Пристрій для різання листових матеріалів струменем рідини високого тиску

Реферат: Пристрій для різання листових матеріалів струменем рідини високого тиску містить затискні губки, кінематично сполучені за допомогою механізму зведення губок та передатного механізму з реверсивним приводом. Дві пари губок, кожна з яких має індивідуальний механізм зведення губок та індивідуальний передатний механізм, розташовані симетрично відносно зони різання і закріплені на кінцевій ланці маніпулятора з можливістю поздовжнього переміщення в напрямку, близькому до нормалі відносно дотичної лінії контурної подачі, а самі пари губок шарнірно сполучені між собою за допомогою приводу лінійного переміщення. Додатково губки мають фіксуючі вставки із силовими важелями, виконані з можливістю обертання довкола вертикальної осі, вставки із важелями парно шарнірно сполучені між собою за допомогою окремого приводу лінійного переміщення. Приводи лінійних переміщень мають узгоджене керування. UA 106984 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ РІЗАННЯ ЛИСТОВИХ МАТЕРІАЛІВ СТРУМЕНЕМ РІДИНИ ВИСОКОГО ТИСКУ UA 106984 U UA 106984 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування і направлена на підвищення ефективності та зниження енергоспоживання процесу гідрорізання листових заготовок на гідрорізних розкрійних верстатах, оснащених засобами робочих подач, сполучених із заготовками. Відомі способи гідрорізання листових матеріалів [Саленко О.Ф., Пєтко І.В., Третьяков О.В. Гідро- та гідроабразивна обробка: теорія, технологія та обладнання. - К.: ІЗМН, 1999. 488 стор. іл.], які передбачають створення певних умов у зоні різання, завдяки яким поліпшується оброблюваність листових матеріалів. Так, зокрема, спосіб (а.с. СРСР № 1433660) передбачає створення розтяжних напружень у зоні, близькій до зони різання, за рахунок використання симетрично встановлених під певним кутом до напрямку різу двох притискних роликів, що контактують з оброблюваною листовою заготовкою і при наданні руху подачі викликають появу в поверхневому шарі заготовки розтяжних напружень. Недоліком даного способу гідрорізання є обмеженість технологічних можливостей, пов'язана перед усім із тим, що лінія різу та осі притискних роликів мають бути орієнтовані один до одного так, щоб при русі заготовки частини розрізу частково зміщувалися у бік розкривання щілини, що робить неможливим різання заготовки за довільним криволінійним контуром та обробку листових заготовок, що відрізняються фізико-механічними властивостями. Найбільш близьким до пропонованого пристрою є пристрій за а.с. CPCP № 1559865, МПК B25J 15/00, 1990 р., що складається із затискних губок, кінематично сполучених за допомогою механізму зведення губок та передатного механізму з реверсивним приводом, взятий за прототип. Задача корисної моделі полягає у підвищенні продуктивності гідрорізання та розширення технологічних можливостей пристрою за рахунок створення керованого напруженого стану пружної заготовки в зоні різання при віддаленні останньої від точок прикладання навантажень. Поставлена задача вирішується тим, що відомий пристрій, що містить затискні губки, кінематично сполучені за допомогою механізму зведення губок та передатного механізму з реверсивним приводом, виконаний у вигляді двох симетрично розташованих відносно зони різання пар губок, кожна з яких має індивідуальний механізм зведення губок та індивідуальний передатний механізм, закріплений на кінцевій ланці маніпулятора із можливістю поздовжнього переміщення в напрямку, близькому до нормалі відносно дотичної лінії контурної подачі, а самі пари губок шарнірно сполучені між собою за допомогою приводу лінійного переміщення, згідно з корисною моделлю, додатково губки мають фіксуючі вставки із силовими важелями, виконані з можливістю обертання довкола вертикальної осі, причому вставки із важелями шарнірно сполучені між собою за допомогою окремого приводу лінійного переміщення, що дозволяє за рахунок узгодженого керування приводами створити при силовій дії на важелі симетричні крутні моменти та лінійні навантаження в зоні затиску. При цьому виникаючі за рахунок сил тертя у місці контакту затискних елементів із заготовкою напруження повинні бути меншими за критичні, що ведуть до втрати стійкості заготовки при її односторонньому навантаженні. Сполучення відомих ознак та елементів, зокрема принципу створення напруженого стану в зоні струминного впливу за рахунок використання пристрою, що складається із пари симетрично розташованих відносно зони різання затискних губок з індивідуальними приводами затиску і передатними механізмами, виконання на кінцях затискних губок вставок із можливістю обертового та поступального рухів та залучення додаткових приводів для керованого і взаємопов'язаного лінійного і обертового переміщення вставок, а також системи керування, яка узгоджує дію цих приводів, веде до набуття пристроєм нових ознак - можливості створення лінійного та обертового навантаження у місцях затиску заготовки при її затисненні та до відповідного поширення розтяжних напружень, що діють у напрямку, близькому до перпендикуляра, дотичному до траєкторії руху в зоні струминного різання, обумовлених пружними властивостями заготовки. Сумісна дія лінійного та обертового навантажень на вставки затискних губок сприймається пружною листовою заготовкою під час контакту за рахунок сил тертя в місці контакту і веде до виникнення відповідних пружних деформацій, величини і напрям дії яких обмежує система керування, виходячи із умов втрати сталості заготовкою та залежно від траєкторії руху різального струменя. Робота пристрою пояснюється фігурами 1, 2 та 3. Пристрій складається із пари симетрично розташованих затискних губок 1 (фіг. 1), кінематично сполучених за допомогою механізму зведення губок та передатного механізму 2 з реверсивним приводом 3, змонтованих з можливістю поздовжнього переміщення у напрямку, близькому до перпендикуляра дотичної контуру різання на напрямній вихідної ланки маніпулятора 4. Між собою симетрично розташовані пари губок 1 шарнірно сполучені приводом поздовжнього переміщення 5, а кожна із губок додатково оснащена вставками 6 у вигляді 1 UA 106984 U 5 10 15 20 25 30 контактуючих з поверхнею листової заготовки 7 пружин, встановлених з можливістю обертання довкола вертикальної осі кожної із губок 1 та шарнірно сполучених між собою приводом 8 так, що при його роботі вставки отримують обертовий рух (наприклад, за рахунок жорстко закріплених односторонніх важелів, що шарнірно контактують із приводом лінійних переміщень 8). При цьому робота приводів 5 і 8 узгоджується із переміщенням вихідної ланки маніпулятора 4, та визначається міцнісно-жорсткісними характеристиками заготовки, а також точкою прикладання струминного навантаження 9 від струменя 10, яка має знаходитися між струмами контакту вставок 6. Приводи 5 та 8 сполучені із системою керування 11 за допомогою ліній 12 та 13 забезпечення зусиль на парах губок 1, а інформація щодо переміщень і, відповідно, деформації оброблюваної заготовки 7 (фіг. 1) надходить до системи керування 11 (фіг.2) за допомогою зворотних зв'язків по координаті 14 та 15 відповідно для кожного приводу. Додатково до системи керування 11 шиною 16 надходить інформація стосовно властивостей оброблюваної заготовки, а шиною 17 - щодо напрямку руху струминної головки 10 (фіг. 1). Пристрій працює наступним чином. Після підведення маніпулятором 4 губок 1 до крайки листової заготовки 7 подається команда на затиснення, і за допомогою реверсивних приводів 3 за допомогою передатного механізму 2 губки 1 змикаються на заготовці, викликаючи зведення вставок 6 до їхнього контакту із заготовкою 7. При цьому інформація щодо властивостей і геометричних параметрів оброблюваної заготовки 1 надходить шиною 16 до пристрою керування 11, а інформація стосовно траєкторії руху - шиною 17. У точках затиску внаслідок дії сил R виникнуть контактні деформування, спроможні викликати силу тертя Ft, Ft=μR, де μ коефіцієнт тертя, яка забезпечує переміщення заготовки відносно осі струменя. При цьому залежно від положення точки дії струминного навантаження 9 та напрямку розкрою заготовки 7 приводи 5 та 8, що отримують сигнали від системи керування 11 лініями 12 і 13 (фіг. 2), починають навантажувати пари губок 1 та вставки 6 поздовжнім Fp та крутним Fk навантаженням так, що сумісна сила FP