Ніж шевронний

Реферат: Ніж шевронний містить ножетримач і закріплену в ньому пластину з ріжучою крайкою із двох похилих поверхонь, симетрично розташованих під кутом α до горизонтальної площини. Пластина виконана із двох симетричних сегментів із загальною ділянкою у вершині сходження похилих поверхонь ріжучої крайки. Ніж обладнаний пристроями зміни кута нахилу  ріжучої крайки кожного із сегментів, виконаних у вигляді двокривошипних механізмів. Кожний кривошип виконаний приводним і встановлений у відповідному розточенні на сегментах пластини. Осі кривошипів установлені в ножетримач. На одній з осей жорстко закріплена зубчаста шестірня, а на другій осі встановлений зубчастий сегмент із можливістю контакту з вищезгаданою зубчастою шестірнею через паразитну шестірню. UA 104285 U (12) UA 104285 U UA 104285 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель на до обробки металів тиском, зокрема до поперечного різання листового металопрокату. Відомий шевронний ніж для різання листового матеріалу, з ріжучою кромкою, що складається з двох прямолінійних площин, симетрично розташованих під нахилом до горизонтальної площини (Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов. - Москва: Металлургия, 1985. - с. 230). Характерним недоліком застосування ножів даної конструкції, є наявність залишкової деформації листа на відрізуваній частині, розташованій під шевронним ножем, поява якої викликана нахилом прямолінійних площин ріжучої кромки ножа відносно горизонтальної площини і істотно знижує якість готового листа. Відомий комплект ножів для різання листового матеріалу що містить два пластинчастих ножі, один із яких виконаний з ріжучою кромкою V-подібного профілю, а другий із прямолінійною ріжучою кромкою. Центральна частина ріжучої кромки V-подібного профілю верхнього ножа з кожної сторони щодо її вертикальної осі симетрії виконана із двох сходинкових занижень. Довжина кожної сходинки заниження, що пов'язана зі згаданою вертикальною віссю, перевищує довжину суміжної сходинки заниження (Патент України на корисну модель № 69331, МПК В 23 D 35/00, опубл. 25.04.2012, Бюл. № 8). Завдяки виконанню ріжучої крайки V-подібного профілю із двоступінчастим симетричним зниженням, щодо вертикальної осі, забезпечується короткочасна переривчастість різання, у результаті чого виключається поява в середині листа дефекту у вигляді залишкової деформації, тому що виключається критичний стиск металу по обидва боки в напрямку центра листа, але відсутність чітких рекомендацій відносно розмірів згаданих знижень заважає його практичному застосуванню і не дозволяє оцінити максимальний отримуваний ефект. Технічною задачею корисної моделі є підвищення якості листового металопрокату, який розрізають на ножицях з шевронним ножем. Поставлена задача вирішується за рахунок зниження величини залишкової деформації листа та можливості регулювання кута нахилу до горизонталі похилих поверхонь ріжучої кромки використовуваного ножа. Поставлена задача вирішується тим, що ніж шевронний, що містить ножетримач і закріплену в ньому пластину з ріжучою крайкою із двох похилих поверхонь, симетрично розташованих під кутом  до горизонтальної площини, згідно з корисною моделлю, пластина виконана із двох симетричних сегментів із загальною ділянкою у вершині сходження похилих поверхонь ріжучої крайки, крім того ніж обладнаний пристроями зміни кута нахилу  ріжучої крайки кожного із сегментів, виконаних у вигляді двокривошипних механізмів, при цьому кожний кривошип виконаний приводним і встановлений у відповідному розточенні на сегментах пластини, а осі кривошипів установлені в ножетримачі, крім того на одній з осей жорстко закріплена зубчаста шестірня, а на другій осі встановлений зубчастий сегмент із можливістю контакту з вищезгаданою зубчастою шестірнею через паразитну шестірню. У результаті порівняльного аналізу ножа шевронного з найближчим аналогом установлено, що вони мають наступні загальні ознаки: - ножетримач і закріплену в ньому пластину з ріжучою крайкою із двох похилих поверхонь, симетрично розташованих під кутом α до горизонтальної площини, і відмітні ознаки: - пластина виконана із двох симетричних сегментів із загальною ділянкою у вершині сходження похилих поверхонь ріжучої крайки; - ніж обладнаний пристроями зміни кута нахилу  ріжучої крайки кожного із сегментів, які виконані у вигляді двокривошипних механізмів; - кожний кривошип виконаний приводним і встановленим у відповідному розточенні у сегментах пластини; - осі кривошипів установлені в ножетримачі; - на одній з осей жорстко закріплена зубчаста шестірня; - на другій осі встановлений зубчастий сегмент із можливістю контакту з вищезгаданою зубчастою шестірнею через паразитну шестірню. Таким чином, ніж шевронний, що запропоновано, має нові елементи, нові форми виконання елементів, нові зв'язки, нові розміщення елементів і вузлів. Між відмітними ознаками й технічним результатом, що досягається, існує причинно-наслідковий зв'язок. Завдяки тому, що пластина ножа виконана із двох симетричних сегментів із загальною ділянкою у вершині сходження похилих площин ріжучої крайки, крім того ніж обладнаний пристроями зміни кута нахилу  ріжучої крайки кожного із сегментів, виконаних у вигляді двокривошипних механізмів, при цьому кожний кривошип виконаний приводним і встановленим 1 UA 104285 U 5 10 15 20 25 30 35 40 у відповідному розточенні на сегментах пластини, а осі кривошипів установлені в ножетримачі, крім того на одній з осей жорстко закріплена зубчаста шестірня, а на другій осі встановлений зубчастий сегмент із можливістю контакту з вищезгаданою зубчастою шестірнею через паразитну шестірню, стало можливим регулювання кута  нахилу до горизонталі похилих площин ріжучої крайки шевронного ножа і тим самим забезпечувати зниження величини залишкової деформації розрізуваного листа. Виключення з перерахованої вище сукупності відмітних ознак хоча б однієї не забезпечує досягнення технічного результату. Запропонована корисна модель може бути промислово застосована, тому що її технологічне й технічне виконання, наприклад, в умовах ПАТ "НКМЗ" не представляє труднощів. Корисна модель пояснюється кресленнями: Фіг. 1 - ніж шевронний. Фіг. 2 - кінематична схема. Ніж шевронний має пластину, яка виконана із двох симетричних сегментів 1, 2 із загальною ділянкою у вершині O сходження похилих поверхонь ріжучої крайки. Похилі поверхні пластини симетрично розташовані під кутом  до горизонтальної площини (V-подібний профіль). Сегменти пластини 1, 2 закріплені в ножетримачі 3 з можливістю провороту відносно загальної точки O на кут  завдяки пристроям, виконаних у вигляді двокривошипих механізмів 4, 5 та 6, 7. Всі кривошипи є приводними і встановлені у відповідних розточеннях у сегментах 1, 2 пластини ножа, а осі кривошипів 4, 5, 6, 7 встановлені в ножетримачі 3. На осях кривошипів 4, 5 жорстко закріплені зубчасті шестерні 8, 9, які введені в зачеплення з зубчастими сегментами (водилами) 10, 11 за допомогою паразитних шестерень 12, 13, осі яких теж встановлені у ножетримачі 3. Працює ніж шевронний наступним чином. Регулювання кута  нахилу похилих поверхонь ріжучої кромки пропонованого шевронного ножа виконується шляхом змінення положення сегментів 1 і 2 пластини відносно нерухомих частин ножетримачі 3, за рахунок обертання кривошипів 4, 5, 6, 7. При цьому приведення до дії пристрою регулювання кута  можна здійснювати, як шляхом обертання зубчастих шестерень 8, 9, так і паразитних шестерень 12, 13. Необхідне передавальне число UАB між кутами повороту кривошипів можна визначити, розглянувши кінематику двокривошипного механізму для одного сегмента пластини ножа (фіг. 2). O( x0, y0) Якщо за початок системи координат для цієї системи взяти точку , яка є вершиною сходження похилих площин ріжучої кромки шевронного ножа, тоді координати центрів кривошипів - A( x A , y A ) и B( xB, yB ) . Нехай RA - радіус кривошипа AC , тоді координати точки C , можна визначити наступним чином: xC  x A  RA cos(); yC  y A  RA sin() . (1) При цьому кут між відрізком OC і горизонталлю складе:  y  yO   OC  arctan C x x  O  . (2)  C Відповідно довжину відрізку OC можна знайти: 45 LOC  ( xC  xO )2  ( yC  yO )2 . (3) Якщо задати координати точки D( xD, yD ) у початковому положенні системи, то по аналогії з (2) і (3), можна знайти:  y  yO   OD  arctan D x x  O  (4)  D LOD  ( xD  xO )2  ( yD  yO )2 . (5) Потім, задавши величину приросту кута  , дотримуючись умови xO  const , при незмінних значеннях LOC і LOD можна, використовуючи (1)-(5), визначити для кожного значення  2 UA 104285 U відповідні координати точок C,D, O і кути OC,OD Точка D рухається по траєкторії дуже близькій до кола, визначивши її координати в трьох положеннях кута повороту  - початковому Ds ( xDs, yDs) , кінцевому De ( xDe, yDe ) De і середньому Dm( xDm, yDm) , можна знайти координати точки B і радіус RB другого кривошипа BD з рішення системи: 5  ( x  x )2  ( y  y )2  R 2 ; B Ds B B  Ds  2 2 2 ( xDm  xB )  ( yDm  yB )  RB ;  2 2  ( xD e  xB )  ( yD e  yB )  RB . (6)  Кут повороту кривошипа B при цьому можна визначити, як: 10  y  yD     arctan B  x  x   . B  D (7) Необхідне передавальне число між кутами повороту кривошипів A і B , можна визначити із співвідношення:   s UAB  e e  s ). (8) 15 де e і s - індекси відповідають кінцевому і початковому положенню кривошипів. Підтвердженням працездатності пропонованої конструкції шевронного ножа є результати тривимірного проектування механізму для зміни кута  нахилу до горизонтальної площини похилих поверхонь ріжучої кромки шевронного ножа, яке проводилося на базі кінематичного розрахунку, наведено у таблиці. Таблиця Кути повороту кривошипів Кут нахилу ріжучих кромок пластин   0 5,9 11,98 18,3 25,03 20  0 1,52 3,09 4,74 6,48 Координати точки O (вершина сходження кромок) 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 X 0,0228 0,0143 0,0081 0,0057 -0,0093 y 0 -2,236 -4,163 -5,757 -6,961 Виконання ножа шевронного за корисною моделлю, дозволить підвищити якість листового металопрокату, що розрізають на ножицях з шевронним ножем, за рахунок зниження величини залишкової деформації листа завдяки можливості регулювання кута нахилу до горизонталі похилих поверхонь ріжучої кромки шевронного ножа. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Ніж шевронний, що містить ножетримач і закріплену в ньому пластину з ріжучою крайкою із двох похилих поверхонь, симетрично розташованих під кутом α до горизонтальної площини, який відрізняється тим, що пластина виконана із двох симетричних сегментів із загальною ділянкою у вершині сходження похилих поверхонь ріжучої крайки, крім того ніж обладнаний пристроями зміни кута нахилу  ріжучої крайки кожного із сегментів, виконаних у вигляді двокривошипних механізмів, при цьому кожний кривошип виконаний приводним і встановлений у відповідному розточенні на сегментах пластини, а осі кривошипів установлені в ножетримачі, крім того на одній з осей жорстко закріплена зубчаста шестірня, а на другій осі встановлений зубчастий сегмент із можливістю контакту з вищезгаданою зубчастою шестірнею через паразитну шестірню. 3 UA 104285 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4