液压滚切式金属板剪切机液压缸斜置角度的确定方法技术

一种液压滚切式金属板剪切机液压缸斜置角度的确定方法，属于金属板剪切机械技术领域。液压缸（１、４）成左右对称铰接布置在机架上，其特征是在未剪切动作之前，即上剪刃刀架（７）在最高水平位，液压缸（１、４）的中心轴线与水平线的夹角为β，采用向上倾斜的布置方式，其倾斜角β的大小按照下面的公式确定。β＝（２Ｌ↓［Ｋ２］［ｃｏｓ（φ↓［２］＋φ↓［１］）－ｃｏｓ（θ）］）／（２Ｌ↓［ｑ］－Ｌ↓［Ｋ１］－２Ｌ↓［Ｋ２］ｓｉｎ（θ））式中：φ↓［１］＝∠ｄ′ｏ↓［１］ｄφ↓［２］＝ａ′ｏ↓［１］ｄ′Ｌ↓［ｋ１］－铰接点ｄ，ｅ之间的距离Ｌ↓［ｋ２］－连杆（３、６）及推杆（２、５）的长度Ｌ↓［ｑ］－左右液压缸铰接点ｑ↓［１］、ｑ↓［２］到坐标轴ｙ的水平距离　θ－上剪刃刀架（７）在最高位置时，推杆（３、６）与垂直线的夹角按照上 述方法确定剪切机中左右液压缸斜置角度的大小，可使液压缸省力，并可得到良好的剪切效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属板剪切机械
，具体涉及一种液压滚切式金属板剪切 机液压缸斜置角度的确定方法。
技术介绍
目前，由太原科技大学和太原科大重工科技有限责任公司提出申请名称为"液压滚切式金属板剪切机"己被授权，专利号为"ZL 2006 1 0102208.X"，该专利技术专利是从结构构造方面提出的，但在设计开发过程中，对液压缸在机架上倾斜 布置的角度是有要求的。如按现有技术布置，将增大液压缸的推力，增大液压 系统的流量，同时影响产品的剪切质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种将液压缸斜置一确定角度放置的方法，按此方法确 定液压缸的斜置角度，可改善设备传动机构的受力状态，提高剪切质量。本专利技术是这样实现的如图1所示，液压缸l、 4成左右对称铰接布置在机架11上，其特征是在剪切动作之前，即上剪刃刀架7处在最高水平位置时，液 压缸1、 4的中心轴线向上倾斜与水平线的夹角为/3，卩角的大小按照以下方法确定=2;2 ( i )—2、一丄幻—2ZnSin(0)在上式中x sin(《,—《)+ x sin《+丄人}^)2 + 2 arccos(-)A， ^如附图3及图4所示，其中A=Z"'olt/， -2 公式中其它参数的意义如下 铰接点"、e之间的距离连杆3、 6及推杆2、 5的长度 、3—铰接点d、 e到刀弧最低点的垂向距离 、一左右液压缸铰接点& 、 &到坐标轴y的水平距离 / —圆弧刀片半径& —铰接点J到圆弧刀片中心的径向距离& 一d点的径向与垂向在剪切机构处于中心位置时的夹角《一最大滚切范围角之半S—开口度和重叠量之和0—上剪刃刀架7在最高位置时，推杆3、 6与垂直线的夹角 (见图1)下面对公式中的参数^， ^的求解过程进行详细叙述。 剪切机在剪切动作之前的最高位置时(见图1)，连杆3、 6，推杆2、 5和 液压缸l、 4在整体坐标系当中是对称布置的，液压缸l、 4的倾斜角度为/5，并 且连杆和推杆的长度相等。根据上面的已知条件，确定出上铰接点O,、 a在最高位置的坐标分别为(参 见图1):<formula>formula see original document page 5</formula>为了使液压缸在剪切力最大时刻，即进入滚切开始时刻的推力最小，那么设定在剪切力最大时刻液压缸成水平状态，即仏"'连线与水平线的夹角/5为零度 (参见图3)。在剪切力最大时刻(即滚切开始时刻)，上剪刃刀架铰接点rf、 e在此时符 合滚切运动方程。如图2所示，当圆弧滚过一个^,使上刀圆弧内的P点位于j^0轴上时，滚切剪要求A点在剪切过程中水平位移接近为零，所以将整个上刀圆弧 沿水平方向反向移动一个水平距离A，力求h点始终位于(0,0)点上。根据滚切中发生纯滚动的设计要求，上刀圆弧内任一点g在滚切时坐标为(见图2):<formula>formula see original document page 5</formula>式中^一刀片内任一点g的半径刀片内任一点g径向与垂向夹角 ~—刀片内任一点p径向与垂向夹角 并且在此时，实际是上刀圆弧向乂轴的负方向滚动了圆心角的一半即~ =《。<formula>formula see original document page 5</formula>(3)根据滚切运动方程(2)，图3中铰接点W的坐标为i， ".k,=及—i rfXC0S(&—《) 根据图3中的几何关系，推导出上剪刃刀架在最高水平位置时，液压缸中心轴线与水平线夹角3为yg = 》'"—凡' (4) —、其中JV =凡,-；,吗)=y。,-丄"C, + A) (5 )根据图3中铰接点a到铰接点J和01的距离始终不变，且等于^的几何关系， 在己知铰接点J'坐标的情况下，得到A， A:y — r 丄k2乂 —凡xsin(6^ _<9,)-i xsin《0 = fl,,(x。' =-^_^——^_^-^_) (6 ) Vcn — JV S +丄A-3 + 2ZA,2 cos(S) — i +x cos(6>rf —《)= arccos(丄服') " 、7/ 7厶 2^(X, x sin(《,-6 ,) + W x sin (9, +丄^^)2 ++丄 + 2ZK2 cos(6>) — i + i rf x cos(《,一《)]2 =arccos(-)厶 2(7)根据上述推导的已知条件可得出"=m-c《^ — >V — (8) 、_、 2丄《_一, — 2;2sin(6>)附图说明图1为液压滚切式金属板剪切机的机构示意图图2为液压滚切式金属板剪上刀圆弧在滚切线上的滚动示意图图3为滚切开始时刻关键点位置示意图图4为图3中I部分的放大图图1中1、 4—液压缸 2、 5—推杆3、 6—连杆7—上剪刃刀架 8—导向杆 9—下剪刃刀架10—金属板 11—机架铰接点(e之间的距离 丄H—连杆3、 6及推杆2、 5的长度 丄43—铰接点",e到刀弧最低点的垂向距离 Z。一左右液压缸铰接点^,^到坐标轴少的水平距离图2中i 一圆弧刀片半径 ^一铰接点d的半径 凡一铰接点e的半径 &一点g的半径i p—点p的半径 02—上剪刃圆弧中心O—坐标圆心 一d点的径向与垂向在切机构处于中心位置吋的夹角 《一e点的径向与垂向在切机构处于中心位置时的夹角 & —g点的径向与垂向在切机构处于中心位置时的夹角 ^ 一p点的径向与垂向在切机构处于中心位置时的夹角 《一最大滚切范围角之半其中参数i 、A、^、^ 、A、 S,、4、、2、丄《、、是根据钢厂提供的剪切工艺参数要求(如板厚、板宽、开口度、重叠量、最大剪切力等)进行确定 的。具体实施例方式液压滚切剪在设计开发过程，根据钢厂提供的工艺要求，如剪切钢板宽度为2800，厚度40，开口度^;130mm，重叠量^;5mm，可以确定连杆的初 始角度6=27°。推杆2、 5及连杆3、 6长度^^702mm,A^2300 mm, 丄43=1100 mm ， if/ 二3100mm ， _Rd=i '= 45915mm, i = 47000mm， A =-1.43°,《=-1.8° 。根据上述已知数据，按照公式(1)就可以确定液压缸l、 4的中心轴线与 水平线的夹角，即液压缸l、 4的斜置角度/3，计算得出/5=2.56°。权利要求1. 一种，包括液压缸、传动机构和剪切机构，其特征在于在剪切动作之前，即上剪刃刀架(7)处在最高水平位置时，液压缸(1、4)中心轴线与水平线的夹角为β，β的大小按以下方法确定公式中参数的意义如下Lk1—铰接点d、e之间的距离Lk2—连杆(3、6)及推杆(2、5)的长度Lq—液压缸(1、4)铰接点q1、q2到坐标轴y的水平距离θ—上剪刃刀架(7)在最高位置时，推杆(3、6)与垂直线的夹角全文摘要一种，属于金属板剪切机械
液压缸(1、4)成左右对称铰接布置在机架上，其特征是在未剪切动作之前，即上剪刃刀架(7)在最高水平位，液压缸(1、4)的中心轴线与水平线的夹角为β，采用向上倾斜的布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压滚切式金属板剪切机液压缸斜置角度的确定方法，包括液压缸、传动机构和剪切机构，其特征在于在剪切动作之前，即上剪刃刀架（７）处在最高水平位置时，液压缸（１、４）中心轴线与水平线的夹角为β，β的大小按以下方法确定：　＊＊＊　公 式中参数的意义如下：　Ｌ↓［ｋ１］－铰接点ｄ、ｅ之间的距离　Ｌ↓［ｋ２］－连杆（３、６）及推杆（２、５）的长度　Ｌ↓［ｑ］－液压缸（１、４）铰接点ｑ↓［１］、ｑ↓［２］到坐标轴ｙ的水平距离　θ－上剪刃刀架（７）在最高 位置时，推杆（３、６）与垂直线的夹角　＊＊＊。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马立峰，黄庆学，田雅琴，孙长春，孟进礼，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]