Пристрій для подрібнювання металовідходів

Корисна модель відноситься до області переробки металовідходів у машинобудуванні, наприклад, для подрібнювання стальної в'юно-подібної стружки, що утворюється в процесі механічної обробки на металорізальних верстатах. Відомі пристрої для багатоступеневого подрібнювання металовідходів у машинобудуванні, в яких один ніж має зворотно-поступальний рух від гідроприводу з кривошипно-шатунним механізмом відносно постійно закріпленого ножа, наприклад, пристрій згідно Авт. св. СССР №1645003А1, В02С18/02, Бюл. №16, 1991, що можна вважати аналогом, недоліком якого являється жорстке кріплення рухомого ножа на коромислі та відсутність відсікателя потоку подрібнювального матеріалу. Найбільш близьким аналогом за сукупністю ознак до пристрою, що заявляється, є патент України №18835 "Пристрій для подрібнювання металовідходів" [бюл. №6, 1997], який містить корпус, завантажувальний бункер з розсікателями, рухомий і нерухомий багатоступеневі ножі, гідропривід з кривошипно-шатунним механізмом, що має захвати, коромисло, зв'язане шарнірно з приводним ножем, встановленим у вертикальні направляючі, виконаний з відсікателем потоку подрібнювального матеріалу, при цьому кривошип зв'язаний з шатунами тягою та двуплечим важелем. Загальними ознаками відомого та пристрою, що заявляється є завантажувальний бункер з розсікателями, рухомий і нерухомий багатоступеневі ножі, гідропривід з кривошипно-шатунним механізмом, який має захвати, коромисло, шарнірно зв'язане з рухомим ножем, який установлено у вертикальні направляючі і оснащений відсікателем подрібнювального матеріалу, кривошип зв'язаний з шатунами тягою і двуплечим важелем. Недоліком такого пристрою є недостатня захищеність робочого органу і його елементів від можливих перевантажень при попаданні в зону дії ножів разом зі стружкою уламків від ріжучих пластин, різців, болтів і т. і., які приводять до аварійних ситуацій, поломок ріжучих елементів на робочих ножах, пальців в шарнірних з'єднаннях важелів, зриву шлангів в гідросистемі і виходу із строю приводного механізму. Такі явища знижують експлуатаційну надійність, коефіцієнт використання агрегату для переробки металовідходів, його к.к.д. і продуктивність та підвищують витрати на його ремонт. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пристрою для подрібнювання металовідходів, в якому шляхом модифікації конструкції, гідропривід встановлено на силовимірювальний датчик, вихід якого підключений на вхід системи керування гідроприводом, що забезпечує постійний контроль діючих на ножі сил і, в разі їх підвищення до встановленого значення, відключається гідропривід. За рахунок цього підвищується надійність та к.к.д. пристрою, його продуктивність і економічність. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для подрібнювання металовідходів, який містить корпус, завантажувальний бункер із зубчатими розсікателями, рухомий і нерухомий багатоступеневі ножі, останній з яких встановлений у вертикальних направляючих, гідропривід з кривошипно-шатунним механізмом, оснащеним захватами і коромислом, шарнірно з'єднаним з рухомим ножем з відсікателем потоку подрібнювального матеріалу, кривошип зв'язаний з шатунами тягою та двуплечим важелем. Гідропривід встановлено на силовимірювальний датчик, розташований в стакані, через силоввідний елемент, виконаний у вигляді центрального стержня і навколишнього кільця, зв'язаних між собою перемичками пружними по вертикалі вздовж діючих сил і жорсткими по горизонталі, де верхня частина стержня закріплена до гідроприводу, нижня спирається на силовимірювальний датчик, а навколишнє кільце встановлено на опорну поверхню стакана, який зв'язаний з гідроприводом стяжними болтами, з забезпеченням зазору між гідроприводом і стаканом, шарнірно зв'язаним з корпусом пристрою, при цьому, ви хід силовимірювального датчика з'єднано з системою керування гідроприводом. Запропонована конструкція забезпечує передачу на датчик зусиль, діючих на шток гідроприводу, вздовж вісі датчика і захищає його від дії бокових сил, які внесуть похибки в об'єктивність показань датчика. З'єднання гідроприводу зі стаканом стяжними болтами з зазором між ними підвищує надійність контакту силоввідного елементу з датчиком та забезпечує соосність гідроприводу, силоввідного елементу, датчика і стакана. Шарнірний зв'язок останнього з корпусом пристрою забезпечує самоорієнтацію стакана відносно діючих на гідропривід сил, що підвищує експлуатаційну надійність конструкції і точність вихідного сигналу, який поступає на вхід системи керування гідроприводом. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями. На Фіг.1 представлена схема запропонованого пристрою, загальний вигляд. На Фіг.2 представлений один із варіантів установки гідроприводу на силовимірювальний датчик. Пристрій для подрібнювання металовідходів (Фіг.1) включає корпус 1, гідропривід 2, коромисло 3, жорстко посаджене на вісь 4. На передньому плечі коромисла шарнірно закріплено рухомий багатоступеневий ніж 5 з можливістю переміщення шарніра вздовж коромисла. Заднє плече коромисла 3 шарнірно зв'язане зі штоком 6 гідроприводу 2, який закріплено шарнірно до корпусу 1 через спеціальний силоприйомний пристрій. До нього входе сило-ввідний елемент, конструкція якого включає центральний стержень 7. Верхнім торцем він з'єднаний жорстко із задньою кришкою 8 гідроприводу 2, а нижнім спирається на силовимірювальний датчик 9 (Фіг.2). Центральний стержень 7 має навколишнє кільце 10, яке зв'язане із стержнем 7 пружними впродовж вісі гідроприводу перемичками 11, і представляє собою монодеталь. Кільце 10 спирається на опорну поверхню стакану 12. В свою чергу стакан притягнутий до гідропривіду з зазором гвинтами 13, а з шарнірною опорою 14 з'єднаний за допомогою фланця 15, вісі 16 та болтів 17. Рухомий ніж 5 переміщується у вертикальних направляючих 18. Він оснащений відсікателем, який включає в себе основання 19, в якому встановлені рухомо штанги 20 з прикріпленою заслінкою 21. Разом з коромислом 3 на вісі 4 жорстко закріплені кривошип 22, кінематично пов'язаний з тягою 23 двуплечим важелем 24, що прикріплений до корпусу шарнірно за допомогою вісі 25. Верхнє плече важеля 24 зв'язано шарнірно з шатунами 26, котрі підтримуються направляючими 27, прикріпленими шарнірно до корпусу 1. На кожному ша туні 26 закріплені по два захвата 28 і 29 різної довжини серповидної форми з можливістю їх відхилення на 90° проти годинникової стрілки. Нерухомий багатоступеневий ніж 30 спирається на пружні елементи 31. які утримуються від бокового зміщення циліндричними направляючими 32. закріпленими на корпусі. На ньому також закріплено бункер 33 для завантаження подрібнювального матеріалу. В донній частині бункера жорстко встановлені зубчаті ребра 34, а між ними у дні виконані отвори для просипання мілких частин. Ребро закінчується похилою частиною, яка упирається у стінку 35, виконуючу функції затримувача для сторонніх предметів. Під днищем бункера 33, з можливістю зміни нахилу, закріплено лоток 36. Перед стінкою 35 встановлені розсікателі 37 і 38, при цьому передній з них (38) закріплений середньою частиною до корпусу 1 шарнірно, а нижньою зв'язаний з корпусом пружиною натяжіння 39. Між стінкою 35 і нерухомим ножем 30 покладена перемичка 40, яка закріплена до стінки 35 шарнірно і може відхилятися разом з ножем 30 в момент різання стружки. До нижньої поверхні ножа 30 закріплено з нахилом жолоб 41, а інша його сторона, через пластинчату пружину 43 (ресору), закріплена до корпусу 1. Кожна ступінь ножів 5 і 30 оснащені змінними ріжучими елементами 43, які встановлені з нахилом 3-5° до горизонту та назустріч одна до одної. Пристрій працює таким чином. Відходи металообробки (зливну, завиту металеву стружку, тонколистову обрізь) завантажують в бункер 33. При подачі рідини у поршневу порожнину гідроприводу 2 шток 6 переміщується вгору, а рухомий ніж 5 по направляючим 18 - вниз, перерізаючи при цьому матеріали, які попадають на зубці ножів. Таким чином на кожній ступені елементи стружки поділяються на дві частини. Подрібнення починається при захваті переплутаної в бункері 33 стружки серповидними захватами 28 і 29, які при переміщенні шатунів 26 в бункер (робочий хід ножа 5) під натиском стружки відхиляються в протилежний бік. А при зворотному ході шатунів (підйом ножа 5) захвати 28 і 29 укорінюються в стружку і подають її в зону дії ножів 5 і 30. Під час переміщення стружка чіпляється за зуби ребер 34 та розсікателів 37, 38 і ламається на менші частини, які подаються в розкриту пащу ножів. Разом з ножем 5 переміщується вниз заслінка 21, яка закриває подальшу подачу стр ужки в ножі в момент різання. Таким чином подрібнення виконується при ході штока гідроприводу як угор у, так і вниз, що значно підвищує коефіцієнт корисної дії. Незважаючи на міри захисту, в зону різання попадають разом із стружкою зірвані з різців надтверді пластини, що призводе до поломок ріжучих кромок ножів, або інших деталей. В запропонованому пристрої зусилля, які виникають під час подрібнювання, шток 6 сприймає на себе через коромисло 3, і передає на корпус гідроприводу, а останній через силоввідний елемент з центральним стержнем 7, опорним навколишнім кільцем 10 і зв'язуючими їх пружними перемичками 11 - на силовимірювальний датчик 9. Гвинти 13, при цьому, розвантажуються пропорційно навантаженню датчика, чому сприяють пружні перемички 11. Разом зі стаканом 12 і фланцем 15, супроводжуючи нахили гідроприводу 2, силовимірювальний датчик 9 постійно сприймає на себе діючі зусилля і перетворює їх в електросигнал, який поступає в схему керування гідроприводом на прибор-задатчик сили, діючої на шток 6. При досягненні на датчику 9 заданої сили система керування видає команду на припинення дії гідроприводу. Запровадження пристрою для подрібнювання металовідходів оснащеного силовимірювальним датчиком за сукупністю суттєви х ознак відрізняється від аналогів і прототипу, забезпечує можливість автоматизації контролю за діючими при подрібнюванні силовими параметрами, дозволяє задавати їх в залежності від перероблюваного матеріалу, більш раціонально витрачати енергію, значно підвищити експлуатаційну надійність, коефіцієнти використання пристрою та корисної дії і в цілому техніко-економічні показники.