Летучие ножницы

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям летучих ножниц, и может быть использовано в прокатном производстве. Целью изобретения является снижение динамических нагрузок в зацеплении, увеличение скорости порезки и повышение производительности ножниц. При работе ведущая шестерня вращает две ведомые. При этом динамический момент, возникающий на приводном валу от неравномерного вращения барабанов, полностью компенсируется динамическим моментом, возникающим на приводном валу от неравномерного вращения маховика. Динамические нагрузки в зацеплении снижаются за счет выполнения половины центроид 10 - 12 некруглых колес (расположенных с одной стороны относительно оси симметрии) из трех участков 13-15, сопряженных между собой. Каждый из участков определен своей функцией передаточного числа: средний 14 рабочий - по параболическому закону, крайние 13 и 15 переходные - по элиптическому и гиперболическому закону, описываемым соответствующими математическими выражениями. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5И 4 В 23 D 25 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOtVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273973/25-27 (22) 30.06.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (71) Производственное объединение «Уралмаш» (72) А. Х. Винокурский, Е. Г. Власова, Ю. И. Перлов, К. А. Рыков, А. И. Стажаров, М. Б. Цалюк и В. Г. Юнышев (53) 621.967.3 (088.8) (56) Патент США № 2957363, кл. В 23 D 25/12, 1960. (54) ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям летучих ножниц, и может быть использовано в прокатном производстве.

Целью изобретения является снижение динамических нагрузок в зацеплении, увеличение скорости порезки и повышение производи„„SU„, 1480981 А 1

2 тельности ножниц. При работе ведущая шестерня вращает две ведомые. При этом динамический момент, возникающий на приводном валу от неравномерного вращения барабанов, полностью компенсируется динамическим моментом, возникающим на приводном валу от неравномерного вращения маховика. Динамические нагрузки в зацеплении снижаются за счет выполнения половины центроид 10 — 12, некруглых колес (расположенных с одной стороны относительно оси симметрии) из трех участков 13 — 15, сопряженных между собой. Каждый из участков определен своей функцией передаточного числа: средний 14 рабочий — по параболическому закону, крайние 13 и 14 переходные — по эллиптическому и гиперболическому закону, описываемым соответствующими математическими выражениями. 6 ил.

1480981

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям летучих ножниц, и может быть использовано в прокатном производстве.

Целью изобретения является снижение динамических нагрузок в зацеплении, увеличение скорости порезки и повышение производительности ножниц.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема летучих ножниц; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — график изменения момента на ведущем валу редуктора с одной парой некруглых колес; на фиг. 5 — то же, при наличии двух пар некруглых колес, развернутых относительно друг друга на 180, на фиг.. 6 — график изменения давления на зуб шестерни ведущего вала.

Летучие ножницы содержат барабаны с установленными в них ножами 1, механизм 2 синхронизации скоростей ножей и полосы в момент реза, двигатель 3, подающий орган 4 и привод 5 ножниц и подающего органа.

Зубчатая передача, входящая в механизм синхронизации скоростей, содержит некруглые колеса: ведущее 6 и ведомые 7 и 8.

Ведомое колесо 8 и маховик 9 служат для компенсирования динамического момента, вызванного неравномерным вращением барабанов ножниц.

Позициями 10 — 12 (фиг. 3) показаны центроиды некруглых колес, которые удовлетворяют формулам

4q г21 г1=А — —.--; г2=А — г1, ср2= i21dcpI, 1+121 о где г! — радиус ведущего некруглого зубчатого колеса;

r2 — радиус ведомого некруглого зубчатого колеса;

А — межцентровое расстояние; с1!! — угол поворота ведущего вал а;

cp2 — угол поворота ведомого вала;

i2I — передаточное число.

Позициями 13 — 15 (фиг. 3) показаны три участка центроиды .половины ведущей шестерни, сидящей на приводном валу. Ведущая и ведомые шестерни являются симметричными относительно линии центров.

При работе ведущая шестерня 6 вращает ведомые шестерни 7 и 8 (фиг. 2).

При этом динамический момент, возникающий на приводном валу от неравномерного вращения барабанов, полностью компенсируется динамическим моментом, возникающим на приводном валу от неравномерного вращения маховика 9.

Уравнение движения привода, известное из общей теории электропривода, можно привести к следующему уравнению момента на приводном валу (индекс 1 относится к ведущему валу, а индекс 2 — к ведомому): г

М1™дд// Мсзю /2со! 21(с1!1) L21(Lpl ) где /2 — момент инерции механизма, приведенный к ведомому валу; ср! или со1 — соответственно угол поворота и угловая скоросгь ведущего вала;

М,, М вЂ” динамический и статический моменты на приводном валу;

М! — момент, передаваемый на приводном валу.

Очевидно, что момент на приводном валу ножниц пропорционален выражению 21 L21(Lpl ) .

Тогда на рабочем участке

i i=yd+2cc/i;; i=, М"=c, ;d+2cy, т. е. получаем, что момент на ведущей шестерне на рабочем участке постоянен.

Определим значение М" на переходных участках

i2! —— - а k.— 2alLpI, (с2!) = ! 2 г i г — 2а!

25 " Ъа k: — 2alq 1 ,c// / (с21) = М" = 2 à 1(Lp I — л), -1! а +2a I(Lpl — л) т. е. моменты на переходных участках меняются пропорционально углу поворота.

Учитывая, что в зацеплении с приводной шестерней находятся две ведомых шестерни, развернутые относительно друг друга

35 на 180, имеем, что когда приводная шестерня контактирует с одной из ведомых шестерен на 1 участке, то с другой шестерней— на 111 участке, при этом углу со! одной шестерни соответствует угол л — со! другой, поэтому суммарный момент на приводной шестерне равен нулю (фиг. 4 и 5) на всех трех участках.

Давление на зуб приводной шестерни можно определить по формуле г г р М /2 I "/2! L21 1+121 /2 со!

А.i А

Х L21 (1+L21) .

Таким образом, давление на зуб пропорционально выражению

L2I(Lp1) (1+L21(Lpl)).

Определим P : для предлагаемого зацепления

41= d+2cIp! для сто(ср!(л — сро, / с

gd+2cgi

1480981

l2 1 ((Pi ) Формула изобретения а=г2(мдц, сро

20 ср(25 а(=0,5а (1+а);

- 1 — — —"

1+а

Г

2,0

1,2

1,35

1,5

1,75

2,25

,5 о

0,844959

0,906623

0,789848

0,645082

0,710759

0,590285

О 5443344

0,783589

0,658610 0,558307

0,432120

0, 342285

О, 27705 6

0,228793

0,058250

1,185794

0,095672 0,128845

О, 177422

0,221501

0,265903

0,317860

1, 308132

1,418553

1,583533

1,736193

i,891559

2,072672

О,I15389

0,479873

О, 037169

0,104424

0,072632

0,205294

2,936299

0,323562

0,694646

3,068961 .3,026204, 818031

2, 46947

2,661720

Так как с<0 (см. таблицу), то наибольшее значение будет при т. е. и р и ср =л — сро 1

- = ("(-0 — ц- †- ) ) (.

При k,=1,5, d=1,418553, с= — 0,128845, сро=0,115389, Р* =0,29; при k,=2,0, d=

= 1,736193; c= — 0,221501; сро=0,323562, p„* = 0,538.

График изменения Р" от угла поворота ведущего вала представлен на фиг. 6.

В таблице даны коэффициенты функции передаточного числа предлагаемых некруглых колес.

Летучие ножницы, содержащие барабаны с установленными на них ножами, привод, подающий орган, механизм синхронизации скоростей ножей и полосы в момент .реза, включающий некруглые зубчатые колеса, одно из которых ведущее, а два других ведомые и расположены диаметрально противоположно относительно. ведущего колеса с возможностью взаимодействия с ним, при этом одно из ведомых колес связано с барабанами, а другое — с маховиком, отличаюигиеся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок в зацеплении, увеличения скорости отрезки и повышения производительности, половины центроид, расположенных с одной стороны относительно оси симметрии некруглых колес, образованы сопряженными между собой тремя отрезками различных кривых, а именно: средний рабочий — в виде параболы, крайние переходные — соответственно в виде эллипса и гиперболы, при этом на каждом из отрезков передаточное число соответственно составляет

2 2 г2(= /а k.,— 2а(ср(на участке

0

4= + I — )с

Qn — cpo

I, II u III участках;

7г.—. -- — коэффициент неравномерС2!надсс г21 мин ности; г2(эщн, г2 j — СООтВЕтетВЕН НО Нан МЕНЬ ШЕЕ И наибольшее значения передаточногоо ч исла некругл ых колес;

vI oJI, соответств ющий границе рабочего участка; угол поворота ведущего колеса, при этом формулы зависимостей между коэффициентами а, a(, с, d u (po следующие: с= — 2а(ср((, 30

d=a2+2а i сро — 2с(с — сро);

0,5сро(gа k — 2а(ц,+- а" +2а i ср ) +

2 а kÄ . 2aleo 1 (,, „з

+ — - агся а — — =- — ((, (2е(с-о-(- а((-—

2- 2а (а k,.,,(2а i Зс ат

3S — -, (2с(л — yo)+d((+ — — (л(2а 2a,l—

2 (2а (cL (; 2 . 2

2;, 2а ( — = ((n(2 2à((а +2а(срс} — 4а(срр1 — л=О.

1480981

Фиг. 2

1480981 о, -0

Составитель Г. Чсваева

Р«ликтор С. 11екарь Текреа И. Всрсс Корректор!-1. Король

Зак»з 2614, I Тираж 832 I1<> пl ион<>с

BI! IIIII I I I Госi.ьарств«нного ко>и итсти по изобр« "«>Ill>I>l и <и к н II »>I>I ири I I< . !IT СССI ! f3035, Москва, Ж 35. !»;х <иск;>tt и;>6, <. -! 5

I1ð<>t< tI><>ë«Tâ«íí<>-излат«льский коtill IT «1!ат«нт», I Уж> <>f><> I, <. I I и;>! litt