Ручной гидравлический резак

 

Изобретение относится к средствам механизации водолазных работ, а также монтажных (демонтажных) работ на судах любого типа и на суше при выполнении небольших по объему работ в условиях, когда могут быть использованы инструменты с мускульным усилием. Достигаемый технический результат - повышение производительности с обеспечением качественной прорезки предмета с его более удобным удержанием. Резак снабжен двигательным механизмом, предназначенным для резки с помощью дисковой фрезы или поворачивающегося ножа, а также магнитострикционным преобразователем, предназначенным для создания ультразвуковых колебаний с переменными амплитудой и частотой в зависимости от толщины прорезаемого изделия. 1 с. и 9 з.п.ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к средствам механизации водолазных работ, а также монтажных (демонтажных) работ на судах любого типа и на суше при выполнении небольших по объему работ в условиях, когда могут быть использованы инструменты с мускульным усилием, а более конкретно - к конструированию ручных гидравлических резаков.

Аналогами для модернизации резака послужили резаки по авт. св. СССР N 472005, кл. B 26 D 5/04, 1975 и N 2000923, кл. B 26 D 5/04.

К недостаткам гидравлических резаков данного типа относятся: неудобство в эксплуатации; малая эффективность режущих кромок ножа резака.

Целью изобретения является повышение производительности и качества выполняемых работ, а также удобство в эксплуатации резака.

Поставленная цель достигается за счет того, 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 рукоятки, приводящие в действие плунжерный насос, режущий механизм, включающий нож клиновидной формы и ложемент, уплотнительные элементы, установленные в поршне силового гидроцилиндра.

Резак снабжен опорой, установленной посредством резьбы в нижней части корпуса силового цилиндра предварительно сжатой пружинной, установленной во внутренней кольцевой полости, образованной разностью диаметров силового цилиндра и штока его поршня, один конец которой контактирует с внутренней торцевой стенкой поршня, а другой - с упомянутой опорой, с обеспечением возврата штока поршня вместе с ножом в исходное положение; фланцем комбинированного узла поворота, установленным с возможностью поворота вокруг оси в верхней части корпуса и зафиксированным от перемещения в вертикальной плоскости с помощью стопорного кольца, шайбы и контргайки, запорным вентилем, установленным в канале корпуса, сообщающем полость высокого давления силового цилиндра с полостью емкости для рабочей жидкости, выполненным в виде штока и уплотнительного шарика, закрывающего полость высокого давления, серьгой, закрепленной на фланце, комбинированного узла поворота посредством штифта, двумя фильтрами, один из которых установлен в нижней части емкости для рабочей жидкости, для предварительной очистки рабочей жидкости, а другой - в проточке корпуса 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 и выполнен в виде с изменяемым диаметром сменной 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 скобы, закрепленной контргайкой на нижней части корпуса силового цилиндра и на внутренней стороне средней части которой выполнен прямоугольный паз, ножа клиновидной формы, закрепленного посредством сменной обоймы на штоке поршня силового цилиндра в нижней его части и снабженного поводком, установленным с возможностью вертикального перемещения в прямоугольном пазу Г-образной скобы, платформы-ложемента, выполненной с профилированным в диаметральной плоскости пазом, со скосом и наружным ограничителем длины, геометрические размеры которых и их взаимное расположение определяют из соотношений: где
относительная длина профилированного паза платформы-ложемента;
D_рзп - диаметр разрезаемого предмета (троса, прутка, кабеля);
относительная длина внутреннего скоса;
относительная высота внутреннего скоса;
относительная длина наружного ограничителя профилированного паза;
относительная высота наружного ограничителя;
I_пл - длина профилированного паза платформы-ложемента;
I_вск - длина внутреннего скоса;
h_вск - высота внутреннего скоса;
I_но - длина наружного ограничителя профилированного паза;
h_но - высота наружного ограничителя профилированного паза;
b_но - ширина наружного ограничителя профилированного паза;
относительная толщина Г-образной скобы;
относительное смещение наружного ограничителя от плоскости реза;
B_ск - толщина косынки Г-образной скобы;
I_нопр - относительное смещение наружного ограничителя от плоскости резца;
B_ск - толщина косынки Г-образной скобы;
D_к - наружный диаметр корпуса резака;
I_нопр - смещение боковой грани наружного ограничителя от плоскости реза,
причем платформа-ложемент выполнена с боковыми скосами, клиновидное лезвие ножа выполнено с двухступенчатыми дифференцируемыми углами заточки с прямой режущей кромкой и жалом лезвия, заточенным по радиусу; платформа-ложемент и сменная обойма с ножом образуют рабочую зону режущего механизма со следующими геометрическими размерами и соотношениями твердости материала между собой.

γ ≅ (40 -47);


2β ≅ (30 - 35^o); α

r_лн ≅ (0,1 - 0,2) мм,
где
относительная ширина платформы-ложемента;
γ - углы откоса платформы-ложемента;
b_пл - ширина платформы-ложемента;
B_ск - толщина косынки Г-образной скобы;
относительная толщина лезвия ножа;
относительная рабочая высота лезвия ножа;
b_лнж - толщина лезвия ножа;
2β - двойная заточка лезвия ножа;
2α - двойной угол заточки кромки жала лезвия ножа;
относительная высота кромки жала лезвия ножа заточенной под углом;
h_жн - высота кромки жала лезвия ножа;
r_лн -радиус жала лезвия ножа;


где
относительная твердость лезвия ножа;
относительная твердость обоймы ножа;
HRC_лс - твердость лезвия;
HRC_обн - твердость обоймы ножа;
HRC_ск - твердость платформы-ложемента Г-образной скобы.

При этом уплотнительные элементы, установленные в поршне силового цилиндра, выполнены в виде комбинированного уплотнения из двух резиновых и двух второпластовых колец, размещенных попарно в двух прямоугольных кольцевых канавках, расположенных на определенном шаге друг от друга, значение которого, а также соотношение геометрических размеров уплотнительных колец в кольцевых канавках определяют из соотношений






где
относительный шаг установки комбинированных уплотнений;
относительный радикальный зазор в силовом цилиндре;
D_п - диаметр поршня;
R_п - радиус поршня;
с - радиальный зазор между поршнем и цилиндром;
R_ц - внутренний радиус силового цилиндра;
относительная глубина прямоугольной канавки;
относительная ширина прямоугольной канавки;
относительная высота уплотнительного кольца;
относительный диаметр резинового кольца;
относительная толщина уплотнительного кольца;
h_к - глубина прямоугольной канавки;
b_к - ширина прямоугольной канавки;
h_ук - высота уплотнительного кольца;
b_ук - толщина уплотнительного кольца;
d_ук - диаметр уплотнительного кольца,
при этом уплотнительные элементы, установленные в полости плунжерного насоса, расположены в прямоугольных канавках на кольцевой части плунжера и выполнены аналогично уплотнительным элементам, установленным в поршне силового цилиндра с соотношениями размеров и их взаимного расположения, определяемым по зависимостям:






d_укпж = d_укпж/R_пж ≅ (0,372-0,43);
где
относительный шаг установки комбинированных уплотнителей плунжера;
относительный радиальный зазор в плунжерной паре;
относительная ширина прямоугольной канавки в плунжере;
относительная глубина прямоугольной канавки;
относительная высота уплотнительного кольца плунжера;
d_укпж - относительный диаметр уплотнительного кольца плунжера;
уплотнительные элементы полости и фланца комбинированного узла поворота и плунжерной пары выполнены в виде резиновых колец, при этом неподвижная и подвижная рукоятки смонтированы на фланце комбинированного узла поворота, причем подвижная рукоятка выполнена в виде рычага-рукоятки, малое плечо которой посредством штифта соединено с плунжером и серьгой, рукоятка выполнена сменной и изменяемой длины и смонтирована на рычаге посредством резьбы с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости от усилия руки, а неподвижная рукоятка закреплена посредством резьбы на фланце комбинированного узла поворота с диаметрально противоположной стороны от подвижной рычага рукоятки, выполнена с внутренней цилиндрической полостью-емкостью для рабочей жидкости и подпружиненным поршнем с наружным уплотнительным кольцом и стравливающим клапан болтом с уплотнительным кольцом, при этом в верхней части емкости размещена пробка с дренажными отверстиями, установленная с возможностью взаимодействия с одной стороны с пружиной поршня емкости, а с другой - для навинчивания сменной рукоятки изменяемой 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 перемещения 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, для повышения качества путем предварительного регулирования размеров рабочей зоны, контргайка корпуса Г-образной скобы установлена с возможностью линейного перемещения скобы вдоль корпуса на величину, равную L_пер ≅ (0,2-1,0)D_рзп, а для уменьшения рабочих и транспортных массогабаритных характеристик обе рукоятки - подвижная и неподвижная - выполнены съемными с уменьшением общей длины резака до L_умр = (0,33-0,47) L_гр., а фланец поворотного узла, подвижная и неподвижная рукоятки выполнены из легких дюралюминиевых сплавов с твердым анодированием поверхностного слоя до HRC = 37-45.

На фиг. 1 изображен известный ручной гидравлический резак (RU 2000923, B 26 D 5/04, 1993), общий вид (плоскость реза совпадает с плоскостью действия подвижной и неподвижной рукояток плунжерного насоса) и его геометрические размеры; на фиг. 2 - корпус с элементами силового цилиндра и возвратного механизма, Г-образная скоба с элементами режущего механизма ручного гидравлического резака (сечения параллельно плоскости реза и осевой линии) и их основные геометрические размеры; на фиг. 3 - сечение радиального комбинированного уплотнения поршня силового цилиндра (или плунжера ручного насоса) резака и их основные геометрические размеры; на фиг. 4 - общий вид Г-образной скобы с элементами режущего механизма (вид в плоскости, проходящей через осевую линию, перпендикулярной плоскости реза) резака и их основные размеры и показатели; на фиг. 5 - общий вид верхней части корпуса с комбинированным узлом поворота с плунжерным насосом, клапанной коробкой и элементами подвижной рукояток (диаметральное сечение через осевую линию и плоскость действия рукояток плунжерного насоса) резака и их основные геометрические размеры и показатели.

Ручной гидравлический резак содержит 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, установленный с возможностью поворота вокруг оси в верхней части корпуса 1 и снабженной неподвижной 7 и подвижной 8 рукоятками, приводящий в действие плунжерный насос 3.

При этом силовой гидроцилиндр 2 с внутренним диаметром D_ц включает поршень 9 диаметром D_п со штоком диаметром d_шт 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 2Д_ц и штока d_шт, один конец которой контактирует с внутренней торцевой стенкой поршня 9, а другой - с упомянутой опорой 10 с обеспечением возврата поршня 9 в исходное положение.

На поршне 9 с шагом I_шу расположены два комбинированных уплотнения, которые обеспечивают надежную герметизацию рабочей жидкости в надпоршневом пространстве силового гидроцилиндра 2 при рабочем давлении в пределах P_рк ≅ 65,0-80,0 МПа при большом числе рабочих циклов.

Плунжерный насос 3 смонтирован в верхней части корпуса 1 и выполнен в виде с изменяемым диаметром сменной плунжерной пары, включающей втулку и плунжер 12 диаметром d_пж с двумя комбинированными уплотнениями.

Клапанный узел 4 установлен в корпусе 1 между плунжерным насосом 3 и силовым гидроцилиндром 2, закреплен от перемещения 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 перемещения 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 неподвижная 7 и подвижная 8 рукоятки смонтированы на фланце 6 комбинированного узла поворота, причем подвижная 8 рукоятка выполнена в виде рычага-рукоятки, малое плечо I_мр которой посредством штифтов 24, 25 соединено соответственно с плунжером 12 и серьгой 22, а большое плечо L_бр включает собственно сменную рукоятку изменяемой длины и постоянную часть рычага, на котором смонтирована последняя посредством резьбы. Подвижная рукоятка 8 установлена с возможностью углового (на угол пси) перемещения в вертикальной плоскости от усилия руки P_ур и упора на неподвижной 7 рукоятке с усилием P_р.

Неподвижная рукоятка 7 закреплена посредством резьбы на фланце 6 комбинированного узла поворота с диаметрально противоположной стороны от подвижной 8 рычага рукоятки, выполнена с внутренней цилиндрической полостью-емкостью 26 для 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 отверстиями, установленная с возможностью взаимодействия с одной стороны с пружиной 32 поршня 27 емкости 26, а с другой стороны - для навинчивания сменной рукоятки 7 изменяемой длины. Кроме того, емкость 26 герметизирована во фланце 6 комбинированного узла поворота посредством резинового кольца 33.

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

Режущий механизм 5 ручного гидравлического резака выполнен в виде Г-образной скобы 37, закрепленной с возможностью линейного перемещения скобы 37 вдоль корпуса 1 на величину, равную L_пер ≅ (0,2 - 1,0) D_рзп; на нижней части корпуса силового цилиндра 2, на внутренней стороне средней части скобы 37 выполнен прямоугольный паз 39, ножа 40 клиновидной формы, закрепленного посредством сменной обоймы 41 на штоке 9 силового цилиндра 2 в нижней его части, и снабженного поводком 42, установленным с возможностью вертикального перемещения в прямоугольном пазу 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 определяют из соотношений:




где
относительная длина профилированного паза платформы-ложемента;
D_рзп - диаметр разрезаемого предмета (троса, прутка, кабеля);
относительная длина внутреннего скоса;
относительная высота внутреннего скоса;
относительная длина наружного ограничителя профилированного паза;
относительная высота наружного ограничителя;
I_пл - длина профилированного паза платформы-ложемента;
I_вск - длина внутреннего скоса;
h_вск - высота внутреннего скоса;
I_но - длина наружного ограничителя профилированного паза;
h_но - высота наружного ограничителя профилированного паза; \\\ b_но - ширина наружного ограничителя профилированного паза;
относительная толщина Г-образной скобы;
относительное смещение наружного ограничителя от плоскости реза;
B_ск - толщина косынки Г-образной скобы;
D_к - наружный диаметр корпуса резака;
I_нопр - смещение боковой грани наружного ограничителя от плоскости реза,
причем платформа-ложемент 43 выполнена с боковыми скосами, а клиновидное лезвие ножа 40 выполнено с двухступенчатыми дифференцируемыми углами заточки с прямой режущей кромкой и жалом лезвия, заточенным по радиусу; платформа-ложемент 43 и сменная обойма 41 с ножом 40 образуют рабочую зону режущего механизма 5 со следующими геометрическими размерами и соотношениями твердости материалов между собой:


2β ≅ (35 - 35^o); 2α ≅ (47 - 60^o);
h_ж ≅ (0,05 - 0,125); r_лн ≅ (0,1 - 0,2) мм,
где
I_пл - относительная ширина платформы ложемента;
γ - углы скоса платформы-ложемента;
b_пл - ширина платформы-ложемента;
B_ск - толщина косынки Г-образной скобы;
относительная толщина лезвия ножа;
относительная рабочая высота лезвия ножа;
b_лнж -толщина лезвия ножа;
h_лнж - рабочая высота лезвия ножа;
2β - двойной угол заточки лезвия ножа;
2α -/ двойной угол заточки кромки жала лезвия ножа;
относительная высота кромки жала лезвия ножа, заточенной под угол;
h_жн - высота кромки жала, лезвия ножа;
r_лн - радиус жала лезвия ножа;

где
относительная твердость лезвия ножа;
относительная твердость обоймы ножа;
HRC_лн - твердость лезвия;
HRC_обн - твердость обоймы ножа;
HRC_ск - твердость платформы-ложемента Г-образной скобы;
При этом уплотнительные элементы, установленные в поршне 9 силового цилиндра 2 выполнены в виде комбинированного уплотнения из двух резиновых 46 и двух второпластовых 47 колец, размещенных попарно в двух прямоугольный кольцевых канавках, расположенных на определенном шаге друг от друга, значение которого, а также соотношение геометрических размеров уплотнительных колец в кольцевых канавках определяют из соотношений:




где




где
относительный шаг установки комбинированных уплотнений;
относительный радиальный зазор силовом цилиндре;
D_п - диаметр поршня;
c - радиальный зазор между поршнем и цилиндром;
R_п - радиус поршня;
R_ц - внутренний радиус силового цилиндра;
относительная глубинна прямоугольной канавки;
относительная ширина прямоугольной канавки;
относительная высота уплотнительного кольца;
d_рк - относительный диаметр резинового кольца;
относительная толщина уплотнительного кольца;
h_к - глубина прямоугольной канавки;
b_к - ширина прямоугольной канавки;
h_ук - высота уплотнительного кольца;
b_ук - толщина уплотнительного кольца;
d_ук - диаметр уплотнительного кольца;
При этом уплотнительные элементы, установленные в полости плунжерного насоса 3 расположены в прямоугольных канавках на концевой части плунжера 12 и выполнены аналогично уплотнительным элементами 46, 47, установленным в поршне 9 силового цилиндра 2, с соотношениями размеров и их взаимного расположения, определяемыми по зависимостям:



d_укпж ≅ (0,372 - 0,4);
где
I_упж - относительный шаг установки комбинированных уплотнений плунжера;
c_пж - относительный радиальный зазор в плунжерной паре;
относительная ширина прямоугольной канавки в плунжере;
относительная глубина прямоугольной канавки;
относительная высота уплотнительного кольца плунжера;
относительная толщина уплотнительного кольца плунжера;
d_укпж - 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 рукоятки подвижная 8 и неподвижная 7 выполнены съемными с уменьшением общей длины ручного гидравлического резака для L_умр=(0,33-0,47) L_пр. Фланец 6 комбинированного узла поворота, подвижная 8 и неподвижная 7 рукоятки выполнены из легких дюралюминевых сплавов с твердым анодированием поверхностного слоя до HRC=37-45, обеспечивающих показатель усилия резания на единицу массы резака в пределах до P_отн ≅ (12,5-30)кН/кг.

Отношение длины большого плеча подвижного рычага-рукоятки 8 L_б.р. к малому плечу I_мр представляет кинематический коэффициент усилия K_кин.р.= L_б.р./I_м.р., который за счет одновременного изменения длины сменных частей неподвижной 7 рукоятки резака может изменяться в пределах K_кин.р≅(6,6-12,1).

Отношение площади силового гидроцилиндра 2 S_ц, диаметром D_д к площади плунжера 12 S_пж, диаметром d_п.ж. плунжерного насоса 3 представляет гидравлический коэффициент усилия K_гидр.р=S_ц/S_пж, который за счет изменения диаметра сменной плунжерной пары может изменяться в пределах K_гид.р.≅(40-85). В этом случае коэффициент усиления ручного гидравлического резака K_ус.р= K_окон.р.·K_гидр.р.≅(561-1028).

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

Перед началом выполнения конкретного вида работ резак необходимо подготовить к ней в зависимости от необходимого диапазона усилия резания и сортамента разрезаемых предметов на нужный коэффициент усиления резака K_ус.р следующим образом: установить сменный комплекс плунжерного насоса 3 с необходимым значением коэффициента гидравлического усиления (для больших усилий резания диаметр плунжерной пары d_пж должен быть минимальным, а для малых усилий - наоборот). Для этого необходимо вытащить штифт 25 из отверстия малого плеча подвижного рычага-рукоятки 8 и плунжера 12, затем, отодвинув рукоятку на максимальный угол, произвести установку втулки с плунжером 12 насоса 3, необходимых диаметров в корпус 1 резака. Сборку рукоятки 8 произвести в обратном порядке: установить путем вворачивания в верхние части подвижной 8 и неподвижной 7 рукояток сменных частей необходимой длины, соответствующих выбранному значению коэффициента кинематического усиления K_кин.р..

Этот вид подготовки резака определяет его силовые и кинематические возможности по усилиям резания P_рез. и усилиям на рукоятки 8, 7 соответственно P_ур, P, согласно уравнению: P_рез = K_кин.р. · K_гидр. · P_у.р. = K_ус.р · P_у.р..

Перед тем, как приступить к работе необходимо убедиться в правильности заправки резака рабочей жидкостью для чего: резак установить в вертикальное положение рукоятками 7, 8 вверх; вывернуть пробку 31 емкости 26, извлечь пружину 32, демонтировать поршень 27, вывернув предварительно клапан-болт 29; произвести замер уровня рабочей жидкости и при необходимости произвести дозаправку; вставить поршень 27 в емкость 26 до касания с рабочей жидкостью и затем произвести прокачку гидросистемы и полного удаления воздуха (воздушных пузырьков) через отверстие в поршне 27 под клапан-болт 29; завернуть клапан-болт 29 в резьбовое отверстие поршня 27, установить пружину 32 и закрыть емкость 26 пробкой 31.

При необходимости можно настроить величину паза S_п в зависимости от размера диаметра разрезаемого предмета D_рзп. Для этого откручиваем контргайку 38 на корпусе 1 на такое расстояние, на которое необходимо уменьшить размер паза п, а затем навинчиваем Г-образную скобу 37 на корпус 1 до упора с контргайкой 38. Можно установить необходимую плоскость действия рукояток 7, 8 плунжерного насоса 3 по отношению к плоскости реза, для этого достаточно открутить на пол-оборота контргайку 21 и за рукоятки 7, 8 повернуть фланец 6 комбинированного узла поворота на необходимый угол вокруг вертикальной оси и зажать его контргайкой 21.

Резак подготовлен к выполнению работ.

Подвижный рычаг-рукоятка 8 совместно с серьгой 22 образуют кинематическую пару, которая преобразует угловое движение рукоятки 8 на угол пси в возвратно-поступательное движение плунжера 12. Сначала необходимо закрыть запорный вентиль 36, который своим штоком и шариком перекроет утечку рабочей жидкости из камеры высокого давления П_в.д. силового цилиндра 2 в сливную магистраль. В паз S_п Г-образной скобы 37 резака установить разрезаемый предмет (трос, пруток, кабель). Под действием перемещения подвижной рычага-рукоятки 8 рабочая жидкость из емкости 26, предварительно поддавливаемая поршнем 27, проходя фильтры 34 и 35, через всасывающий клапан 13 засасывается плунжером 12 в полость плунжерного насоса 3. При обратном перемещении рукоятки 8 плунжера 12 рабочая жидкость через нагнетающий клапан 14 поступает в надпоршневое пространство силового гидроцилиндра 2. Под действием циклических угловых перемещений подвижной рукоятки 8 в камере высокого давления возрастает давление P_р.к. при определенном расходе перемещения поршень 9 со штоком вместе с обоймой 4 и ножом 10 к разрезаемому предмету, одновременно сжимая возвратную пружину 11 и создавая усилие, которое обеспечивает разрезание предмета. При этом отмечается увеличение прилагаемого к рукояткам 7, 8 усилия.

Для проведения качественной резки необходимо: при холостом ходе (движение ножа 40 к разрезаемому предмету) использовать полное перемещение подвижной рукоятки 8 на угол Ψ_п ≅ 40 -45^o, а в процессе резки уменьшить ее перемещение на угол Ψ_р ≅ 7 -15^o.
После окончания резки необходимо открыть запорный вентиль 36. Под воздействием сжатой возвратной пружины 11 поршень 9 с обоймой 41 и ножом 40 возвращается в исходное положение, выдавливая рабочую жидкость, минуя клапанный узел 4, через кольцевую проточку в емкость 26, отжимая поршень 27 и сжимая его пружину 32.

Рабочий цикл окончен.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого ручного гидравлического резака заключается в следующем.

Применение в конструкции резака быстросъемных модулей плунжерной пары плунжерного насоса и его сменных подвижной и неподвижной рукояток позволяют изменять коэффициент усиления резака в широких пределах K_ус.р.≅(561-1028).

Применение съемных подвижной и неподвижной рукояток из легких сплавов с твердым энодированием способствует уменьшению рабочих и транспортных массогабаритных характеристик резака.

Улучшение условий работы клапанной коробки за счет предварительного отфильтрования и поддавливания рабочей жидкости на входе всасывающего клапана, коротких гидравлический путей в камере рабочего цилиндра, эффективный возврат ножа за счет внутреннего пружинного механизма возврата значительно снижает суммарное время, затрачиваемое на один раз. Использование комбинированных уплотнений с оптимальными характеристиками на силовом цилиндре и плунжерной пары обеспечивает большое число циклов при рабочих давлениях в диапазоне P_р.к.≅ 75-85 МПа и надежную герметизацию при воздействии на элементы конструкции постоянного и пульсирующего циклического давления.

Получение более высоких показателей усилия резания на единицу массы резака, доходящих до P_отн≅(12,5-30)кН/кг.

Конструкция основных узлов универсального режущего механизма резака позволяет, с одной стороны за счет специально подобранных геометрий углов клина ножа и его материала оптимизировать минимально возможные условия, необходимые для прорезки троса, кабеля и прутка, и обеспечить удовлетворительную стойкость кромки режущего инструмента и с другой стороны, за счет геометрии платформы-ложемента обеспечить: свободный ввод разрезаемого предмета и исключение его соскальзывания с платформы скобы; ограничение разбухания тросов при их порезке; удержание деформируемого при порезке троса в пределах ширины ножа, что в конечном итоге позволяет произвести качественную порезку.

Более высокие показатели в производительности с обеспечением качественной порезки предмета с его более удобным удерживанием достигаются в предложенном изобретении за счет изменения формы (конструкции) режущего лезвия, устройства резака.

Предложенный ручной гидравлический резак, содержащий корпус, в расточках которого установлены силовой гидроцилиндр, плунжерный насос, гидравлически соединенный с упомянутым силовым гидроцилиндром посредством клапанного узла, режущий механизм в виде Г-образной скобы и ножа, ложемент для детали, уплотнительные элементы и фланец, установленный на корпусе, снабжен двигательным механизмом, предназначенным для резки с помощью дисковой фрезы или поворачивающегося ножа, а также магнитострикционным преобразователем, предназначенным для создания ультразвуковых колебаний с переменными амплитудой и частотой в зависимости от толщины прорезаемого изделия, при этом на упомянутом фланце установлена ручка с пружинным или гидравлическим отбрасывающим устройством.

Режущее лезвие изготавливается по форме и фасонному размеру идентично лезвию однозубого резца (фиг.4), имеющего на конце лезвия три зубца по высоте равных h_1,2,3=1/5h_ж.н. (высота кромки жала лезвия ножа) (фиг.4а), которые способны производить резку кабелей, тросов, прутков, не только за счет (методом) силового давления на лезвие резака, но и за счет (методом) его амплитудного вращения на 30-90^o, вперед-назад или наоборот, назад - вперед, в результате чего будет происходит резка поверхности с элементами перепиловки трехзубцовой пилой (резаком), за счет чего достигается более производительная резка указанных предметов.

Применяются форма (конструкции) режущего лезвия, резака устройства, который изготавливается по форме и фасонным размерам идентично лезвия однозубого резца, имеющего на конце лезвия три зубца различной высоты жал, расположенных по бокам в отношении к центральному, с высотой h₁, равной 1/5h_ж.н. (высота кромки лезвия ножа) (фиг. 6б), способные производить резку кабелей, тросов, прутков не только за счет (метода) силового давления на лезвие резака, но и за счет (методом) его амплитудного вращения (на 30-90^o) вперед-назад или наоборот, назад-вперед, в результате чего будет происходить резка поверхности с элементами перепиловки трехзубцовой пилой (резаком) при элементарных дополнительных качественных усилий резания каждого зуба (жала), трехзубового лезвия резака из-за их специфического расположения по отношению друг к другу, которое можно менять (делать) в зависимости от твердости и конфигурации поверхности перерезаемого стержня, изделия.

Для обеспечения удобства в эксплуатации и более качественной и быстрой порезки изделий (кабеля, троса, прутка) известным ручным гидравлическим резаком произведена модернизация верхней части устройства, т.е. вместо неподвижной рукоятки 7 и подвижного рычага-рукоятки 8 на фланец 6 монтируется специальная ручка с рычагом для привода плунжерного насоса, отбрасывающегося пружинным или гидравлическим откидным устройством.

На фиг. 6, 7, 8, 9 показан вариант предложенного резака, где весь механизм резака и корпус используются без проведения модернизации, а вместо рукояток 7 и 8 на фланец 6 монтируется специальная ручка, передняя кромка которого фиксируется на нескольких фиксирующе-скользящих шариках, установленных по окружности фланца. В основной ручке 7 смонтирован рычаг 8, который крепится одним концом к серьге 22, другим ушком к пружине, которая установлена на емкости 26. Между крепежными местами в прорези рычага 8 крепится конец стержня плунжерного насоса 3, на который производится давление с помощью рычага 8, получая возврат в первоначальное положение с помощью пружины, рабочий ход рычага 30-40 мм, обеспечивающий необходимую работу плунжерного насоса 3.

На фиг. 10, 11, 12, 13 показан вариант предложенного резака, где весь механизм и корпус, а также крепление основной ручки 7 выполнены как и в первом варианте, только рычаг 8 не крепится ушком к пружине, а крепится своей серединой к малому рычагу, который расположен с передней стороны основной ручки, на котором устанавливается пружина, с помощью которой производится возврат рычага 8, как с помощью малого рычага, так и без него, зафиксировать его фиксатором. Рычаг 8 работает в том режиме, что и в предыдущем варианте, обеспечивая работу насоса 3.

На фиг. 14, 15, 16, 17 показан вариант предложенного резака, где весь механизм и корпус, а также крепление основной ручки 7 выполнены, как и в первом варианте, только рычаг 8 крепится средней частью с передней стороны ручки, позволяя перемещаться в пазу вниз, вверх, давя на пружину, на конец стержня плунжерного насоса 3, обеспечивая режим работы насоса 3 и резака в целом. Для фиксации рычага 8 в нерабочем положении резака на его углу торца установлен фиксационно-скользящий шарик, который фиксируется в ячейке переднего угла основной ручки. Крепежно-фиксирующие ячейки передней торцевой поверхности основной ручки выполнены с подпружиненной подвижной ячейкой, которые позволяют более мягко производить крепление основной ручки.

Механизм и корпус, а также крепление основной ручки 7 могут быть выполнены идентично первому варианту, только рычаг 8 останется как в первоначальном варианте, приводящийся в движение (вверх, вниз и наоборот), с помощью водила и ползуна, закрепленных внутри основной ручки, которые двигаются при вращении специальной вертушки, расположенный в нижнем торце основной ручки, которую можно вращать с помощью рукоятки, обеспечивая работу насоса и резака в целом.

На фиг. 18, 19, 20, 21 показан вариант предложенного резака, где весь механизм и корпус, а также крепление основной ручки 7 выполнены идентично первому варианту, только основная ручка с заднего торца закрывается дополнительной крышкой, т.к. давление на плунжер 12 осуществляется с помощью рычага 7 и гидроусилителя с рабочим ходом маятникового рычага 30-40 мм, к которым необходим доступ для их обслуживания, и которые обеспечивают работу плунжерного насоса 3 и ручного резака в целом. Крепление передней торцевой поверхности основной ручки с подпружиненной ячейкой способны более мягко и крепко производить крепление основной ручки.

На фиг.22 показан вариант предложенного резака, где весь механизм и корпус, а также крепление основной ручки 7 выполнены, как в первом варианте, только емкость 26 установлена по центру, а плунжерный насос 3 установлен с двух сторон, которые работают в том же режиме, что и у аналога, который модернизируется, а вместо ножа 40 установлена дисковая фреза, приводящаяся в движение от двух дисковых турбинок, работающих от давления жидкости, которое создается от двух насосов, работающих от ручки 8, которая приводится в возвратно-поступательное движение от ручки. Г-образная скоба выполнена в виде сферического полукруга, выполняющая ту же работу, что и Г-образная, только она, закрепленная на шарнире, отстегивается или поднимается при порезке плоского (листового) материала или трюмных стенок кораблей.

Для возврата ручки 8 в первоначальное положение после нажатия на нее рукой установлен в нижней части основной ручки 7 возвратно-поступательный гидроцилиндр.

В этом варианте возможно, что весь механизм и корпус выполнены по подобию шестого варианта, только емкость 26 увеличена по объему в диаметре под размер силового гидроцилиндра 2, который будет приводиться в движение от давления гидрожидкости, подающейся плунжерными насосами 3, расположенными с двух сторон емкости 26, поднятыми выше фильтрующего элемента 34, через который гидрожидкость поступает в силовой гидроцилиндр, с определенным давлением поджимает фрезу к перерезаемому изделию, жидкость поступает по прямому каналу на турбинки, вращающие фрезу, обеспечивая порезку изделия и значит работу резака в целом.

Формула изобретения

1. Ручной гидравлический резак, содержащий корпус, в расточках которого установлены силовой гидроцилиндр, плунжерный насос, гидравлически соединенный с упомянутым силовым гидроцилиндром посредством клапанного узла, режущий механизм в виде Г-образной скобы и ножа, ложемент для детали, уплотнительные элементы и фланец, установленный на корпусе, отличающийся тем, что он снабжен двигательным механизмом, предназначенным для резки с помощью дисковой фрезы или поворачивающегося ножа, а также магнитострикционным преобразователем, предназначенным для создания ультразвуковых колебаний с переменными амплитудой и частотой в зависимости от толщины прорезаемого изделия, при этом на упомянутом фланце установлена ручка с пружинным или гидравлическим отбрасывающим устройством.

2. Резак по п.1, отличающийся тем, что упомянутая ручка содержит рычаг, предназначеннный для привода плунжерного насоса, и соединена с фланцем с помощью шариковых фиксаторов, предназначенных для быстрой установки и снятия ручки в сборе.

3. Резак по п.2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным рычагом и пружинным устройством, предназначенным для отбрасывания основного рычага и установленным на дополнительном рычаге, при этом последний выполнен в виде курка с возможностью фиксации в упомянутой ручке, при которой пружинное устройство имеет возможность срабатывать, откидывая основной рычаг.

4. Резак по п.2, отличающийся тем, что рычаг установлен средней частью с передней стороны ручки с возможностью фиксирования в нижней части последней с помощью скользящего шарика, имеющего возможность входа в ячейку.

5. Резак по п. 2, отличающийся тем, что он снабжен подвижной ручкой и специальным устройством, предназначенным для перемещения последней вверх или вниз и содержащим консоль с шаровой обоймой, закрепленной на ползуне, имеющем возможность подъема или опускания с помощью вертушки, установленной в торце основной ручки, или с помощью рукоятки в виде заводной рукоятки автомобиля.

6. Резак по п. 2, отличающийся тем, что он снабжен возвратно-поступательным гидроусилителем с рабочим ходом 30 - 40 мм, соединенным с рычагом, установленным с возможностью движения как коромысло на центральной опоре, при этом верхний конец рычага соединен с удлинителем плунжера плунжерного насоса.

7. Резак по п.1, отличающийся тем, что упомянутый двигательный механизм выполнен в виде смонтированного в ручке гидроцилиндра с рычагом привода двух плунжерных насосов, установленных с двух сторон масляной емкости для обеспечения работы двух замковых турбинок, вращающих дисковую фрезу, предназначенную для прорезки изделий как в виде тросов, так и плоских листов, при этом упомянутая Г-образная скоба выполнена с возможностью подъема или съема.

8. Резак по п. 7, отличающийся тем, что масляная емкость увеличена по объему под размер силового гидроцилиндра.

9. Резак по п.2, отличающийся тем, что он снабжен электрической батареей, предназначенной для питания упомянутого магнитострикционного преобразователя, имеющего также возможность работать от сети, а нож выполнен в виде головки, предназначенной для испускания мощных ультразвуковых колебаний, обеспечивающих образование струи, способной прорезать изделие, при этом резак снабжен специальной турбинкой и двумя малыми турбинками, предназначенными для усиления потока и работающими с помощью электродвигателей, при этом упомянутый рычаг размещен в передней части ручки, одним концом прикреплен к плунжеру плунжерного насоса, средней частью - к ручке в верхней ее части, а нижним концом имеет возможность опоры на возвратное устройство, содержащее пружину и оболочку, предназначенные для поджатия головки ножа к прорезаемой поверхности детали.

10. Резак по п.9, отличающийся тем, что упомянутая батарея установлена со стороны нижнего торца ручки и закрыта крышкой, при этом для включения и выключения батареи на ручке установлен рычаг в виде курка пистолета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24