Ze wszystkich typów urządzeń tnących używanych do cięcia metalu, nożyce dźwigniowe są uważane za najprostsze i najbardziej kompaktowe. Mogą być obsługiwane ręcznie lub napędzane elektrycznie. Uniwersalność tego typu urządzeń do kucia i tłoczenia umożliwia zainstalowanie tych nożyc w prawie każdym warsztacie gospodarczym, zwłaszcza w małych prywatnych przedsiębiorstwach zajmujących się obróbką profili lub blach.
Treść artykułu:
- 1 Zasada działania i cechy konstrukcyjne
- 2 Ograniczenia nożyc dźwigniowych i sposoby ich pokonywania
- 3 Nożyce ramieniowe trójdźwigniowe
- 4 Konserwacja i obsługa
- 5 Wniosek
Zasada działania i cechy konstrukcyjne
W przeciwieństwie do nożyc z pochylonym ostrzem (nożyc gilotynowych), ruch ostrza w nożycach dźwigniowych nie jest z reguły postępowy, lecz obrotowy. Jako główny mechanizm napędowy zastosowano mechanizm dźwigniowy, a nie korbowo-przesuwny.
Najbardziej rozpowszechnione stały się nożyczki dźwigniowe, montowane zgodnie z konstrukcją jednoramienną. Przy cięciu cienkiego metalu, o grubości nie większej niż 0,7-0,8 mm, stosuje się ręczne nożyce ślusarskie, a przy grubszym metalu - nożyce krzesełkowe. Ich dźwignia jest znacznie dłuższa. Nożyce do krzeseł mogą być zaprojektowane z przekładnią pośrednią. Zwiększa to długość drogi poruszającego się ostrza, ale zmniejsza powstającą siłę, co jest ważne, jeśli maszyna jest napędzana ręcznie.
Największe wersje nożyc krzesełkowych nadają się do cięcia blach stalowych o grubości do 8-10 mm i prętów o średnicy do 22 mm.
Ręczne nożyce do krzeseł są wykonane w taki sposób, że ramię napędowe ma kształt szabli. Dzięki temu tor ruchu jest podobny do pracy nożyc gilotynowych: zagłębianie się ruchomej części narzędzia roboczego w cięty metal odbywa się stopniowo w ten sam sposób. W wyniku tego zmniejsza się aktualna siła cięcia. Za pomocą nienapędzanych (ręcznych) nożyc krzesełkowych możliwe jest cięcie stali o grubości do 2-2,5 mm.
Typowa konstrukcja nożyc dźwigniowo-ramiennych typu stołowego jest zbiorem takich węzłów:
- rama;
- zaciski mimośrodowe lub śrubowe, za pomocą których można na stałe zamocować urządzenie na stole roboczym;
- dolna rama nośna, na której zainstalowana jest stała część wyposażenia;
- Obrotowa dźwignia w kształcie szabli z uchwytem (dla modeli ręcznych). Na nim zamontowana jest ruchoma część uprzęży;
- oś z łożyskiem ślizgowym.
Oprócz wyżej wymienionych elementów nożyczki z dźwignią napędową posiadają silnik elektryczny, przekładnię z paskiem klinowym i mechanizm korbowy, który przekształca ruch obrotowy wału silnika w ruch kołysania dźwigni. Niekiedy urządzenia takie wyposażone są w mechanizm uruchamiający (sprzęgło i hamulec) i w tej formie nie różnią się zbytnio od stacjonarnych nożyc typu aligator. Ich jedyną zaletą jest brak wyważarki, która kompensuje bezwładność masywnych części.
Ograniczenia nożyc dźwigniowych i sposoby ich pokonywania
Główną wadą nożyczek dźwigniowych bez napędu mechanicznego jest konieczność wykonywania długich ruchów w celu zmniejszenia siły cięcia. W przypadku napędu ręcznego nie jest możliwe utrzymanie stałej prędkości cięcia, co obniża jakość powierzchni cięcia. Wydłużając napęd, traci się na wymiarach całkowitych urządzenia. Ponadto, wydłużenie ramienia zawsze zmniejsza kontrolę nad jakością mocowania obrabianego elementu i wymaga zastosowania mocniejszych zacisków, które utrzymują cięty metal przed przemieszczeniem. W tym przypadku nie ma możliwości wykonania wysokiej jakości cięcia w profilach, takich jak pręty, kątowniki itp.
Ograniczenia te są przezwyciężane dzięki konstrukcjom z wieloogniwowym mechanizmem dźwigni tnącej oraz zastosowaniu różnych metod wzmacniania bez konieczności użycia siły fizycznej. Również w tym przypadku nie jest wymagany napęd mechaniczny.
W pierwszym przypadku stosowane są głównie dwudźwigniowe układy kinematyczne. Do dźwigni głównej (której każda część połączona jest z drugą częścią za pomocą wspólnej osi), dołączona jest dodatkowa dźwignia, a jej połączenie z parą główną, realizowane jest za pomocą cylindrycznego pręta posiadającego napęd zębatkowy.
Mechanizm zębatkowy składa się z następujących części:
- ramię pośrednie;
- sprężyny powrotne;
- wsporniki huśtawki;
- para śrub łącząca stojak z prętem pośrednim.
Chociaż ta metoda zapewnia wysoką jakość cięcia metalu, znacznie komplikuje konstrukcję nożyczek dźwigniowych. Bardzo trudno jest zrobić ten wariant w domu, a dodatkowo wysiłek robotnika pozostanie dość wysoki.
Jeżeli zamiast zębatki w pręcie pośrednim umieszczony jest wzmacniacz mechaniczny, to powstające obciążenie jest znacznie zredukowane. Ten typ ręcznych nożyc dźwigniowych zawiera, oprócz głównych elementów roboczych, następujące elementy:
- Cylindryczny wydrążony wał;
- wzmacniacz z gwintem samozaciskowym;
- korbowód;
- sprężynowy zatrzask bezpieczeństwa;
- przeciwwaga.
Obecność ciężarka nadaje procesowi cięcia metalu charakter udarowy, zwiększając tym samym energię cięcia i oddzielając elementy o większej grubości lub przekroju. Uderzeniowy charakter obciążenia jest męczący dla pracownika (zwłaszcza podczas długich godzin pracy), a amplituda drgań urządzenia na ramie wzrasta. Nożyce te wymagają lepszego podparcia i płaskiej powierzchni podłogi. Zmniejsza się również wydajność cięcia.
Układ trójprzewodowy jest uważany za najnowocześniejszy. W tym przypadku uzyskuje się kompromis pomiędzy przyłożoną siłą a długością narzędzia ruchomego.
Nożyczki dźwigniowe z trzema ogniwami
Schemat, który zostanie opisany poniżej, możliwe jest, aby cięcie prętów i blach o wymiarze przekroju poprzecznego do 10 mm, co w większości przypadków jest wystarczające nie tylko dla własnych potrzeb, ale także do produkcji wyrobów stalowych w ramach małego przedsiębiorstwa.
Nożyce te składają się z następujących elementów:
- Rama, która będzie wymagała dwóch identycznych kątowników o grubości półki co najmniej 7 mm.
- Dolny wspornik, który utrzymuje narzędzie robocze.
- Górna noga, która jest umieszczona w siedzisku i ma skos, aby zmniejszyć szczelinę między ostrzami, gdy zaczynasz ciąć.
- Korpus, który posiada lekko owalne otwory montażowe, aby skompensować tolerancje montażu narzędzi.
- Bar.
- Oś łącząca.
- Części do montażu.
Wszystkie części mechanizmu wielonapędowego będą produkowane z wykorzystaniem stali średniostopowej klasy 35 lub wyższej.
Długość ramy nośnej jest uzależniona od maksymalnych wymiarów ciętego metalu: nożyce ręczne będą miały długość dwukrotnie większą od szerokości obrabianego elementu. Mimo to konstrukcja okazuje się dość zwarta i pozwala na montaż przy użyciu zwykłego imadła i odpowiednio dużego stołu warsztatowego.
Schemat mocowania narzędzia roboczego jest następujący. Otwory do osadzania są wykonane z wysokowytrzymałej stali narzędziowej, gatunek U10 lub U12, z częścią stożkową z pogłębieniem stożkowym, umożliwiającym mocowanie wgłębne. Zestaw powinien zawierać opcje cięcia profili walcowanych. Oprzyrządowanie jest odwracalne dla łatwiejszej obsługi. Po obróbce termicznej do twardości nie mniejszej niż 54-56 HRC następuje szlifowanie w celu wyeliminowania ewentualnych odkształceń ostrza roboczego. Gotowe oprzyrządowanie jest instalowane w dolnych i górnych częściach mocujących i regulowane po kolei tak, aby rzeczywista szczelina pomiędzy ruchomymi i nieruchomymi częściami nie była większa niż 5-8% grubości ciętego metalu.
Konserwacja i eksploatacja
Główna rutynowa konserwacja urządzenia polega na okresowym ostrzeniu narzędzi (noże są po prostu obracane o 180° przy pierwszym użyciu). Ostrzenie można przeprowadzić na szlifierce, używając ściernicy karborundowej, po czym uzyskaną powierzchnię należy przeszlifować. Po wielokrotnym ostrzeniu stabilność szczeliny musi być utrzymywana przez wkładanie stalowych podkładek. Ich grubość powinna być określona na podstawie badań.
Rysunek nożyc ręcznych
Rysunek montażowy nożyc dźwigniowych do metalu
Rysunek nożyc do blachy
Okresowo sprawdzać luzy w przegubach i smarować je olejem "Industrial-20" lub podobnym.
Wniosek
Kategorycznie nie zaleca się przy wykonywaniu oprzyrządowania poprzestawania na wersji sektorowej, która będzie wymagała spawania. Dokładność cięcia metalu będzie wtedy pogorszona.
Aby poprawić niezawodność nożyc stołowych z dźwignią na stole warsztatowym, należy je wzmocnić po przeciwnej stronie stalowym kątownikiem, ceownikiem lub grubą taśmą.
