УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к устройствам по обработке металлов давлением и может быть использована в строительстве для получения путем резки листового материала армирующих волокон (стальных фибр), применяемых в строительстве при изготовлении дисперсно-армированных бетонных конструкций и сооружений.
Известны устройства для резки листового материала, содержащие установленные на станине приводы, подающие ролики, направляющие устройства и механизмы резки, состоящие из подвижных ножей, закрепленных на роторе и неподвижного ножа [1, 2, 3, 4].
В известных вышеописанных устройствах ротор с подвижными ножами выполнен секционным в виде отдельных цилиндров (фрез) одного диаметра, собранных на общем валу, а подвижные ножи установлены параллельно между собой, наклонно к образующей ротора, с технологическим зазором δ относительно режущей кромки неподвижного ножа. Величина технологического зазора δ зависит от толщины обрабатываемого стального листа и составляет 0,15...0,25 мм.
Геометрические размеры фибры (длина×толщина×ширина) обеспечиваются: длина (l) - длиной режущих кромок подвижных ножей, толщина (a) - толщиной исходного листового материала, ширина (b) - точностью величины технологического зазора δ по всей длине механизма резки и постоянством
подачи S подающими роликами листового материала на подвижный нож ротора.
Вышеописанные устройства объединены общим принципом получения фибр путем рубки стального листа одновременно в продольном и поперечном направлении ножами блока фрез, вращающегося приводом с постоянной угловой скоростью ω относительно режущей кромки неподвижного ножа.
Здесь стальной лист подающими роликами перемещается непрерывно и с постоянной линейной скоростью V к механизму резки, входит в контакт с неподвижным ножом и вращающимися с постоянной угловой скоростью со подвижными ножами блока фрез, в результате чего происходит отделение фибр от исходного стального листа.
В процессе работы устройства торец обрабатываемого стального листа оказывает постоянное лобовое давление на рабочие плоскости подвижных ножей, а возникающее в силу этого трение в совокупности с усилиями рубки листа приводит к высокотемпературному нагреву рабочего инструмента. Выделяющаяся при этом тепловая энергия приводит к увеличению диаметра блока фрез, вследствие чего технологический зазор δ между режущими кромками инструмента уменьшается, что сказывается на режимах рабочего процесса и качестве продукта, а также не исключает возможность прямого контакта опорного ножа и подвижных ножей и может привести к аварийной ситуации. Это обстоятельство вызывает периодически вынужденную остановку
машин для регулировки и установки требуемого по точности технологического зазора.
В дополнение к этому следует отметить, что в момент лобового контакта торцевой плоскости стального листа с рабочими плоскостями подвижных ножей линейная скорость его циклически меняется, при этом соответственно изменяется и величина подачи, что нарушает стабильность геометрических размеров фибры.
Кроме этого, отмеченные выше явления вызывают интенсивный износ режущих плоскостей инструмента, для восстановления которых требуются трудоемкие операции заточки и последующей шлифовки.
Недостатком упомянутых устройств является периодически вынужденная их остановка для регулирования и установки требуемого по точности технологического зазора, который изменяется в процессе производства фибр по вышеизложенным причинам.
Здесь для регулирования и установки технологического зазора необходимо остановить машину, ослабить болтовые крепления опорного неподвижного ножа, выставить необходимый размер технологического зазора по всей длине режущего инструмента при помощи щупов-шаблонов, вновь закрепить опорный нож и затем запустить машину в работу.
Эти сложности в наладке технологического зазора и обеспечения его точности приводят к снижению коэффициента использования машины во времени и сказываются на ее производительности и качестве получаемой стальной фибры.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для резки листового материала, содержащее станину, на которой установлены опорные и подающие ролики, ротор, состоящий из набора цилиндрических фрез, суппорт с опорным ножом, оснащенный дифференциальными винтами с нониусами, размещенными в станине устройства и индивидуальные приводы подающих роликов и ротора [5].
min
Поскольку при резке листового материала выделяется значительное количества тепла, за счет которого происходит увеличение линейных размеров режущего инструмента и уменьшение величины технологического зазора, то по достижении минимально допустимого значения δ зазора с помощью дифференциальных винтов по показаниям нониусов, не останавливая машину, суппорт с установленным на нем опорным ножом перемещают в сторону от вращающегося ротора и устанавливают необходимую величину технологического зазора.
Анализ данного технического решения показывает, что перемещение суппорта с помощью дифференциальных винтов позволяет компенсировать только температурные деформации инструмента, но не устраняет возможности лобового контакта торца стального листа с рабочими плоскостями подвижных ножей, приводящего к изменению величины подачи листа на нож фрезы, и как следствие этого нарушению постоянства геометрических размеров фибры.
Таким образом, описанные выше явления отрицательно влияют на устойчивость технологического режима резания стального листа, качество и ассортимент получаемых изделий.
Заявляемая полезная модель решает задачу улучшения технологического обслуживания устройства для резки стального листового материала, повышения коэффициента использования его по времени, а также качества получаемых изделий и их ассортимента.
Поставленная задача является тем, что устройство для резки листового материала, содержащее станину, на которой установлены направляющее устройство, подающие ролики с индивидуальным приводом, один из которых подпружинен, и отрезной нож, закрепленный на суппорте с возможностью перемещения, согласно предложению снабжено вторым ножом, установленным на дополнительном суппорте, установленным оппозитно вышеуказанному суппорту, оба суппорта с ножами расположены в направляющих планках станины с возможностью плоскопараллельного возвратно-поступательного перемещения друг относительно друга, кроме того свободный подающий ролик снабжен храповым механизмом, при этом последний и оба суппорта соединены с индивидуальным приводом подающего ролика.
Для расширения ассортимента изделий в устройстве режущая часть одного из ножей может быть выполнена пилообразной или режущие части обоих ножей могут быть выполнены пилообразными.
Установка суппортов с ножами вышеуказанным образом обеспечивают возможность независимого возвратно-поступательного движения, а подача
листового материала подается в зазор между ножами в момент, когда они находятся в крайнем верхнем и нижнем положениях. Это исключает возможность прямого контакта торца материала с рабочими плоскостями ножей, упрощает процесс наладки технологического зазора, повышает ресурс работы инструмента, в результате этого повышается качество получаемых изделий и расширяется их диапазон.
Анализ источников патентной и технической информации не выявил признаков, используемых в предлагаемом техническом решении по аналогичному назначению, что подтверждает новизну устройства.
На фиг.1 дана схема общего вида устройства для резки листового материла; на фиг.2 - схема устройства режущего узла и храпового механизма; на фиг.3 - схема нижнего ножа; на фиг.4 - схема верхнего ножа; на фиг.5 -часть ножей в момент отрезания от стального листа отдельных элементов; на фиг.6 - сечение А-А на фиг.3.
Устройство для резки листового материала (фиг.1) содержит установленные на станине 1 направляющее устройство 2, подающие ролики 3, режущий узел, состоящий из ножей 4 и 5, закрепленных на нижнем 6 и верхнем суппортах 7 и привод 8. Один из подающих роликов 3 поджат пружинами 9, а другой, неподпружиненый, оснащен храповым механизмом 10 для дискретной подачи S листового материала в режущий узел. Рулон листового материала 11 установлен на опорных валах 12.
Суппорты 6 и 7 с закрепленными на них ножами 4 и 5 установлены в направляющих планках 13 станины 1 и имеют возможность плоскопараллельного
встречного возвратно-поступательного движения. Ножи 4, 5 представляют собой четырехгранный брус с трапециевидной формой поперечного сечения, при этом три продольные грани каждого из ножей взаимно перпендикулярны, а их четвертая грань выполнена наклонно к двум прилегающим к ней граням. Грани ножей, прилегающие к острому углу, являются рабочими плоскостями, а линия их пересечения с наклонной гранью образуют режущие кромки ножей. При этом, режущая кромка верхнего ножа 5 выполнена в виде пилообразного (зигзагообразного) периодического профиля с шагом, равным длине арматурного элемента l и имеет угол наклона к его продольной оси 7...10°, а плоскость выступа зуба профиля выполнена под углом 3...5° к поперечной оси ножа. Ножи своими рабочими плоскостями крепятся к привальным плоскостям суппортов, а между рабочими плоскостями ножей предусмотрен конструктивный (регулируемый) зазор α, равный 0,05...0,1 мм, который устанавливают в зависимости от толщины исходного листа.
1
1
Встречное возвратно-поступательное движение суппортов 6 и 7 с закрепленными на них ножами обеспечивается двумя эксцентриками e от асинхронного электродвигателя 14 привода 8. Эксцентрики е соединены с суппортами регулируемыми по длине шатунами 15 для настройки технологического зазора 8 между режущими кромками ножей (величина зазора δ устанавливается в пределах равных 7...10 толщинам исходного материала). Частота колебаний суппортов обеспечивается частотой работы ротора электродвигателя.
2
1
2
Подача листового материала в зону резания осуществляется роликами 3 с помощью зубчатого колеса 16 храпового механизма 10 (фиг.2), привод которого сделан от эксцентрика е, находящегося на одном валу с эксцентриками e. Зубчатое колесо 16 соединено с эксцентриком е посредством шатуна 17, один конец которого связан собственно с эксцентриком, а второй соединен с рычагом качания 18 собачек 19, обеспечивающих шаговое вращение зубчатого колеса. Это шаговое вращательное движение передается подающим валкам 3, которые преобразовывают его в прерывисто-поступательное движение стального листа, обеспечивая тем самым его дискретную подачу S в зону резания.
В конструкции храпового механизма предусмотрена возможность изменения угла качания собачек за счет изменения радиусов их качания, варьируя при этом величиной шагового вращения зубчатого колеса с обеспечением разных величин дискретной подачи S (равной, например 0,3...1,2 мм).
2
1
Подача с заданным шагом S листового материала в режущее устройство производится в момент перемещения суппортов с ножами в крайнее верхнее и нижнее положение, когда зазор δ является достаточным для беспрепятственного продвижения листа на величину ширины фибры. Это достигается смещением радиуса е относительно максимального радиуса e. С учетом вышеизложенного, поставленная задача представляется решенной: при работе заявляемого устройства устранена опасность лобового контакта торца листового материала с рабочими плоскостями инструмента и связанные с этим негативные последствия по его восстановлению, обеспечена устойчивость
технологического режима производства работ, а также качество и разнообразие ассортимента выпускаемого продукта.
Устройство работает следующим образом.
Свободный конец листового материала 11 направляющее устройство 2 подающими роликами 3 перемещает к режущему узлу, где он вступает в контакт с подвижными ножами 4 и 5, закрепленными на суппортах б и 7.
В процессе резки листового материала (фиг.5, 6) режущие кромки ножа 5 зубом врезаются в материал по ходу движения, делают поперечный рез, равный ширине элемента «в», а затем - продольный рез всей режущей кромкой, элемент отделяется от подаваемого листа. После этого суппорты расходятся, образуя заданный зазор δ между режущими кромками ножей. В этот зазор подается лист на величину подачи S, режущие кромки ножей перемещаются навстречу друг другу и процесс повторяется.
На опытной установке подтверждена техническая обоснованность и возможность успешной реализации предложенного решения устройства для резки листового материала с целью получения стальных фибр для изготовления изделий из сталефибробетона. С учетом изложенных отличий устройство обладает практическим удобством и простотой настройки рабочего инструмента, при этом сокращаются затраты труда и рабочего времени на подготовку машины к работе и обеспечивается высокое качество производимого продукта.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ:
1. Патент РФ №1214347, кл. B 23 D 31/00, 1986.
2. Авт. свид. СССР№1213157, кл. Е 04 С 5/07, 1986.
3. Патент РФ №2042480, кл. B 23 D 25/00, 31/00, 1995.
4. Авт. свид. СССР№1473914, кл. B 23 D 31/00, 1989.
5. Свидетельство RU №16836, Кл. B 23 D 31/00, 2001,