Файл: Чупахин, В. М. Производство жестяной консервной тары учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 2
Рис. 45. Неавтоматические гильотинные ножницы.
Станина 1 гильотинных ножниц., (рис. 45) чугунная литая и состоит из двух соединенных между собой частей. К верхней части прикреплен стол 2 в виде плиты. Сбоку стола имеются два кронштейна 3. Неподвижный нож 4 также прикреплен к столу. Верхний нож 4а движется возвратно-поступательно so вертикали в направляющих. Он приводится в движение от элек тродвигателя 5 через клиноременную передачу 7, шкив-махо- вик 6, эксцентриковый вал 8 и два шатуна 9. Подвижный верх ний нож 4а связан с держателями 10, прижимающими жесть к плоскости стола в момент ее разрезания.
Каретка ручной подачи 11 выполнена в виде линейки, рас положенной поперек стола, и предназначена для ориентировки и подачи листов жести под нож. В процессе работы каретку вручную перемещают вдоль стола, причем листы жести подают до упора 12. Каретку устанавливают параллельно ножам или под углом относительно ножей. Для этого имеются установоч ные болты 18 с гайками-барашками 19.
Упор 12, определяющий положение жести при разрезании, покоится на двух зубчатых рейках 14. Рейки входят в зацепле ние с цилиндрическими шестернями 15. Вращая шестерни с по мощью маховичка 13, регулируют ширину полос, на которые разрезают лист жести. Упор, как и каретку, можно устанавли вать параллельно ножам или под углом к ним.
Лист жести кладут на стол 2, отводя каретку 11 в крайнее заднее положение. Затем каретку перемещают по направлению к ножам и лист подают вплотную к упору 12. Для включения ножниц опускают педаль 16. В исходное положение педаль возвращается под действием пружины 17. Непрерывно враща ющийся маховик 6 через муфту сцепления, установленную на втулке маховика, соединяется с эксцентриковым валом 8. Верх ний нож 4а опускается и разрезает жесть. Несколько раньше ножа опускаются держатели 10, которые прижимают лист же сти к плоскости стола, предотвращая его перемещение во вре мя разрезания. Отрезанные полосы падают вниз и укладывают ся стопками, которые периодически снимают и направляют на дальнейшую обработку.
Обычно режущую кромку верхнего ножа устанавливают под углом относительно кромки нижнего ножа, благодаря этому усилие резания значительно снижается. Для устранения бы строго износа ножей их устанавливают так, чтобы зазор между ними составлял 5—10% от толщины жести.
Ножницы «Нагема» имеют следующие технические данные. Максимальная длина листа жести 850 мм, максимальная тол щина 0,7 мм, максимальная ширина полос 500 мм. Мощность электродвигателя ножниц 0,6 кВт, частота вращения электродви гателя 950 об/мин, частота вращения маховика 120 об/мин, габаритные размеры ножниц 1550Х1600ХЮЮ мм, масса уста
новки примерно 400 кг.
90
РАСЧЕТ УСИЛИЙ РЕЗАНИЯ НА НОЖНИЦАХ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ И НАКЛОННЫМИ НОЖАМИ
При резании параллельными ножами жесть оказывает сопро тивление одновременно по всей длине реза, тогда как при ре зании наклонными ножами материал оказывает сопротивление
на сравнительно небольшом |
участке. |
Поэтому |
с увеличением |
||||||
угла |
наклона |
верхнего но |
|
|
|
|
|||
жа |
усилие |
резания |
значи |
р. нгс |
|
|
|
||
тельно уменьшается. |
|
800 |
Рис. |
46. |
Изменение уси- |
||||
На рис. 46 представлена |
150 |
лий резания жести в за* |
|||||||
сводная диаграмма усилий |
100 |
висимости от угла накло |
|||||||
резания Р в зависимости от |
на а верхнего ножа: |
||||||||
650 |
|||||||||
хода верхнего ножа и его уг |
/ — 0, |
2 — 30', 3—1°, 4 —2°. |
|||||||
ла |
наклона |
|
а для |
жести |
600 |
5— 3°; |
ширина образца В |
||
|
□авна 100 |
мм. |
|||||||
одинаковой |
толщины |
(0,28 |
550 |
|
|
|
|||
мм). Рассматривается про |
500 |
|
|
|
|||||
цесс |
резания |
параллельны |
050 |
|
|
|
|||
ми ножами (а = 0) и при уг |
|
|
|
||||||
000 |
|
|
|
||||||
ле наклона ножа 0,5; 1; 2 и |
|
|
|
||||||
350 |
|
|
|
||||||
3°. С увеличением угла на |
|
|
|
||||||
клона ножа |
усилие резания |
300 |
|
|
|
падает быстро до угла 1°, а |
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
при дальнейшем увеличении |
|
700 |
r - S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
угла изменяется сравнитель |
|
150 |
^ ____ / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
но мало. Поэтому угол на |
|
/ |
|
0 |
|
|
|
|
5 |
|
||||||||||||
|
100 |
/ |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
клона верхнего ножа гильо |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
тинных |
ножниц |
обычно не |
|
50 |
/сг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
превышает 3°. |
|
|
|
|
|
|
03 |
0.1 |
и 1.5 1.9 |
7,3 |
2.1 3.1 |
3,5 |
|
3.9 |
|
5.3 5.1 |
5.1 |
5,5 |
||||
И |
с |
с л |
е |
д |
о |
в а |
н |
и |
е |
е |
с |
|||||||||||
|
|
п |
р |
о ц |
|
|
с |
а |
|
|||||||||||||
р е |
з а |
н |
и |
я |
|
ж |
е |
с |
т и |
, |
|
Величина хода, мм |
л |
н |
е |
н |
||||||
|
|
в |
ы |
п |
о |
|
|
|||||||||||||||
мое |
во |
В |
Н |
И |
Э |
К |
И |
п |
р |
о |
д |
м |
а |
ш |
е |
|
|
|
|
|
|
в 1968—1969 гг. на универсальной испытательной машине, снаб женной приспособлением, имитирующим гильотинные ножницы, позволило уточнить обычно используемые расчетные формулы.
Максимальное усилие (в Н) резания жести на ножницах с параллельными ножами часто рассчитывают по следующей формуле:
Р == kBs 0 Ср, |
|
|
(III—8) |
|
где |
k — коэффициент, |
учитывающий |
неравномерность |
механических |
|
свойств жести и затупление ножей; 6=1,3; |
|
||
|
В — длина реза, мм; |
|
|
|
|
s— толщина жести, мм; |
|
|
|
|
<тср— максимальное сопротивление жести срезу, Н/мм2; для обычной |
|||
|
холоднокатаной жести в среднем с г с =р 290 Н/мм2 |
при возможном |
максимуме 350 Н/мм2 (жесть типа Т-4, см. выше).
На рис. 47 график 1 изменения максимального усилия ре зания, полученный экспериментально, в зависимости от факти-
91
ческой толщины жести сравнивается с графиком 3, рассчитан ным по формуле (III—8) при k = l,3 , и с графиком 2, рассчи
танным по той же |
формуле при k = \ . Последний весьма близок |
к действительным |
значениям усилий. Поэтому в тех случаях, |
Рис. 47. Усилия при резании холоднокатаной белой жес ти параллельными ножами (ширина образца 100 мм):
/ — экспериментальные данные ВНИЭКИпродмаша, 2 — pacqei по формуле (III—9), 3 — расчет по формуле (III—8).
когда достаточно точно известна толщина жести и ее механи ческие свойства, целесообразно пользоваться при расчетах сле дующим вариантом формулы (III—8):
Pn = Bso ср. |
(III—9) |
При расчете усилий резания (в Н), производимого с по мощью наклонного ножа, обычно пользуются следующей фор мулой:
0,56
Р = - 1— a.Ср. (Ill—10) - tga
где a — угол наклона верхнего ножа, град.
Проверка этой формулы при толщине жести менее 0,5 мм показала, что она дает заниженные данные по сравнению с экс периментальными, полученными при резании холоднокатаной жести. В качестве примера на рис. 48 приводится сравнение экспериментальных данных (график 1) с данными, рассчитан ными по формуле (III—10) при коэффициенте k = 1,3, толщи не жести s = 0,28 мм, сопротивлении резанию аср= 290 Н/мм2. Экспериментальные данные представляют собой средние фак тические значения для испытывавшихся образцов холодноката ной жести Магнитогорского металлургического комбината.
Расчетные данные представлены в виде графика 3. Они зна чительно ниже экспериментальных, причем с увеличением нак-
92
лона верхнего |
ножа |
кривые расходятся: |
при а= 0,5° |
P JP 3— |
||||
— 1,13, |
а при а = 3 ° |
/3i//I> = 2 ,13. При меньшей толщине жести |
||||||
кривые расходятся еще более значительно. |
|
|
||||||
Достаточно |
точно |
ап- |
Р. |
|
|
|||
проксимирует |
экспери |
|
|
|||||
ментальный график 1 сле |
кго 192 |
|
|
|||||
дующая |
полуэмпириче- |
|
|
|
||||
ская формула: |
|
|
|
|
|
|||
|
т |
,4* J c p » |
( H I — 11) |
|
|
|
||
|
t g a |
|
т является |
|
|
|
||
где |
коэффициент |
|
|
|
||||
функцией угла а: |
|
|
|
|
|
|||
т = |
0,35 + 0,1 а. |
(III— 12) |
|
|
|
|||
График 2, |
рассчитан |
|
|
|
||||
ный по формуле (III—11) |
|
|
|
|||||
для а, равных 0, 5, 1 и 2°, |
|
|
|
|||||
почти точно совпадает с |
Угол наклона, град |
|
||||||
экспериментальным |
гра |
|
||||||
фиком 1 и только для уг |
Рис. 48. Усилия при резании холодноката |
|||||||
ла |
3° |
наблюдается |
не |
|||||
ной белой жести наклонными ножами: |
||||||||
большое отклонение. |
Для |
I — экспериментальные данные ВНИЭКИпродма- |
||||||
практического |
примене |
ша, 2 — расчет по |
формуле (III—11), |
3 — расчет |
||||
ния |
формула |
(III—11) |
по формуле (III—10). |
|
|
|||
имеет следующий вид: |
|
|
|
|||||
_ |
0,35 + 0 , la |
V s а,ср- |
|
|
(III—13) |
|||
Рн — |
tga |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Для такого тонкого материала, как жесть, можно принять, что разделение материала происходит при рабочем ходе ножа, равном толщине листа s. Тогда работа резания жести (в Дж) параллельными ножами приближенно может быть найдена по следующей формуле:
Ап ——— = 0.001B-S2 оСт), |
(III—14) |
||
п 1000 |
. |
ср. |
|
где В и з — ширина и толщина разрезаемой полосы, мм.
Работа резания жести (в Дж) на ножницах с верхним на клонным ножом определяется по формуле
Л = ^ : = O.OOlmB-sl^s 0 ср, |
(III—15) |
rjxeh=Btga — рабочий ход ножа, мм.
Мощность приводного электродвигателя определяется по формуле
An ti
(III— 16)
60 1000т) ’
93
где |
k2— коэффициент периода неравномерности, который для приводных нож |
|||
|
ниц, работающих без автоматического цикла, можно принять при |
|||
|
мерно равным |
1; |
|
|
|
п — частота вращения эксцентрикового вала, об/мин; |
|||
|
т)— к. п. д. |
|
|
|
|
П р и м е р |
1. Определить усилие резания, |
работу резания |
|
|
и мощность приводного электродвигателя для гильотинных |
|||
|
ножниц с параллельными ножами, если эксцентриковый вал |
|||
|
вращается с частотой |
120 об/мин, толщина s |
жести равна |
|
|
0,4 мм, длина реза В составляет 712 мм, rj=0,4. Принимаем |
|||
|
сопротивление резанию осР= 350 Н/мм2. |
|
||
|
Усилие резания определяем по формуле (III—9): |
|||
р а = |
S-soep = 712-0,4-350 = |
100000 Н, или 100 кН. |
|
Работу резания можно подсчитать по формуле (III—14):
Л„ =0,001 Bs2aCp = 0,001-712-0,42-350 = 40 Дж.
Мощность электродвигателя найдем по формуле (III—16):
k , A n n |
1-40-120 |
N = ~ — — |
= - ------------:---- = 0 , 2 кВт. |
60-100011 |
60-1000 0,4 |
П р и м е р |
2. Определить усилие резания, работу резания |
и мощность приводного электродвигателя для гильотинных ножниц, верхний нож которых расположен под углом а = 3“,
s = 0,3 мм, остальные данные те же, что и в примере 1. |
|
Усилие резания (см. формулу III—13): |
|
Рп =■(0,35 + 0 ,la ) - s ] /s стср |
0,65-0,3 V 0, 3-350 = 710 Н. |
tga |
0,0524 |
Работа резания определяется по формуле (III—15): |
Ая = 0,00\m-B-sV's оср = 0 ,0 0 1 -0,65-712-0,3 - К о ,3-350 =
= 27 Дж.
Мощность электродвигателя можно рассчитать по формуле
(III—16):
1-27-120
М = ----------------- = 0,14 кВт. 60-1000-0,4
5. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ГИЛЬОТИННЫЕ НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИ РУЛОННОЙ ЖЕСТИ
Автоматические гильотинные ножницы используют для резки рулонной жести на заготовки корпусов (бланки) банок. Авто мат линейного типа разматывает рулон жести, собирая на ва лик прокладочную бумагу, рихтует (выравнивает) жесть, перио дически подает ее под гильотинные ножи, режет бланки по за данному размеру и складывает их в стопу.
Основанием машины (рис. 49) является станина /, состоя щая из двух литых чугунных боковин, соединенных между со бой при помощи распорного кронштейна и трех стяжек. На ста нине имеются две направляющие для механизма каретки. Свер-
94