режущая головка

Формула изобретения

Режущая головка инструмента для резки металлических прутков преимущественно круглого, квадратного и шестигранного поперечного сечения, содержащая пару идентичных режущих ножей, на средней части которых выполнены отверстия для их шарнирной связи между собой посредством боковых накладок и пальцев силовых шарниров, при этом на одноименных концах режущих ножей выполнены отверстия для шарнирной связи с силовыми рычагами, на противоположных концах выполнены клинообразные в поперечном сечении лезвия с дугообразными вогнутостями, образующими линзообразный зазор между ними, а между режущими ножами установлен сухарь для исключения их взаимного смещения относительно друг друга в продольном направлении, отличающаяся тем, что сухарь жестко закреплен в боковых накладках на продольной оси режущей головки между отверстиями для шарнирной связи режущих ножей между собой и отверстиями для их шарнирной связи с силовыми рычагами, а на обращенной к сухарю части контура обоих режущих ножей выполнены идентичные выборки, которые находятся в постоянном контакте с сухарем при любой степени раскрытия лезвий режущих ножей и расположены за пределами поля их критических сечений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к инструменту для резки металлических прутков преимущественно круглого, квадратного и шестигранного поперечного сечения и может быть использовано для резки арматуры на строительных площадках, на разборе завалов при аварийных ситуациях, на металлобазах и других объектах.

Известны ножницы для резки металлических прутков [1] с режущей головкой, содержащей пару идентичных режущих ножей, на средней части которых выполнены отверстия для шарнирной связи между собой посредством корпусных деталей и пальцев силовых шарниров, при этом на одноименных концах режущих ножей выполнены отверстия для шарнирной связи с рычажной системой привода их поворота, а на противоположных концах выполнены клинообразные в поперечном сечении лезвия.

Совокупность приведенных признаков известного технического решения обеспечивает возможность резки металлических прутков, но наличие дополнительных планок в шарнирной связи режущих ножей с силовыми рычагами не обеспечивает устойчивости положения режущей головки относительно продольной оси ножниц при повороте силовых рычагов в рабочем или холостом направлениях. Кроме того, известная конструкция сложна и металлоемка.

Известен инструмент для резки металлических прутков [2], режущая головка которого содержит пару идентичных режущих ножей, на средней части которых выполнены отверстия для шарнирной связи между собой посредством боковых накладок и пальцев силовых шарниров, при этом на одноименных концах режущих ножей выполнены отверстия для шарнирной связи с силовыми рычагами, на противоположных концах выполнены клинообразные в поперечном сечении лезвия с дугообразными вогнутостями, образующими линзообразный зазор между ними, а между режущими ножами в зоне их взаимного контакта в симметрично расположенных полуцилиндрических выборках размещена материальная ось (сухарь). Наличие сухаря между режущими ножами в зоне их взаимного контакта обеспечивает устойчивость положения режущей головки относительно продольной оси инструмента при любом положении силовых рычагов, однако критическое сечение каждого ножа в паре уменьшается на произведение его толщины на половину диаметра сухаря, что предопределяет уменьшение прочности режущего ножа или увеличение его ширины в зоне критического сечения. Кроме того, наличие сухаря в зоне взаимного контакта режущих ножей не позволяет уменьшить до оптимальных размеров величину угла между осью, проходящей через центры силовых шарниров и осью, проходящей через центр одного из них и центр объекта резки, что существенно уменьшает угол рабочего хода каждого из режущих ножей и, соответственно, увеличивает межосевое расстояние между пальцем силового шарнира и соответствующим пальцем, связывающим режущий нож с силовым рычагом, а это, в свою очередь, увеличивает длину режущих ножей и массу изделия.

Заявленный объект содержит пару идентичных режущих ножей, на средней части которых выполнены отверстия для шарнирной связи между собой посредством боковых накладок и пальцев силовых шарниров, при этом на одноименных концах режущих ножей выполнены отверстия для шарнирной связи с силовыми рычагами, на противоположных концах выполнены клинообразные в поперечном сечении лезвия с дугообразными вогнутостями, образующими линзообразный зазор между ними, а между режущими ножами установлен сухарь для исключения взаимного смещения режущих ножей относительно друг друга в продольном направлении.

Сухарь жестко закреплен в боковых накладках на продольной оси режущей головки между отверстиями для шарнирной связи режущих ножей между собой и отверстиями для их шарнирной связи с силовыми рычагами, а на обращенной к сухарю части контура обоих режущих ножей выполнены идентичные выборки, которые находятся в постоянном контакте с ним при любой степени раскрытия лезвий режущих ножей и располагаются за пределами их критических сечений.

Технические преимущества заявленного объекта по сравнению с прототипом заключаются в следующем:

- жесткое крепление сухаря для взаимной фиксации режущих ножей относительно друг друга в боковых накладках на продольной оси режущей головки между отверстиями для их шарнирной связи между собой и с силовыми рычагами обеспечивает возможность выноса идентичных выборок для сухаря, выполненных на обращенных к нему частях контура режущих ножей, за пределы поля их критических сечений;

- вынос идентичных выборок для сухаря за пределы поля критических сечений режущих ножей обеспечивает возможность увеличения угла их рабочего хода и, соответственно, уменьшения длины и массы режущих ножей благодаря уменьшению величины угла между осью, проходящей через центры силовых шарниров, и осью, проходящей через центр одного из них и центр объекта резки.

Совокупность указанных технических преимуществ заявленного объекта по сравнению с прототипом позволяет получить технический результат, заключающийся в существенном уменьшении массы режущей головки (до 50%) при идентичном с прототипом объекте резки и соответствующем улучшении эксплуатационной характеристики изделия.

На приведенных чертежах иллюстрируется режущая головка к инструменту для резки металлических прутков преимущественно круглого, квадратного и шестигранного поперечного сечения, где на фиг.1 показан ее общий вид в исходном положении перед началом резки с обозначением угла ₁ между осью, проходящей через центры силовых шарниров, и осью, проходящей через центр одного из них и центр объекта резки, на фиг.2 - то же, после окончания резки, с обозначением угла ₂ между теми же осями и на фиг.3 - демонстрационный эскиз режущего ножа с обозначением межосевого расстояния L между отверстиями для пальцев силовых шарниров и поля его критических сечений P_кс, ограниченного крайними минимальными критическими сечениями S_к1, S_к2 и дуговой линией, являющейся средней линией клинообразного в поперечном сечении лезвия.

Режущая головка инструмента для резки металлических прутков преимущественно круглого, квадратного и шестигранного поперечного сечения содержит пару идентичных режущих ножей 1, на средней части которых выполнены отверстия 2 для шарнирной связи между собой посредством боковых накладок 3 и пальцев 4 силовых шарниров, при этом ось 5, проходящая через их центры, перпендикулярна продольной оси 6 режущей головки, а ось 7, проходящая через центр одного из пальцев 4 и центр объекта резки 8, образует с осью 5 угол ₁ перед началом резки (фиг.1) и угол ₂ после разрезания прутка (фиг.2).

На одном из концов режущих ножей 1 выполнены отверстия 9 для шарнирной связи с силовыми рычагами (на чертежах не показаны), на противоположных концах выполнены лезвия 10 с дугообразными вогнутостями 11, образующими линзообразный зазор 12 после окончания резки, линия 13 межосевого расстояния L, проходящая через центры отверстий 2 и 9, образует с продольной осью 6 угол ₃, являющийся углом рабочего хода режущих ножей 1, а угол раскрытия их лезвий 10 равен двойному значению ₃.

Между режущими ножами 1 на продольной оси 6 режущей головки в боковых накладках 3 жестко закреплен сухарь 14 для исключения их взаимного смещения относительно друг друга в продольном направлении, а между выполненными на режущих ножах 1 отверстиями 2 и 9 на обращенной к сухарю 14 части их контура выполнены идентичные и зеркально расположенные выборки 15, которые находятся в постоянном контакте с ним при любой степени раскрытия лезвий 10 и располагаются за пределами поля критических сечений P_кс, ограниченного крайними положениями критических сечений S_к1 и S_к2, a также средней дуговой линией 16 клинообразного в поперечном сечении лезвия 10.

Для заведения объекта резки 8 между лезвиями 10 концы режущих ножей 1 с отверстиями 9 сводят навстречу друг другу до упора путем разведения силовых рычагов в противоположные стороны, при этом конструктивно заданная длина их плечей, примыкающих к режущей головке, обеспечивает тем больший угол ₃ поворота режущих ножей 1, чем меньше межосевое расстояние L между отверстиями 2 и 9, а это, в свою очередь, ведет к уменьшению угла ₂ и сближению центра объекта резки 8 с осью 5, что обеспечивает увеличение усилия резанья F₂ и соответствующее увеличение реакции F₃ пальцев 4 и усилия разрыва F₄ в критическом сечении режущих ножей 1, совмещающемся с осью 5, проходящей через точку их взаимного контакта.

Изложенное свидетельствует о необходимости выноса выборок 15 за пределы поля критических сечений P_кс , т.к. это существенно увеличивает прочность режущих ножей 1 и уменьшает их массу.

По мере разведения концов режущих ножей 1 с отверстиями 9 центральные участки вогнутой части лезвий 10, совершая дуговые движения навстречу друг другу, внедряются в объект резки 8, накатываясь на разрезаемый материал и перемещая его по продольной оси режущей головки в направлении к боковым накладкам 3, и в момент соприкосновения с ними происходит разрыв объекта резки 8, т.к. лезвия 10 прорезают его к этому моменту на глубину, близкую к ¾ поперечного сечения.

При резке материала с низкой твердостью, например цветных металлов, глубина прорезания близка к единице, в силу чего «дорезание» осуществляют прямолинейной частью лезвий 10, для чего инструмент перемещают от объекта резки на величину, близкую к 1,0-1,5 его диаметра.

Для выполнения очередного цикла резки концы режущих ножей с отверстиями 9 перемещают навстречу друг другу до упора, в результате чего лезвия 10 раскрываются на угол 2 ₃, открывая возможность заведения очередного объекта резки 8 между дугообразной частью лезвий 10 и повторения цикла резки.

Источники информации

1. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР № 1326397 от 26.12.85 г., Кл. B23D 29/00.

2. Описание изобретения к патенту РФ по заявке № 2005119895 от 27.06.2005 г., МПК B23D 29/00 (прототип). Решение о выдаче патента на изобретение от 26.02.2008 г.