса рубочного механизма расположен концевой выключатель, выполненный с возможностью его включения/отключения при контакте с головкой движущегося шатуна. Упрощается конструкция станка для рубки арматурного прутка. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к оборудованию для рубки металлических прутков и стального проката, и может быть использована для рубки арматуры различной конфигурации и диаметра, как на индивидуальном виде оборудования, так и в технологических процессах и линиях специального назначения.

Станкостроение в современных условиях направлено на производство составного или модульного изделия. Сборочное производство, производство по кооперации являются эффективнее и экономичнее производства всего цикла изделия. В настоящее время, все станки для рубки арматуры это индивидуальные изделия – изделие как одно целое.

Разработка и создание нового оборудования для использования в производстве мерных металлических прутков, в том числе и арматуры должны идти по пути повышения степени механизации и автоматизации, разработки гибких технологий, повышения производительности и надежности, улучшения технико-экономических и эргономических показателей. Параметры разрабатываемых машин должны быть согласованы с техническими характеристиками прутковых изделий.

Из уровня техники известен автомат для мерной резки проводов и проволоки (SU 305948, кл. B21F 11/00, B23D 19/02, 1971 г), включающий механизмы правки и подачи, неподвижный нож и подвижный нож, выполненный в виде сменного зубчатого диска с системой цилиндрических отверстий и дугообразных сквозных пазов, кромки которых являются режущими. Подвижный нож кинематически связан с кривошипно-шатунным механизмом посредством закрепленного на кривошипе кулачка, взаимодействующего с зубьями диска.

Известное устройство является сложным и громоздким из-за сложной организации кинематической схемы резки и сложной системы подачи прутков со специальными зажимами, которые могут управляться только электроникой. Это дорого и требует технического обслуживания высококвалифицированных специалистов.

Известна также установка для резки арматурной стали (RU 70174, кл. B23D 15/00, 2008 г), содержит станину, на которой установлены привод, состоящий из электрического двигателя, клиноременной передачи, ось маховика которой соединена с ведущим колесом двухступенчатой зубчатой передачи, колеса которой выполнены косозубыми или шевронными. Ведомое колесо первой ступени соединено с ведущим колесом второй ступени. Ведомое колесо второй ступени с помощью кулачковой муфты взаимодействует с эксцентриковым валом, а через него с кулисой, установленной на станине. На кулисе закреплен подвижный нож, а на станине - неподвижный нож.

Недостатком известного устройства является повышенный шум при его использовании, из-за наличия открытой зубчатой передачи. Наличие муфты без упругого демпфирующего элемента несет повышенные нагрузки, является ненадежной при эксплуатации. Кроме того, устройство также является громоздким.

Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели относится станок для рубки арматурной стали модели СМЖ-172БН (https://stanki-katalog.ru/sprav_smj172.htm). Станок включает станину, кулисный механизм, механизм привода и электродвигатель. Станина, укрепленная на двух полозьях из швеллеров, предназначена для монтажа на ней всех узлов станка. Она состоит из основания и крышки, прикрепленной к основанию болтами и цилиндрическими штифтами. В станине имеются сквозные отверстия, в которых запрессованы бронзовые втулки (подшипники). Резка арматурной стали производится плоскими ножами, один из которых приводится в движение с помощью исполнительного подвижного звена - кулисного механизма, а второй является неподвижным. Между основанием и крышкой расположен рубочный механизм в виде кулисного устройства, состоящего из кулисы, эксцентрикового вала и вкладыша. Кулиса совершает качательное движение вокруг пальца, укрепленного в станине. В верхней части кулисы закреплен подвижный нож. Второй (неподвижный) нож 1 закреплен в пазу основания. Конструкция ножей позволяет использовать в качестве рабочих четыре кромки. Со стороны закладки арматуры, расположен регулируемый упор, предназначенный для получения реза, плоскость которого перпендикулярна продольной оси разрезаемых прутков различных диаметров. Привод станка осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу и две пары прямозубых цилиндрических колес. Электродвигатель установлен на моторной плите. Движение кулисы осуществляется посредством передачи энергии от электродвигателя через клиноременную передачу с маховиком, две пары зубчатых колес, закрытых защитным кожухом, и эксцентриковый вал. Включение и выключение электродвигателя производиться посредством кнопочных выключателей магнитного пускателя, установленного на верхнем торце станины.

Рубочный механизм известного станка в виде кулисного устройства обладает повышенными габаритами. При этом кулисное устройство и открытые зубчатые передачи производят повышенный шум, что создает неудобство работникам во время проведения операции рубки арматуры. Известное устройство также ограничено диаметром прутков от 6 до 40 мм, которые он может рубить. Станок обладает низкой ремонтопригодностью и его сложено отремонтировать в условиях строительного объекта. Избыток деталей очевиден – их количество напрямую влияет на надёжность станка и его себестоимость при изготовлении.

Проблемой, на которую направлена полезная модель, является устранение недостатков известных устройств.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции станка для рубки арматурного прутка.

Поставленная проблема и заявленный технический результат достигаются за счет того, что станок для рубки арматурного прутка включает рубочный механизм с неподвижным ножом и подвижным ножом, закрепленным на конце исполнительного подвижного звена. Согласно полезной модели рубочный механизм смонтирован в корпусе, образованный обоймой, в торце которой закреплен неподвижный нож и съемными передней и задней стенками. Исполнительное подвижное звено рубочного механизма выполнено в виде шатуна, имеющего возможность линейного возвратно-поступательного движения. В головку шатуна запрессована втулка, установленная на эксцентрике с полым эксцентриковым валом, для плотной посадки в нем выходного вала электропривода. Концы полого эксцентрикового вала закреплены с помощью подшипников, расположенных во фланцах передней и задней стенок корпуса рубочного механизма. На обойме корпуса рубочного механизма расположен концевой выключатель с возможностью его включения/отключения при контакте с головкой движущегося шатуна.

Обойма корпуса рубочного механизма, как правило, закреплена на основании станка.

Фланцы передней и задней стенок корпуса рубочного механизма предпочтительно выполнять съемными.

Фланцы передней и задней стенок корпуса рубочного механизма целесообразно закрывать съемными крышками.

Съемные передняя и задняя стенки, передний и задний фланцы, а также съемные крышки фланцев снабжены болтовым соединением.

В качестве электропривода целесообразно использовать мотор-редуктор

Ширина обоймы рубочного механизма может составлять от 20 до 100 мм. Выбранный диапазон ширины обоймы является оптимальным, при этом уменьшение или увеличение данного параметра является конструктивно нецелесообразным.

Эксцентриситет эксцентрикового вала желательно выполнять от 6 до 55 мм. Расчётным методом, в зависимости от диаметра прутка и предела прочности разрубаемого материала выведен оптимальный эксцентриситет в диапазоне от 6 до 55 мм. Чем меньше эксцентриситет, тем меньше плечо и выше сила, необходимая для рубки арматурного прутка. Уменьшение эксцентриситета менее 6 мм нецелесообразно, а увеличение эксцентриситета свыше 55 мм потребует существенного увеличения мощности электропривода, что усложнит и удорожит станок в целом.

Выполнение исполнительного звена рубочного механизма в виде шатуна, головка которого с втулкой, эксцентриком и полым эксцентриковым валом закреплены с помощью подшипников во фланцах передней и задней стенок корпуса рубочного механизма, обеспечивает небольшие габариты по сравнению с известными конструкциями, так как рубочный механизм не имеет большого по размеру зубчатых передач и маховика и множества иных элементов, необходимых для передачи силовых действий на подвижный нож. Кроме этого, выполнение корпуса рубочного механизма разборным, с помощью болтовых соединениях, позволяет упрощать изготовление, монтаж/демонтаж станка непосредственно на месте его использования, а также облегчает модульный ремонт устройства и профилактическое обслуживание. Установка неподвижного ножа непосредственно в торце обоймы корпуса рубочного механизма упрощает конструкцию всего станка в целом и уменьшает его габариты.

Расположение концов эксцентрикового вала в подшипниках, закрепленных во фланцах передней и задней стенок корпуса рубочного механизма, также обеспечивает минимизацию габаритов станка. Конструкция корпуса рубочного механизма не требует расположения в нем редуктора и маховика, как у прототипа, за счет чего значительно снижаются размеры всего устройства в целом, а, следовательно, и упрощается конструкция. Выполнение эксцентрикового вала полым, обеспечивает плотную посадку в нем выходного вала электропривода, для упрощения сборки станка и изготовления его элементов. Важным моментом в процессе работы станка является наличие концевого выключателя. У известных конструкций рубочных механизмов двигатель постоянно работает, потребляет электроэнергию и изнашивает детали во время холостого хода до момента нажатия на рычаг. Концевой выключатель останавливает электропривод в конце цикла рубки арматурного прутка. Станок работает только в момент рубки и возврата в исходное положение, снижая тем самым износ оборудования, шум и расход электроэнергии, упрощая тем самым процесс рубки.

Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами, где на фиг. 1 представлен чертеж станка для рубки арматурного прутка, в продольном разрезе; на фиг. 2 – станок в разрезе, проходящем через эксцентриковый вал, вид сверху на станок в комплекте с мотором-редуктором; на фиг. 3 - вид сзади; фиг. 4 – вид спереди на станок.

Станок для рубки арматурного прутка поясняется следующими позициями.

1 – основание станка;

2 - головка шатуна;

3 – тело шатуна;

4 – эксцентрик;

5 – полый эксцентриковый вал;

6 – втулка головки шатуна;

7 – подвижный нож, смонтированный на теле шатуна 3;

8 – неподвижный нож;

9 - съемная стенка корпуса рубильного механизма;

10 - крышка фланца передней стенки корпуса рубильного механизма;

11 – обойма рубильного механизма, ширина которого составляет от 20 до 100 мм;

12 – торец обоймы 11 с закрепленным на нем неподвижным ножом 8;

13 – мотор-редуктор;

14 – выходной вал мотора – редуктора;

15 – регулируемый упор;

16 – концевой выключатель;

17 – болтовое соединение;

18 – арматурный пруток;

19 – кнопка включения;

20 – прокатный ролик;

21 – подшипники;

22 – съемные фланцы, расположенные на передней и задней съемных стенках 9.

Станок для рубки арматурного прутка работает следующим образом.

Изготовление станка осуществляли методом узловой сборки с помощью болтового соединения 17. Выполнение корпуса рубочного механизма, состоящего из съемных стенок 9, съёмных фланцев 22, а также съемных крышек 10 облегчает сборку и монтаж станка.

Станок можно транспортировать как на паллете, так и на своём основании 1. На строительном объекте устанавливают основание 1 на бетонный блок и прикрепляют анкерами. Также станок может быть установлен и на ровную поверхность земли. При монтаже в арматурном цехе, в составе автоматизированной заготовительной линии, станок можно монтировать на металлическом подиуме и крепить его болтовым соединением через основание 1, для этого в основании 1 предусмотрены отверстия.

Станок подключают к трёхфазной электрической сети. Для удобства управлением станка предусмотрены кнопка 19 включения и педаль включения (на фиг. не показано) станка ногой.

Рабочий цикл станка при одиночной рубке арматурного прутка 18 рассмотрен, например, для рифлёной арматуры класса А500 диаметром 32 мм длиной 4 м на прутки по 2 метра. Предварительно оператор производит разметку арматурных прутков 18 по 2 метра мелом или устанавливает метку за пределами станка, чтобы конец прутка оказался, ровно в 2 метрах от места рубки между подвижным ножом 7 и неподвижным ножом 8. Оператор берёт арматурный пруток 18 в руки, укладывает его на прокатной ролик 20 и прокатывает арматурный пруток 18 по ролику 20. Когда 2-х метровая отметка арматурного прутка 18 окажется на уровне неподвижного ножа 8, оператор сбрасывает арматурный пруток 18 с ролика 20 в зев между подвижным ножом 7 и неподвижным ножом 8. Для того чтобы арматурный пруток 18 не «люфтил» в зеве, оператор, с помощью регулируемого упора 15 обеспечивает перпендикулярное положение арматурного прутка 18 относительно неподвижного ножа 8. Упор 15 регулируют под конкретный диаметр арматурного прутка 18. Оператор держит начало прутка рукой и нажимает на кнопку 19 включения станка рукой или ногой на педаль включения. Электрическая цепь замыкается. Напряжение подаётся на мотор-редуктор 13, который начинает вращение и создаёт необходимое количество оборотов. Крутящий момент от мотора-редуктора 13 передается через выходной вал 14, плотно сидящий в полом эксцентриковом валу 5. Эксцентриковый вал 5 насажен на передний и задний подшипники 21, таким образом, что эксцентрик 4 расположен между передним и задним подшипниками 21, установленных во фланцах 22 передней и задней съемных стенках 9. Полый эксцентриковый вал 5 и эксцентрик 4 имеют разные оси. Эксцентрик 4 совершает вращательное движение относительно оси полого эксцентрикового вала 5 и, через втулку 6 головки шатуна. Втулка 6 относительно тела шатуна 3 остаётся неподвижной, а головка 2 шатуна совершает вращение движение по орбите эксцентрика 4, при этом шатун совершает линейное поступательно-возвратные движения. Стенки 9 и обойма 11 корпуса рубочного механизма, а также подшипники 21 удерживают шатун от поперечных перемещений, а подшипники 21 компенсируют радиальные нагрузки. Подвижный нож 7, расположенный на конце тела 3 шатуна, двигается навстречу неподвижному ножу 8, и упирает арматурный пруток 18 в неподвижный нож 7 до преодоления предела прочности материала, после чего происходит рубка арматурного прутка 18. После проведения операции рубки, эксцентрик 4 продолжает вращение, а шатун перемещается назад в исходное положение, чтобы между ножами 7 и 8 снова образовался зев. В исходном положении головка 3 шатуна воздействует на концевой выключатель 16, который отключает мотор-редуктор 13. Оператор перемещает разрубленные арматурные прутки 18 на место, соответствующее заготовительной технологии. Следующий цикл рубки прутка можно повторять.

В настоящее время станок для рубки арматурного прутка находится на стадии экспериментального образца, проходит его испытание и готовится серийное производство.

Claims (8)

1. Станок для рубки арматурного прутка, содержащий рубочный механизм с неподвижным ножом и подвижным ножом, закрепленным на конце исполнительного подвижного звена, отличающийся тем, что рубочный механизм смонтирован в корпусе, образованном обоймой, в торце которой закреплен неподвижный нож, и съемными передней и задней стенками, при этом исполнительное подвижное звено рубочного механизма выполнено в виде шатуна, имеющего возможность линейного возвратно-поступательного движения, в головку которого запрессована втулка, установленная на эксцентрике с полым эксцентриковым валом с обеспечением плотной посадки в нем выходного вала электропривода, при этом концы полого эксцентрикового вала закреплены посредством подшипников, расположенных во фланцах указанных передней и задней стенок корпуса рубочного механизма, а на обойме корпуса рубочного механизма расположен концевой выключатель, выполненный с возможностью его включения/отключения при контакте с головкой движущегося шатуна.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что обойма корпуса рубочного механизма выполнена с возможностью ее закрепления на основании.

3. Станок по п.1, отличающийся тем, что фланцы передней и задней стенок корпуса рубочного механизма выполнены съемными.

4. Станок по п.1, отличающийся тем, что фланцы передней и задней стенок корпуса рубочного механизма закрыты съемными крышками.

5. Станок по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что съемные передняя и задняя стенки, передний и задний фланец и съемные крышки фланцев снабжены болтовым соединением.

6. Станок по п.1, отличающийся тем, что в качестве электропривода использован мотор-редуктор.

7. Станок по п.1, отличающийся тем, что ширина обоймы корпуса рубочного механизма составляет от 20 до 100 мм.

8. Станок по п.1, отличающийся тем, что эксцентриситет эксцентрикового вала составляет от 6 до 55 мм.