SU1738503A1 - Ножницы дл резки листового материала - Google Patents

Abstract

Использование: при механической резке листового материала. Сущность изобретени : ножницы дл  резки листового материала содержит раму с ножом, установленную с возможностью перемещени  по направл ющим станины, механизм холостого хода ножа со своим приводом. Механизм рабочего хода ножа содержит электрогидравлический привод в виде силовых сильфо- нов с рабочей средой, электродами и системой охлаждени . Верхние части силовых сильфонов соединены с подвижными удароотражающими опорами в виде ударо- отражающих грузов 11, скрепленных фермой 12. Электроды 10 соединены с источником 33 подачи импульсов электрического разр дного тока с реле 34 времени Батареи 35 накопителей энергии св заны с источником подачи импульсов электрического разр дного тока с возможностью поочередного подключени  к нему в циклическом режиме управлени . По торцам фермы установлены ролики с возможностью качени  по направл ющим станин. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. СО С

Description

Изобретение относитс  к судостроению , в частности устройствам дл  механической резки листового материала.

Известны гильотинные ножницы (Судостроение , № 8,1988, с. 17-20, рис. 2), имеющие кривошипный привод подвижного ножа.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что электропривод и зубчата  передача не обеспечивают скорости (динамичности) непосредственно самого процесса резани , что позвол ет частицам металла, располагающимс  у кромки обрезаемого листа, осаждатьс  в близлежащую от кромки зону не полностью, в результате чего кромка успевает подгибатьс  вниз. Рез получаетс  неровным как по плоскости разрезаемого листа, так и по контуру кромки. Недостатком гильотинных ножниц  вл етс  также довольно сложна  технологи  изготовлени  привода с зубчатым редуктором, коленчатым валом и мотыл ми, т.е. высока  стоимость устройства в целом.

Известны ножницы дл  резки листового материала (авт.св. № 1486275), содержащие электрогидравлический привод подвижного ножа. Подвижные опоры привода выполнены в виде гидроцилиндров, штоки которых соединены с сильфонами электрогидравлического привода ножа. Это техническое решение прин то за прототип.

Недостатками указанных ножниц  вл ютс  их недостаточно высока  производительность, ограниченна  продолжительность пополнени  гидроцилиндров жидкостью, и сложность технологии изготовлени  гидроцилиндров и гидросистем.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и надежности ножниц , а также уменьшение их себестоимости.

Эта цель достигаетс  тем, что подвижные опоры силовых сильфонов выполнены в

х|

Сд

со

а

иде удароотражающих грузов, которые содинены с верхними част ми силовых силъ- онов, но имеют возможность свободно еремещатьс  вдоль направл ющих станиы ножниц (без применени  механизма иксации). Это позвол ет сократить врем  перемещени  подвижных опор, так как отпадает необходимость в технологической паузе, во врем  которой происходит пополнение гидроцилиндров жидкостью и сраба- тывание автоматических клапанов гидросистемы (в прототипе). Исключение паузы из цикла резани  резко повышает интенсивность работы ножниц и потому потребовалось ввести новую схему электропи- тани , введ  несколько накопителей энергии, автоматическое поочередное подключение накопителей к разр дной цепи и управление циклом с помощью реле времени . Частые электроразр ды в силовых силь- фонах потребовали создать дл  них систему охлаждени , котора  при этом не снижала бы динамичность силовой кинематической схемы. Предложена система охлаждени , подвешенна  к удароотражающим массам и подающа  охлаждающую жидкость на тканевое гигроскопичное покрытие силовых сильфонов.

Необходимо отметить, что предлагаема  конструкци  ножниц в целом, как нова  система, по сравнению только лишь с гидросистемой прототипа значительно ниже по стоимости, так как изготовление гидроцилиндров и клапанов этой системы остаетс  и сегодн  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 - структурна  электрическа  схема ножниц; на фиг. 5 - принципиальна  электрическа  схема программного управлени  ножницами.

Предлагаемые ножницы состо т из установленных на фундаменте 1 колонн 2,  вл ющихс  станиной, котора  имеет направл ющие 3, сопр женные с роликами 4 кронштейнов 5, Эти роликовые кронштейны установлены на вертикальных кра х подвижной рамы 6. На нижних наклонных кромках этой рамы установлен нож 7, На раме 6 нижними своими част ми закреплены силовые сильфоны 8,  вл ющиес  частью электрогидравлического привода рамы 6 с ножом 7. Они заполнены жидкой рабочей средой 9, например дистилл том, в которую введены электроды 10. Верхние части сильфонов 8 закреплены к удароотражающим грузам 11, например железобетонным, соединенным фермой 12, на концах которой установлены кронштейны 5.

Сильфоны 8 снабжены системой охлаждени , котора  выполнена по первому варианту в виде водного орошени  сильфонов 8 и состоит из закрепленных к удароотражающим грузам 11 посредством каркаса 13 трубчатых спиралевых змеевиков 14, свободно , с зазором, обхватывающих сильфо0 ны 8. В стенках трубок змеевиков 14 выполнены отверсти  дл  выхода воды на сильфоны 8. Верхние концы змеевиков 14 соединены с источником охлаждающей воды , а нижние заглушены. Под каждым змее5 виком 14 установлен поддон 15, который закреплен к раме 6 и к сильфону 8. При этом змеевики 14 и скрепленные с ними каркасы 13 не доход т до поддонов 15 на величину п, достаточную дл  работы электропривода

0 без соприкосновени  каркасов с поддонами . Поддоны снабжены сливными гибкими шлангами. Дл  лучшего удержани  охлаждающей воды на поверхности сильфонов 8 эти поверхности покрыты гигроскопичной

5 м гкой тканью.

По второму варианту система охлаждени  сильфонов выполнена в виде обдува сильфонов 8 воздухом и отличаетс  от системы по первому вррианту тем, что верхние

0 концы змеевиков 14 соединены с источником подачи в них воздуха, а также тем, что в варианте отсутствуют поддоны 15 и тканевое гигроскопичное покрытие сильфонов 8. Верхние части колонн 2 выполнены в

5 виде кронштейнов 16. на одном из которых установлена электролебедка 17 дл  подъема рамы 6 посредством трособлочной системы 18, включающей полиспаст 19 и опору 20, на которой установлены верхние ролики

0 полиспаста и закреплен один из концов его троса, тогда как другой запасован на барабане лебедки 17. При этом на кронштейне 16 установлена опора 21, к которой закреплен конец троса, другим концом закреплен5 ный к нижней части полиспаста 19.

В нижней части колонн 2 установлены подвижные в горизонтальном направлении роликовые консоли 22, на ролики которых опираетс  рама 6. Эти консоли имеют элек0 тромехакические приводы дл  выдвижени  и вт гивани  консолей внутрь колонн 2, Эти приводы снабжены конечными электровыключател ми 23.

На фундаменте 1 установлена плита 24

5 дл  укладки листа 25, имеющего торцевые кромки 26. На боковине этой плиты установлен нож 27, Лист 25 удерживаетс  на плите 24 прижимным устройством, которое может быть выполнено, например, в виде горизонтального вала, имеющего возможность поворачиватьс  относительно своей оси. Вал снабжен прижимными упорами 28, регулируемыми по длине дл  возможности удерживани  ими листов 25 различной толщины.

На удароотражающих грузах 11, соединенных фермой 12, установлены амортизирующие упоры 29, а в районе этих упоров на кронштейнах 16 установлены конечные электровыключатели. На фундаменте 1 между колоннами 2 и плитой 24 установлены амортизирующие опоры 30, в которые вмонтированы конечные электровыключатели 31,32.

Кроме сильфонов 8 с рабочей средой 9 и электродами 10, а также удароотражающих грузов 11, соединенных фермой 12, частью электрогидравлического привода  вл етс  и соединенный с электродами 10 разр дный источник 33 электрических импульсов , а также другие, вход щие в систему программного управлени  ножницами элементы, в том числе реле 34 времени и батареи накопителей энергии разр дно/о тока (БН) 35, работающие по замкнутому циклу,

Электрогидравлический привод выполнен с возможностью его работы по способу Л.А.Юткина, т.е. с возможностью использовани  высоких мощностей и давлений, при которых по Юткину, газо- и парообразование в сильфонах 8 практически исключаетс . Привод снабжен переносным пультом 36 управлени .

Ножницы используютс  и работают следующим образом.

Сйачала под нож 7 рамы 6 на плиту 24 укладывают лист 25 и закрепл ют его прижимными упорами 28. Если при обрезке листа 25 требуетс  получить фаску под сварку, то перед укладкой листа 25 и его закреплением используют известные приспособлени  дл  установки листа на плите 24 под углом к ней. После этого на источнике 33 оператор переводит тумблер Зы в положение Включено, при этом напр жение передаетс  на трансформатор TVi. Далее с пульта 36 оператор кнопкой включает электромеханические приводы консолей 22, которые , вт нувшись внутрь колонн 2. заставл ют сработать конечные выключатели 23 (Sba и 5ьз). после чего на пульте 36 загораетс  лампа Готовность. Сразу же вслед за загоранием этой лампы освобожденна  от консолей 22 рама 6 со всеми установленными на ней элементами самоопускаетс , встава  на кромки 26 листа 25 краевыми част ми режущей кромки ножа 7. Затем оператор на пульте 36 нажимает кнопку Si, включа  тем самым систему охлаждени  сильфонов 8, т е охлаждающа  жидкость или охлаждающий воздух начинает поступать в змеевики 14, и реле 34 времени KVn программного управлени  5 источником 33. При этом БН Сп 35 начинают зар жатьс . Скорость зар жани  этих БН контролируетс  показывающим прибором РА и регулируетс  потенциометром Rt. При достижении заданного потенциометром R2

0 напр жени  на катушке реле KVi зар женна  емкость Ci через замыкающий контакт реле KVi разр жаетс  на катушку импульсного трансформатора TV2, с вторичной обмотки которого снимаетс  сигнал на

5 управл ющий тиристор VSi, последний закрываетс  и БН Сп 35 разр жаетс  в рабочей среде 9 сильфонов 8 посредством пар электродов VS2. VSa 10. При протекании этого импульсного разр да в каждом сильфоне

0 8 происходит электрогидравлический удар, состо щий из двух гидравлических ударов - основного и кавитационного. Действует этот электрогидравлический удар со скоростью , равной скорости распространени 

5 звука в воде. При основном ударе рабоча  среда 9 разбрасываетс  в каждом сильфоне во все стороны практически с одинаковой силой, образу  в район 1 разр да кавитаци- онную полость. В направлении горизон0 тальной составл ющей этого удара сила последнего удерживаетс  стенками каждого сильфона, а в направлении вертикальной составл ющей передаетс  вверх и вниз вдоль сильфона, на мгновение раздвига 

5 гофры и, таким образом, увеличивает (раст гивает ) каждый сильфон 8 по высоте вниз, воздейству  тем самым через нижние полусферические части сильфонов 8 на раму 6, в результате чего ее нож 7 врезаетс  в лист

0 25. В верхнем направлении эта сила, воздейству  на верхние полусферические части сильфонов, передаетс  на удароотражаю- щие грузы 11 и в виде отраженной ударной волны направл етс  вниз, воздейству  че5 рез нижние окончани  сильфонов 8 на раму 6 с ножом 7, который врезаетс  в лист 25. Эта волна проходит практически одновременно с захлопыванием кавитационной полости , продвижением, а точнее падением

0 удароотражающих грузов 11 и возвращением гофров сильфонов 8 в нормальное положение .

В период протекани  описанных процессов происходит процесс накоплени 

5 энергии в БН 35. Таким образом, сразу же после прихода всей системы, т.е. рамы 6 с ножом 7, сильфонов 8, удароотражающих грузов 11 и других элементов, в нее вход щих , в состо ние поко  и при одновременном достижении напр жени  на катушке

реле KVi значени  напр жени  отпускани  его контакт в цепи катушки реле KV2 замы- каетс , а катушка реле КУз, получив импульс от размыкани  контакта реле KVi в цепи импульсного трансформатора TV2, получает сигнал разр да от БНСпЗб и реле KV2 срабатывает , замыка  свой контакт в цепи резистора Яз. БН Сп 35 шунтируютс  резистором Вз, ток. проход щий через управл емый тиристор VSi, уменьшаетс  до значени  запирани  и тиристор запираетс  при этом обесточиваетс  катушка реле KVa и своим контактом обесточивает катушку реле KV2, контакт KV2 в цепи резистора RS размыкаетс , обрываетс  цепь шунтировани  БН Сп 35. После этого происходит следующий электрогидравлический удар. Иначе говор , величина интервала между разр дами назначена минимальной с учетом времени, затрачиваемого на перемещение рамы 6 (со всеми установленными на ней элементами) вниз под воздействием сил гравитации, т.е. учетом времени, которое длитс  от момента начала движени  отраженной волны вниз до момента окончани  врезани  ножа 7 в лист 25. Таким образом, процесс резани  листа 25  вл етс  дискретным, т.е. состо щим из автоматически повтор ющихс  один за другим электромеханических циклов. Така  цикличность резки продолжаетс  до тех пор, покалист 25 не оказываетс  полностью разрезанным или пока ножницы не будут остановлены в требуемый момент кнопкой $2 с пульта 36 или же с помощью автоматической программы.

После полного разрезани  листа 25 рама 6 падает вниз и встает на амортизирующие опоры 30, отключа  посредством вмонтированных в них выключателей , Sbs 31 32 источник 33 от сильфонов 8 и одновременно включа  электролебедку 17, котора  поднимает раму 6 вверх до тех пор, пока амортизирующие упоры 29 не выключат эту лебедку своим нажатием на выключатели. Одновременно с выключением лебедки 17 ее барабан застопориваетс , и сразу же после его застопоривани  автоматически выдвигаютс  роликовые консоли -22 и следом за этим застопоривание барабана прекращаетс , и рама б самоустанавливаетс  на этих консол х, при этом между каждым упором 29 и кронштейном 16 образуетс  зазор размером Ь, после чего на плите 24 либо передвигают установленный лист 25 дл  производства следующего реза, либо устанавливают новый лист 25. Затем указанные операции по включению ножниц в работу и рабочие циклы резани  повтор ютс  в той же последовательности.

Дл  того чтобы удароотражающие грузы 11 и соедин юща  их ферма 12 обеспечивали нормальную работу силовых сильфонов 8 и всей системы в целом, грузы 11 и ферма 12

(включа  все, что на них закреплено) должны весить столько, чтобы под действием импульсов давлений жидкости на верхние полусферические части сильфонов 8 перемещение указанных грузов и фермы не приводило к недопустимым удлинени м сильфонов 8 и чтобы к началу действи  следующего импульса эти грузы с фермой успевали опуститс  вслед за рабочим ходом ножа. Эти услови  описываютс  математическими выражени ми

m

F -(tz+t-T)

g(T2-rt2)+2A(d.,F)

U

8

rn

e-MS.oy.F

9-t«

-)

4(e-&(,F)

где m - масса (вес удароотражающих грузов со скрепленными с ними элементами);

F - сила, создаваема  силовыми силь- фонами;

Т - период времени между импульсами силы: t - врем  действи  силы;

д - ускорение свободного падени ; I - допустимое абсолютное удлинение сильфонов

А ( 6, 0т, F) - глубина погружени  ножа в разрезаемый материал при одном ударе силовых сильфонов (зависит от толщины б разрезаемого материала, его прочности

От И СИЛЫ F),

Claims (3)

1. Ножницы дл  резки листового материала , содержащие станину с направл ющими , раму с ножом, установленную с возможностью перемещени  по этим направл ющим , механизм холостого хода ножа со своим приводом и механизм рабочего хода ножа, включающий электрогидравлический привод в виде соединенных верхними част ми с подвижными

удароотражающими опорами силовых сильфонов с рабочей средой и электродами, которые соединены с источником подачи импульсов электрического разр дного ока. отличающиес  тем, что, с целью

повышени  производительности и надежности ножниц, а также снижени  их себестоимости , они снабжены системой охлаждени  силовых сильфонов, а подвижные удароотражающие опоры выполнены в виде фермы и удароотражающих грузов, соединенных фермой, а также роликов, установленных по торцам фермы с возможностью качени  по направл ющим станины.

2. Ножницы по п. 1,отличающие- с   тем, что сильфоны выполнены с покрытием в виде м гкой гибкой гигроскопической ткани, система охлаждени  сильфонов выполнена в виде трубчатых змеевиков с отверсти ми дл  воды, охватывающих сильфоны и закрепленных на удароотражающих грузах, и поддонов, закрепленных на раме

под змеевиками с зазором относительно них и к нижним част м сильфонов.

3. Ножницы по п. 1, о т л и ч а ю щ и е- с   тем, что они снабжены батаре ми накопителей энергии и реле времени, электрически св занными с источником подачи импульсов электрического разр дного тока, при этом батареи накопителей энергии св заны с источником подачи импульсов электрического разр дного тока с возможностью поочередного подключени  к нему в циклическом режиме управлени .

16

////////////////1Г/7/Л/Л

ж 15 гь  

//

Фиг.

и.i

S(/r/// SS(/S

б 30 31 Г

ФигЗ

23

.

фцг.4

JJ