Número Browse:24 Autor:editor do site Publicar Time: 2018-08-24 Origem:alimentado
Máquina de corte hidráulica para corte de chapas de aço e similares, em que a lâmina inferior é fixada entre duas placas terminais verticais da estrutura, enquanto a lâmina superior é sustentada por um avental móvel.O apoio concedido ao menor A lâmina de corte consiste em uma caixa oca que se estende horizontalmente entre as placas terminais verticais da estrutura da máquina de corte e apenas cujas extremidades são fixadas à estrutura.A lâmina inferior é fixada contra uma das paredes laterais da caixa de suporte de modo a ser deslocada em relação ao centro teórico de rotação da referida caixa de suporte em torno do seu próprio eixo.Em consequência, as forças verticais exercidas na lâmina inferior no momento da utilização da tesoura máquina tendem a produzir um movimento de torção da caixa de suporte, compensando assim o deslocamento horizontal de flexão da caixa sob a ação das forças horizontais.O avental superior móvel da máquina de corte é de preferência inclinado para cima, a fim de aumentar a acção de encurvamento do avental e de induzir um deslocamento para a frente da lâmina superior, tendo assim um efeito contributivo na redução da folga entre as lâminas.
●Imagens (4)
1. Campo da Invenção
Esta invenção refere-se a máquinas de corte hidráulicas utilizadas para cortar chapas de aço ou similares.
2. Descrição da Técnica Anterior
As máquinas de corte deste tipo compreendem duas lâminas, nomeadamente uma lâmina inferior fixada entre duas placas terminais verticais da estrutura e uma lâmina superior suportada por um avental móvel.Quando vista de frente, a lâmina superior é colocada obliquamente em para ser inclinado de um lado e assim garantir que uma operação de corte a ser executada numa chapa de aço comece perto de uma borda desta última e continue em direção à outra borda, progressivamente à medida que o avental se move para baixo.
Nas actuais máquinas de corte deste tipo, a lâmina inferior é fixada ao bordo superior de um avental vertical que se estende entre as duas placas terminais da estrutura, sendo o referido avental rigidamente fixado a uma mesa horizontal que se destina a apoiar as chapas de aço a serem cisalhadas.Durante a operação de uma máquina de corte deste tipo, contudo, as reacções de resistência ao corte são exercidas numa direcção vertical e numa direcção horizontal.Essas reações têm tendência causar deslocamentos de flexão horizontais e verticais dos aventais estacionários e móveis.No entanto, os deslocamentos verticais de flexão dão origem apenas a problemas simples de resistência às tensões de flexão ou resistência à fadiga.
Os deslocamentos de flexão horizontais, no entanto, têm tendência a separar as duas lâminas de corte horizontalmente.Como consequência, a folga entre estas lâminas aumenta, modificando assim a geometria de corte e dando origem a uma aumento da reação horizontal.O sistema é, portanto, cumulativo e produz resultados de corte ruins (principalmente arestas e rebarbas).
Por esta razão, o objectivo da presente invenção é fornecer uma máquina de corte que seja concebida de modo a reduzir a folga entre as lâminas de corte, a fim de obter boas condições de corte.
Para este fim, a invenção utiliza primeiro as forças verticais exercidas sobre a lâmina inferior estacionária, a fim de compensar o deslocamento horizontal de flexão do suporte da lâmina.No entanto, a presente invenção também utiliza o efeito de encurvamento do avental superior para reduzir a folga entre as lâminas de corte e compreende um certo número de melhorias adicionais.
De acordo com uma primeira característica distintiva da máquina de corte contemplada pela invenção, o suporte previsto para a lâmina inferior da máquina de corte consiste numa caixa oca que se estende horizontalmente entre os dois placas terminais verticais da moldura, estando a referida lâmina inferior fixada contra uma das paredes laterais da referida caixa de modo a ser deslocada em relação ao centro teórico de rotação da caixa no momento de um movimento de torção da referida caixa em torno de seu próprio eixo.
Assim, as forças verticais exercidas sobre a lâmina de corte estacionária são aplicadas no bordo correspondente da referida caixa de suporte, tendendo assim a produzir um binário.Na verdade, a deformação resultante tende a esticar o corte borda da lâmina estacionária em direção à lâmina móvel, reduzindo assim a folga entre as lâminas.
De acordo com outra característica distintiva da máquina de corte em consideração, o avental superior móvel da máquina de corte é inclinado para trás a partir da parte inferior do referido avental, a fim de aumentar a acção de encurvadura da máquina de corte. referido avental e para induzir um deslocamento para a frente da lâmina superior com a finalidade de contribuir ainda mais para a redução da folga entre as lâminas.
Outras características da invenção serão mais aparentes considerando a descrição a seguir e os desenhos anexos, em que:
FIGO.1 é uma vista esquemática em perspectiva de uma máquina de corte de acordo com a invenção;
FIGO.2 é uma vista em corte transversal da máquina de corte;
A estrutura da máquina de corte mostrada nas FIGS.1 e 2 compreende duas placas terminais 1 tendo um contorno geralmente em forma de L e dispostas em dois planos verticais paralelos.As referidas duas placas terminais estão ligadas entre si nas suas extremidades superiores por por meio dos painéis 2, 3 e 4 que constituem virtualmente uma caixa aberta com a forma de um U invertido. Para maior clareza da FIG.1, o painel frontal 3 não foi mostrado nesta figura.
O suporte previsto para a lâmina inferior estacionária 5 da máquina de corte de acordo com a invenção consiste numa caixa oca fechada, geralmente designada pelo número de referência 6 e que se estende horizontalmente sobre o parte frontal da referida máquina de corte entre os braços inferiores das duas placas terminais 1. A referida caixa é fixada à estrutura da presente máquina de corte apenas nas suas duas extremidades, nomeadamente soldando as suas faces finais contra as faces internas do as duas placas terminais 1 por meio de filetes de solda 7.
A lâmina inferior 5 é fixada perto da borda superior de uma das paredes laterais da caixa de suporte de lâmina estacionária 6, nomeadamente a parede vertical 8 dirigida para dentro. Em consequência, a posição da referida lâmina inferior é recuada a uma distância L com em relação ao centro O da caixa oca 6 que tem a função de suporte de lâmina.Assim, como já foi mencionado e como será explicado mais detalhadamente a seguir, este arranjo permite a utilização rentável da vertical forças exercidas sobre a lâmina estacionária com o objetivo de compensar as deformações do seu suporte na direção horizontal.
A lâmina superior móvel 9 da máquina de corte de acordo com a invenção é fixada na borda inferior de um avental móvel 10 que é dotado de duas extremidades verticais 11 colocadas opostas às placas terminais 1 da estrutura.
É digno de nota que o avental móvel 10 não é colocado num plano vertical, mas num plano que é inclinado para trás a partir do fundo.Este plano está inclinado em relação à horizontal num ângulo obtuso β da ordem de 92° a 110°, por exemplo 98°.As rampas de guia fornecidas nas bordas traseiras das extremidades e deslocáveis em contacto com duas rodas giratórias fixas 12 são colocadas num ângulo de inclinação inverso em relação ao referido avental 10. Para uma maior clareza dos desenhos, estes ângulos de inclinação foram aumentados propositadamente na FIG.3.
O deslocamento descendente do referido avental móvel é controlado por dois macacos hidráulicos 13 colocados em cada extremidade.O movimento de retorno ascendente do avental é produzido restaurando as molas 14 que actuam sob tensão.Estas molas são colocadas diagonalmente para puxar o referido avental tanto para cima como para trás (como mostrado na FIG. 3), sendo os pontos superiores 15 de fixação das referidas molas indicados na FIG.1.
A inclinação do avental superior móvel 10 destina-se a evitar qualquer aumento na folga entre as duas lâminas da máquina de corte de acordo com a invenção.Este já era o objeto do modo particular de montagem da lâmina estacionária na moldura.
Para se ter uma ideia clara do papel desempenhado pela montagem da lâmina estacionária na caixa de suporte 6, será útil, em primeiro lugar, considerar as condições de funcionamento de uma máquina de corte convencional do tipo ilustrado nos diagramas das FIGS.10 a 13. Numa máquina de corte deste tipo, a lâmina inferior 16 é fixada contra o bordo superior de um avental vertical 17. As extremidades do referido avental vertical estão fixadas a duas placas terminais da estrutura, ditas avental sendo fixado rigidamente a uma mesa horizontal 18 disposta em ângulos retos.No que diz respeito à lâmina superior 19, esta lâmina é suportada pela borda inferior de um avental móvel 20 colocado entre as duas placas terminais 21 da estrutura.
Como ilustrado na FIG.13, as reacções de resistência ao corte no momento do corte de uma chapa de aço T têm o efeito de submeter cada lâmina 16 e 19 a forças horizontais e verticais Fh e Fv respectivamente.Em vista do fato que as reacções horizontais são exercidas em direcções opostas no avental superior e no avental inferior, isto tem o efeito de aumentar a folga entre as duas lâminas 16 e 19. Como mostrado no diagrama da FIG.12, o avental 17 sofre então uma deflexão horizontal do mesmo modo que uma viga simples cujas extremidades assentam em dois pontos de apoio 22. A deformação do referido avental corresponde, portanto, à fórmula de flexão de uma viga apoiada em ambas as extremidades com deflexão máxima no centro.
Tendo em conta o facto de as reacções horizontais terem uma ordem de grandeza de 20% da força vertical ou a chamada 'força de corte', a disposição prevista na máquina de corte de acordo com a invenção é pretende utilizar esta força vertical para compensar o deslocamento de flexão horizontal referido anteriormente.Este resultado é alcançado em virtude do fato de que, na máquina de corte contemplada pela invenção, o a lâmina estacionária 5 é fixada numa das paredes laterais de uma caixa de suporte oca 6 numa posição que é deslocada em relação ao centro teórico O de rotação da referida caixa quando esta última é submetida a uma tensão de torção.
Na verdade, como ilustrado na FIG.8, a força vertical Fv que é exercida sobre a lâmina estacionária 5 produz, consequentemente, um binário que tende a causar a torção da caixa de suporte 6 em torno do seu próprio centro O. Isto tem, consequentemente, o efeito de aproximar o gume da lâmina 5 da lâmina móvel 9. É então necessário apenas calcular as forças de inércia bem como o comprimento do braço de alavanca L para garantir que esta rotação é substancialmente da mesma ordem de grandeza igual à deflexão horizontal do suporte da lâmina 5. Assim, como ilustrado na FIG.9, praticamente não há mais deslocamento horizontal do gume da lâmina inferior 5, obtendo-se assim conservação da geometria de corte e conseqüentemente conseguindo uma melhoria dos resultados.
Como mencionado anteriormente, a inclinação do avental superior 10 destina-se não apenas a aumentar o efeito de encurvamento do avental, mas também a contribuir para uma redução na folga entre as lâminas de corte.
Contudo, para garantir que a reação horizontal não provoque deformação por flexão do referido avental e dos seus elementos de orientação, o ponto de aplicação A dos macacos 13 nas bordas superiores das extremidades 11 do avental superior 10 é deslocado na direção traseira em relação à posição da lâmina móvel 9 (como mostrado na FIG. 3, bem como no diagrama teórico da FIG. 6).Em virtude da reação vertical da chapa de aço a ser cortada, esta produz um par que tem tendência a avançar a lâmina superior 9 e, consequentemente, a reduzir a folga entre as lâminas.
Para evitar o contato friccional entre as lâminas, apenas a reação de corte horizontal R deve ser utilizada.Portanto, é suficiente cumprir a relação R≧(F·d)/H1 para evitar qualquer contato friccional das lâminas.
São tomadas medidas para garantir que a força de equilíbrio esteja muito próxima de R1, com o resultado de que as reações horizontais no avental e nos seus membros guia são muito pequenas em todas as circunstâncias, uma vez que existe uma relação entre R e F tal que R≅0,2 F. Portanto, é apenas necessário fazer uma escolha adequada da relação d/H1 para garantir que o equilíbrio seja sempre mantido (ver Figura 7).
Para evitar o deslocamento de flexão do avental superior 10 no ponto médio do seu comprimento, uma mesa horizontal 23 que se estende para trás é adicionada ao referido avental.Como mostrado na FIG.3, o avental 10 e a mesa 23 são montados juntos em relação rigidamente fixa por meio de duas séries de parafusos 24 e 25 que estão espaçados em intervalos ao longo de todo o comprimento e correspondem respectivamente a parafusos de tensão e a parafusos de impulso.Este sistema permite ajustar o linearidade da lâmina superior e para evitar torção do conjunto completo.
A combinação das duas características distintivas descritas acima, a saber: montagem da lâmina de corte estacionária sobre uma caixa de suporte que é capaz de sofrer um movimento de deslocamento de torção ou torção em torno de si mesma eixo e a posição inclinada do avental superior móvel oferecem resultados altamente vantajosos do ponto de vista técnico, bem como no que diz respeito à economia de capital.Na verdade, a soma das deformações horizontais (que têm maior efeito desfavorável no bom desempenho das operações de corte) foram reduzidos numa proporção superior a dez, enquanto o peso de todo o conjunto é reduzido em 10%, sendo todas as outras condições iguais.
No que diz respeito às deformações susceptíveis de ocorrer, importa referir que, embora as forças que actuam em oposição à operação de corte sejam de facto sempre constantes, o mesmo não se aplica ao ponto de aplicação que se move da esquerda para a direita ao longo de toda a linha de corte.Conseqüentemente, segue-se que as tensões de flexão aumentam da esquerda para o centro e depois diminuem.No entanto, uma vez que a tensão de torção exercida na caixa de suporte inferior 6 também aumenta para o centro e depois diminui no mesmo período de tempo, há sempre uma compensação praticamente total das deformações, que é de facto o objectivo a atingir.
Para evitar qualquer perigo de ovalização da caixa de suporte 6 no momento dos deslocamentos de torção desta última, pode vantajosamente ser prevista uma ou várias divisórias intermédias 26 dentro da referida caixa e cada divisória pode ser dotada de uma abertura 27. A referida caixa de suporte também pode servir de alojamento para o reservatório 28 que faz parte do circuito hidráulico de comando dos macacos 13. Este circuito compreende adicionalmente um conjunto 29, bem como uma unidade de controle 30. Como mostrado na FIG.1, estes componentes do circuito hidráulico são vantajosamente fixados ao exterior da máquina na face externa de uma das placas terminais da estrutura, garantindo assim facilidade de acesso para operações de manutenção e desmontagem.O desenho deste circuito hidráulico não necessita, no entanto, de ser descrito, uma vez que pode ser idêntico aos normalmente fornecidos nas máquinas de corte convencionais.
De preferência, a máquina de corte de acordo com a invenção está também equipada com um sistema para ajustar o seu ângulo de corte, isto é, o ângulo α formado pela lâmina móvel 9 em relação à horizontal.Como mostrado na FIG. 4, este sistema pode ser constituído por um batente móvel 31 que possui vários entalhes de apoio de diferentes profundidades, sendo cada entalhe capaz de cooperar com um batente resiliente 32 suportado pela extremidade superior do avental superior 10. Assim, o o ajuste pode ser realizado operando o batente móvel 31 manualmente para colocar qualquer um destes entalhes oposto ao batente 32.
No entanto, como ilustrado na FIG.5, este sistema de controle manual pode ser substituído por um batente móvel 33 constituído por um macaco linear acionado por um motor elétrico 34. Tal como no caso anterior, o referido batente é colocado oposto ao resiliente batente 32 transportado pelo avental móvel 10.
●Reivindicações (2)
O que é alegado é:
1. Máquina de corte hidráulica, caracterizada pelo fato de que compreende: uma estrutura tendo uma primeira e uma segunda placas de extremidade verticais, um avental fixado de forma móvel à referida estrutura, uma lâmina de corte superior fixada ao referido avental móvel, uma caixa oca tendo primeira e segunda extremidades fixadas rigidamente às referidas primeira e segunda placas de extremidade verticais, respectivamente, e uma lâmina de corte inferior fixada a uma das paredes laterais da referida caixa, sendo as referidas lâminas de corte superior e inferior montadas uma em oposição à outra, e as referidas lâminas de corte superior e inferior caixa oca sendo montada para movimento de torção em torno de um eixo paralelo e espaçado a uma distância substancial da referida lâmina de corte inferior, em que a força verticalmente descendente exercida sobre a referida lâmina de corte inferior durante um corte operação fará com que a referida caixa gire em torno do referido eixo, esta torção produzindo um deslocamento horizontal continuamente variável da referida lâmina de corte inferior que cancela substancialmente o movimento horizontal oposto e continuamente variável deslocamento da referida lâmina de corte inferior causado pelas forças horizontais exercidas na referida lâmina de corte inferior durante uma operação de corte.
2. Máquina de corte hidráulica, de acordo com a reivindicação 1, e dois macacos dispostos em extremidades opostas do referido avental móvel e tendo um ponto de aplicação recuado em relação à posição da referida lâmina de corte superior, os referidos dois macacos agindo para deslocar o referido avental móvel para baixo, sendo o referido avental móvel inclinado para trás a partir da sua parte inferior.
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