Барабанные ножницы

Являются одной из первых конструкций летучих ножниц. Просты по устройству и надежны в эксплуатации. Широко применяются для горячей резки полос толщиной до 12мм, холодной резки полос толщиной до 3мм и горячей резки сортового проката. Состоят из двух барабанов цилиндрической формы 1, вдоль образующих которых закреплены ножи 2 (рис.19.1).

Рисунок 19.1 – Барабанные ножницы

Подающие ролики 3 (или валки последней клети непрерывного стана) направляют полосу 4 в зазор между барабанами. При встрече верхнего и нижнего ножей происходит процесс резания. Поскольку окружная скорость барабанов устанавливается равной скорости движения полосы, то при резании горизонтальная составляющая скорости ножей равна скорости полосы и относительно нее на некотором участке они неподвижны. Здесь используется тот факт, что малая дуга окружности большого радиуса практически не отличается от прямой линии.

Для создания отрыва между отрезанными кусками и остальной полосой скорость рольганга за ножницами делают несколько большей скорости полосы перед ножницами. Окружная скорость барабанов должна быть приблизительно равна скорости полосы из-за того, что при опережении полосой ножей они будут изгибаться, а при отставании будет возникать повышенная нагрузка на ножах из-за растягивающих напряжений в полосе. Тем не менее для небольшого изменения длины отрезаемых кусков соотношение скорости полосы V_п и ножниц V_н изменяют в интервале: V_н = (0,75÷1,5)V_п.

Для большего изменения длины отрезаемых кусков устанавливают барабаны разного диаметра и с разным числом ножей, в результате чего рез происходит не при каждом обороте (рис.19.2).

Рисунок 19.2 – Способы изменения коэффициента пропуска реза

Число оборотов барабанов за время между двумя последовательными резами называется коэффициентом пропуска реза k. Если барабаны имеют по два ножа, то рез будет происходить через каждые пол-

оборота барабанов и k будет равен 0,5. Длина отрезаемого куска будет равняться:

.

Аналогичный результат получается при 4-х ножах на верхнем барабане и 2-х на нижнем, если диаметр нижнего барабана в два раза меньше верхнего. Т.о. изменяя соотношение между диаметрами барабанов и числом ножей, можно изменять длину отрезаемых кусков в широких пределах.

Т.к. барабаны вращаются с постоянной скоростью и вращающиеся массы полностью уравновешены, то эти ножницы позволяют резать металл, движущийся со скоростью до 15м/с и выше. Но у них есть принципиальный недостаток: поскольку траектория движения режущих кромок ножей является окружностью, то резание происходит при переменном угле встречи с полосой и плоскость резания не будет вертикальной (рис.19.3).

Рисунок 19.3 – Схема резания барабанными ножницами

Переменность угла резания увеличивает усилие резания, поскольку угол резания не является оптимальным. Не вертикальность плоскости резания при значительной толщине полосы приводит к заметной ее неровности. Поэтому барабанные ножницы нецелесообразно применять при толщине разрезаемого металла не более 12мм. Для резания более толстого проката были разработаны другие конструкции, свободные от указанного недостатка.

19.3 Рычажно-кривошипные и планетарные ножницы

При создании этих ножниц решалась задача параллельности ножей при их сближении и постоянства угла 90⁰ по отношению к разрезаемой полосе для того, чтобы плоскость резания была возможно более ровной и вертикальной, что особенно важно при резании металла большой толщины.

Ножницы первого типа называются также кривошипно-рычаж-ными. Суппорты этих ножниц выполнены в виде рычагов1, одним своим концом укрепленных на встречно вращающихся коленчатых валах 2, а другим - на свободно качающихся тягах 3. (рис.19.4). При вращении валов 2 ножи описывают сложную эллипсовидную траекторию 4, которая на участке резания почти совпадает с траекторией движения металла.

При резании на длины 3÷6 метров ножницы работают с пропусками реза при каждом втором обороте. Для пропуска реза рама 5, на которой закреплены качающиеся тяги 3, периодически опускается ломающимися рычагами 6, приводимыми в движение кривошипным механизмом 7. В момент, когда рама опущена, ножи не встречаются и резание не происходит.

Конструкция этих ножниц сложнее, чем барабанных.

Рисунок 19.4 – Рычажно-кривошипные ножницы

Неуравновешенность вращающихся масс приводит к возникновению больших сил инерции, что делает их тихоходными: скорость движения полосы при резании не более 2м/с. Применяются такие ножницы для холодной резки полос толщиной 2,5÷8мм и для обрезания неровных концов толщиной до 30мм перед чистовыми группами НШС. Применяются они и на НЗС для резания заготовок сечением от 60×60 до 100×100мм.

Планетарные ножницы конструкции ВНИИМетмаш применяются

для резания заготовок от 80×80 до 120×120мм со скоростью 3÷7м/с с усилием резания до 1,5МН. Применяются такие ножницы и для резания сортовых профилей фасонными ножами при усилии до 0,5МН.

Механизм резания планетарных ножниц состоит из двух ведущих барабанов 1, приводимых с одной стороны зубчатыми шестернями (рис.19.5).

Рисунок 19.5 – Планетарные ножницы

Внутри каждого барабана имеется зубчатая передача, состоящая из центральной 2, промежуточной 3 и планетарной 4 шестерен. На валу планетарной шестерни жестко закреплен суппорт 5 с ножом. Уравновешивание рамки дифференциала 6 с шестернями осуществляется ба-

лансиром 7. При вращении барабанов 1 центральные шестерни 2 оста-

ются неподвижными, а планетарные 3 вместе с суппортами 4 движутся

по круговой траектории. Благодаря планетарной передаче ножи все время остаются в вертикальном положении, и поэтому при их встрече плоскость резания не искривляется.

Вследствие большей уравновешенности вращающихся масс скорость планетарных ножниц выше, чем у рычажно-кривошипных: 7м/с при резании заготовок и до 20м/с - простых сортовых профилей. Их недостатками является более сложная, чем у барабанных ножниц, конструкция и большой момент инерции, что вызывает повышенный расход электроэнергии.

Поиск по сайту: