Рычажные ножницы для работы с металлом

Среди всех видов разделительного оборудования, который предназначен для резки металла, рычажные ножницы являются наиболее простыми и небольшими. Они могут иметь ручной привод, либо управляться электрическим двигателем. Многосторонность рассматриваемого вида кузнечно-штамповочного оборудования даёт возможность ставить такие ножницы фактически в любой хозяйственной мастерской, и – тем более – в маленьких приватных фирмах, работающих с сортовым или листовым металлом.

Рабочий принцип и особенности конструкции

В отличии от листовых ножниц с наклонным ножиком (гильотинных), движение ножа в рычажных ножницах очень часто происходит не по поступательной, а по вращательной пути. Более того, в качестве основополагающего механизма исполнения применяется не кривошипно-ползунный, а рычажный.

Самое большое распространение приобрели рычажные ножницы, собранные по схеме одноплечевого рычага. При резке тонкого металла, с толщиной не больше 0,7…0,8 мм используются ручные слесарные ножницы, а при более толстом – стуловые ножницы, рычажок у которых гораздо длиннее. Более того, в схемах стуловых ножниц предусматривается возможность встраивания переходной зубчатой передачи. Это повышает длину пути движения подвижного ножа, но уменьшает результирующее усилие, что важно, если аппарат имеет ручной привод.

Наиболее большие выполнения стуловых ножниц дают возможность разрезать лист горячей прокатки стали толщиной до 8…10 мм, и простой прокат диаметром не больше 22 мм.

Стуловые рычажные ножницы с ручным приводом создаются поэтому, чтобы приводной рычажок имел форму сабли. Это дает возможность приблизить траекторию движения к работе гильотинных ножниц: внедрение подвижной части инструмента для работы в разрезаемый металл также происходит понемногу. В результате текущее значение усилия разрезки уменьшается. Неприводными (ручными) ножницами стулового типа можно разрезать сталь толщиной до 2…2,5 мм.

Стандартная конструкция рычажных ножниц настольного выполнения является совокупностью следующих узлов:

1. станины;
2. эксцентриковых или винтовых зажимов, благодаря которым оборудование стационарным образом можно закрепить к слесарному верстаку;
3. нижней опорной рамы, на которую ставится неподвижная часть оснастки;
4. саблевидного поворачивающегося рычага с ручкой (для ручных моделей). на нём ставится подвижная часть оснастки;
5. оси с подшипником скольжения.

В приводных рычажных ножницах, помимо приведенных выше узлов есть также электрический двигатель, клиноременная передача, а еще кривошипно-шатунный механизм, который видоизменяет круговое движение вала мотора в качательное перемещение рычага. Иногда данное оборудование снабжается механизмом включения (муфтой и тормозом), и в таком виде уже практически не отличимы от неподвижных ножниц аллигаторного типа. Единственное их преимущество в этом случае состоит в отсутствии балансира, компенсирующего инерцию массивных деталей.

Ограничения рычажных ножниц и возможность их преодоления

Основной минус рычажных ножниц, которые не имеют механического привода – необходимость выполнять достаточно длинные перемещения, чтобы уменьшить усилие резки металла. Также, при ручном приводе невозможно обеспечить постоянство скорости реза, что может ухудшать качество поверхности деления металла. Удлиняя привод, приходится жертвовать габаритными размерами оборудования. Более того, удлинение плеча всегда ухудшает контроль за качеством прижима заготовки, и просит использования намного мощнее зажимов, удерживающих разрезаемый металл от смещения. При этом также нет возможности для хорошего разрезания профильного проката: прутьев, уголков и др.

Указанные ограничения преодолеваются конструкциями с многозвенным шарнирным механизмом реза, а еще применением разных вариантов усиления без участия мускульной силы. При этом механического привода не требуется.

В первом варианте используются преимущественно кинематические схемы с 2-мя рычагами. К ключевому рычагу (любая из частей которого соединяется с остальной частью с помощью общей оси), добавляется дополнительный, а его связь с главной парой достигается наличием цилиндрического стержня, содержащего реечный привод.

Реечный механизм состоит из таких деталей:

• промежуточного рычага;
• возвратных пружин;
• поворотных скоб;
• винтовой пары, объединяющей планку с промежуточным стержнем.

Данный вариант, хотя и обеспечивает очень хорошое качество резки металла, но значительно затрудняет схему рычажных ножниц. Сделать подобный вариант дома очень трудно, более того, усилие рабочего остается очень большим.

Если взамен реечной передачи в промежуточном стержне расположить механический усилитель, то результирующая нагрузка сильно снизится. Данная разновидность ручных рычажных ножниц в себя включает, кроме ключевых рабочих компонентов также:

• цилиндрический пустотелый стержень;
• усилитель с самотормозящейся резьбой;
• соединительный стержень;
• подпружиненный фиксатор;
• противовес.

Наличие груза добавляет процессу резки металла ударный характер, за счёт чего удаётся увеличить энергию реза, и разграничивать заготовки с большей толщиной или площадью поперечного сечения. Впрочем ударный характер приложения нагрузки утомляет рабочего (тем более при очень длительной работе), а амплитуда колебаний устройства на раме возрастает. Для установки подобных ножниц понадобятся более надёжная опора и плоская поверхность пола. Продуктивность резки металла также уменьшится.

Наиболее сегодняшней считается трёхзвенная схема. В этом случае достигается требуемый компромисс между прилагаемым усилием и длиной перемещения подвижного инструмента.

Трёхзвенные рычажные ножницы

Установлено, что схеме, которая будет описана дальше, возможно делать резку сортового и листа горячей прокатки с размерами поперечного сечения до 10 мм, чего во многих случаях бывает достаточно не только для своих нужд, но и для производства изделий из стали в рамках маленького бизнеса.

Такие ножницы состоят из следующих узлов:

1. Станины, для производства которой потребуются два равновеликих уголка с толщиной полки не менее 7 мм.
2. Нижней опоры, к которой фиксируется инструмент для работы.
3. Верхней опоры, которая монтируется в место посадки, и имеет скос с целью уменьшения зазора между ножами в момент начала резки.
4. Корпуса, крепёжные отверстия под ножи в котором стоит исполнять чуть-чуть овальной формы, чтобы возместить допустимые неточности установки инструмента.
5. Серьги.
6. Соединительной оси.
7. Крепёжных деталей.

Для производства всех деталей многозвенного механизма потребуется среднелегированная сталь марки 35 или выше.

Длина опорной рамы устанавливается самыми большими размерами разрезаемого металла: габарит ручных ножниц будет в приблизительно 2 раза больше ширины заготовки. Но все таки, конструкция выходит достаточно небольшой, и дает возможность для собственной установки применять обыкновенные слесарные тиски и необходимых размеров верстак.

Монтажная схема инструмента для работы состоит в следующем. В оснастке, изготавливаемой из очень прочной инструментальной стали марок У10 или У12 делаются посадочные отверстия с раззенкованной конусообразной частью, для того, чтобы крепление выполнялось впотай. Набор должен включать варианты для разрезания профильного металлического проката. Для облегчения обслуживания оснастку необходимо сделать двусторонней. Дальше выполняется термообработка до твёрдости не менее 54…56 HRC, и шлифовка с целью ликвидации вероятного коробления рабочего полотна. Готовая оснастка монтируется в верхнюю и нижнюю посадочные части, и пригоняются один по иному поэтому, чтобы практический просвет между подвижной и неподвижной частями не превышал 5…8% от толщины разрезаемого металла.

Обслуживание и работа

Основное регламентное обслуживание оборудования состоит в периодической заточке инструментальной оснастки (при первой эксплуатации ножи очень просто перевернуть на 180°). Заточку можно вести на шлифовальной машинке, применяя карборундовый круг, после этого нужно отшлифовать получившуюся поверхность. После многократных переточек стабильность зазора нужно поддерживать установкой подкладок из стали. Их толщина ставится опытным путём.

Иногда проверяют зазоры в сочленениях, и смазывают их маслом «Индустриальное-20» или подобным.

Очень не рекомендуется во время изготовления оснастки останавливаться на секторном варианте, который востребует сварки. Точность резки металла при этом непременно ухудшится.

С целью улучшения надёжности монтажа настольных ручных ножниц с шарнирным механизмом на верстак для слесарных работ, его необходимо увеличить с другой стороны с помощью уголка из стали, швеллера или толстой полосы.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.