Ручные ножницы для резки металла

Ручные ножницы для резки металла

Надежным и популярным инструментом для разрезания являются рычажные ножницы по металлу. С их помощью перекусывают проволоку, разделяют жестяные изделия, арматуру малого диаметра, профиля. Механизмы приводятся в действие усилием со стороны человека или с помощью электроники.

Эксплуатация ножниц по металлу

Предназначение

Используются рычажные ножницы для резки металла на производстве, в частных мастерских. Они подходят для разрезания листов по прямой линии без отклонений по сторонам.

Ручные модели не подходят для разрезания листов, деталей разной формы большой толщины. Для этого необходимо купить электрические ножницы.

Устройство и принцип работы

Принцип работы рычажного агрегата простой, однако, новичкам будет интересно узнать из каких элементов состоит этот инструмент:

  1. Литая станина, которая обеспечивает устойчивость ножниц при работе с заготовками.
  2. Прижимные механизмы, которые позволяют закреплять конструкцию на любой поверхности, переносить их с места на место. Это делает процесс резки простым.
  3. Опорная рама. Изготавливается из швеллеров, уголков.
  4. Поворотный рычаг с рукоятью.
  5. Оси, на которых закрепляются подшипники скольжения.

Отдельного рассмотрения заслуживает рабочая часть инструмента. Она состоит из двух лезвий – подвижного и неподвижного. Они должны изготавливаться из высокопрочного металла, чтобы была возможность разрезать разные материалы.

Технические характеристики

Как у ручных, так и автоматизированных ножниц есть ряд технических характеристик, которые обуславливают их эффективность, точность, производительность. К основным параметрам относятся:

  1. Длина режущих частей.
  2. Наличие креплений для заготовок, дополнительных рабочих столов.
  3. Материал лезвий.
  4. Мощность оборудования (если речь идет про электрические модели).
  5. Масса, габариты инструмента.
  6. Допустимая толщина разрезаемых деталей.

Если говорить про электроинструмент, нужно отдельно обратить внимание на систему управления.

Разновидности

Рычажные ножницы по металлу разделяются по разным факторам. Если говорить о типе привода, можно выделить несколько групп:

  1. Гидравлические – приводятся в движение с помощью привода на гидравлике. Это мощные модели, которые предназначены для разрубания металлических прутьев, арматуры большого диаметра.
  2. Механические рычажные ножницы по металлу. Ручные устройства, которые приводятся в движение по принципу рычага.
  3. Электрические модели. Особенности инструментов — высокая скорость проведения работ, производительность. Рабочему не нужно прилагать усилий для раскроя металла.

По габаритам можно выделить две группы оборудования:

  1. Настольные модели. Инструменты небольшого размера, которые закрепляются на любом рабочем столе с помощью специальных зажимов.
  2. Полноценные станки, с литой станиной. Они используются на крупных предприятиях, оборудуются гидравлическим, электрическим приводами. Позволяют заниматься серийным производством.

Разновидности механических моделей:

  1. Прямые – классические ножницы для выполнения ровных резов.
  2. Резаки искривленные – бывают разной формы, зависимо от того, какой рез нужно сделать.
  3. Стуловые – используются для разрезания металлических листов большой толщины.
  4. Пальцевые – на них закрепляются маленькие резцы, с помощью которых происходит разрезание заготовок.

Отдельная классификация относится к длине лезвий. Они могут быть длинными или короткими.

Ограничения рычажных ножниц и возможность их преодоления

Главный недостаток рычажных ножниц, не имеющих механического привода – необходимость совершать очень длинные перемещения, чтобы снизить усилие резки металла. Кроме того, при ручном приводе невозможно обеспечить постоянство скорости реза, что может ухудшать качество поверхности разделения металла. Удлиняя привод, приходится жертвовать габаритными размерами оборудования. Кроме того, удлинение плеча всегда ухудшает контроль за качеством прижима заготовки, и требует применения более мощных зажимов, удерживающих разрезаемый металл от смещения. При этом также нет возможности для качественного разрезания профильного проката: прутков, уголков и пр.

Указанные ограничения преодолеваются конструкциями с многозвенным рычажным механизмом реза, а также использованием различных способов усиления без участия мускульной силы. При этом механического привода не требуется.

Правила резки

В первом случае применяются преимущественно кинематические схемы с двумя рычагами. К основному рычагу (каждая из частей которого соединяется с другой частью при помощи общей оси), добавляется дополнительный, а его связь с основной парой достигается наличием цилиндрического стержня, имеющего реечный привод.

Реечный механизм состоит из следующих деталей:

  • промежуточного рычага;
  • возвратных пружин;
  • поворотных скоб;
  • винтовой пары, соединяющей рейку с промежуточным стержнем.

Этот способ, хотя и обеспечивает более высокое качество резки металла, но существенно усложняет схему рычажных ножниц. Изготовить такой вариант в домашних условиях весьма затруднительно, кроме того, усилие рабочего останется достаточно высоким.

Если вместо реечной передачи в промежуточном стержне разместить механический усилитель, то результирующая нагрузка заметно снизится. Такая разновидность ручных рычажных ножниц включает в себя, помимо основных рабочих элементов также:

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

Наличие груза придаёт процессу резки металла ударный характер, за счёт чего удаётся повысить энергию реза, и разделять заготовки с большей толщиной или площадью поперечного сечения. Однако ударный характер приложения нагрузки утомляет рабочего (особенно при продолжительной работе), а амплитуда колебаний устройства на раме увеличивается. Для установки таких ножниц потребуются более надёжная опора и ровная поверхность пола. Производительность резки металла также снизится.

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

Трёхзвенные рычажные ножницы

Установлено, что схеме, которая будет описана далее, возможно производить резку сортового и листового проката с размером поперечного сечения до 10 мм, чего в большинстве случаев бывает достаточно не только для собственных нужд, но и для изготовления стальных изделий в рамках небольшого бизнеса.

Такие ножницы состоят из следующих узлов:

  1. Станины, для изготовления которой понадобятся два равновеликих уголка с толщиной полки не менее 7 мм.
  2. Нижней опоры, к которой крепится рабочий инструмент.
  3. Верхней опоры, которая устанавливается в посадочное место, и имеет скос с целью уменьшения зазора между ножами в момент начала резки.
  4. Корпуса, крепёжные отверстия под ножи в котором стоит выполнять немного овальной формы, чтобы компенсировать возможные погрешности установки инструмента.
  5. Серьги.
  6. Соединительной оси.
  7. Крепёжных деталей.

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

Длина опорной рамы определяется максимальными размерами разрезаемого металла: габарит ручных ножниц будет в примерно два раза больше ширины заготовки. Тем не менее, конструкция получается достаточно компактной, и позволяет для своей установки использовать обычные слесарные тиски и соответствующих размеров верстак.

Схема крепления рабочего инструмента состоит в следующем. В оснастке, изготавливаемой из высокопрочной инструментальной стали марок У10 или У12 выполняются посадочные отверстия с раззенкованной конической частью, для того, чтобы крепление выполнялось впотай. Комплект должен включать варианты для разрезания профильного металлопроката. Для облегчения обслуживания оснастку стоит изготовить двусторонней. Далее производится термическая обработка до твёрдости не менее 54…56 HRC, и шлифовка с целью ликвидации вероятного коробления рабочего полотна. Готовая оснастка устанавливается в нижнюю и верхнюю посадочные части, и пригоняются один по другому таким образом, чтобы фактический зазор между подвижной и неподвижной частями не превышал 5…8% от толщины разрезаемого металла.

Обслуживание и эксплуатация

Основное регламентное обслуживание оборудования состоит в периодической заточке инструментальной оснастки (при первой эксплуатации ножи достаточно просто перевернуть на 180°). Заточку можно вести на шлифовальной машинке, используя карборундовый круг, после чего необходимо зашлифовать полученную поверхность. После многократных переточек стабильность зазора необходимо поддерживать установкой прокладок из стали. Их толщина устанавливается опытным путём.

Чертеж (эскиз) ручных ножницСборочный чертеж рычажных ножниц по металлуЧертеж ножниц для резки листового металла

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

Категорически не рекомендуется при изготовлении оснастки останавливаться на секторном варианте, который потребует сварки. Точность резки металла при этом неизбежно ухудшится.

Для улучшения надёжности монтажа настольных ручных ножниц с рычажным механизмом на слесарный верстак, его стоит усилить с противоположной стороны при помощи стального уголка, швеллера или толстой полосы.

Глава 4. Работа и мощность. Энергия

Правило равновесия рычага (или правило моментов) лежит в основе действия различного рода инструментов и устройств, применяемых в технике и быту там, где требуется выигрыш в силе или в пути.

Выигрыш в силе мы имеем при работе с ножницами. Ножницы — это рычаг (рис. 169), ось вращения которого проходит через винт, соединяющий обе половины ножниц. Действующей силой F1 является мускульная сила руки человека, сжимающего ножницы. Противодействующей силой F2 — сила сопротивления того материала, который режут ножницами. В зависимости от назначения ножниц их устройство бывает различным. Конторские ножницы, предназначенные для резки бумаги, имеют длинные лезвия и почти такой же длины ручки. Для резки бумаги не требуется большой силы, а длинным лезвием удобнее резать по прямой линии.

Ножницы для резки листового металла (рис. 170) имеют ручки гораздо длиннее лезвий, так как сила сопротивления металла велика и для её уравновешивания плечо действующей силы приходится значительно увеличивать. Ещё больше разница между длиной ручек и расстоянием режущей части от оси вращения в кусачках (рис. 171), предназначенных для перекусывания проволоки.

Рычаги различного вида имеются у многих машин. Ручка швейной машины, педали или ручной тормоз велосипеда, педали автомобиля и трактора, клавиши пианино — всё это примеры рычагов, используемых в данных машинах и инструментах.

Примеры применения рычагов — это рукоятки тисков, рычаг сверлильного станка и т. д.

На принципе рычага основано действие и рычажных весов (рис. 172). Учебные весы, изображённые на рисунке 48 (с. 59), действуют как равноплечий рычаг.

Устройство весов для взвешивания грузовых автомобилей и вагонов также основано на правиле рычага.

Рычаги встречаются также в разных частях тела животных и человека. Это, например, конечности, челюсти. Много рычагов можно указать в теле насекомых, птиц, в строении растений. Например, тычинки цветка шалфея представляют собой своеобразные рычаги. От оси тычинок отходят два плеча: длинное и короткое. На конце длинного изогнутого, как коромысло плеча, висит пыльцевой мешочек, а короткое плечо сплющено. Оно закрывает вход в глубину цветка, где находится нектар. Шмель, пытаясь дотянуться до нектара, обязательно задевает короткое плечо. При этом длинное плечо опускается, осыпая спинку шмеля пыльцой. А шмель летит дальше, касается рыльца пестика нового цветка и опыляет его.

Принципы выбора

При выборе рабочего инструмента необходимо обращать внимание на ряд факторов, от которых будут зависеть его возможности:

  1. Мощность привода.
  2. Размер рычага у ручных ножниц.
  3. Материал лезвия.
  4. Размеры режущих частей.
  5. Допустимая толщина обрабатываемых металлических листов.
  6. Габариты оборудования, его масса.
  7. Тип управления.

При выборе нужно проверять целостность отдельных элементов оборудования, наличие крепежных элементов, устойчивость инструмента.

Преимущества и недостатки

У любого инструмента, как ручного, так и электрического, есть ряд сильных, слабых сторон. Преимущества:

  1. Высокая точность резов.
  2. Небольшие затраты энергии при работе на электроножницах.
  3. Можно разрезать заготовки разной толщины.
  4. Компактные размеры мощного оборудования.

Недостатки:

  1. Невозможность изготовления криволинейных резов.
  2. Листы большой толщины деформируются возле места реза.

Чтобы обрабатывать заготовки разной толщины, нужно приобретать электрические или гидравлические модели.

Производители и стоимость

Цена оборудования зависит от разных критериев:

  1. Максимальная толщина разрезаемого металла.
  2. Знаменитость бренда.
  3. Размеры лезвий, материал из которого они изготавливаются.
  4. Габариты станка.

Из отечественных производителей выделяются:

  1. JET.
  2. Blacksmith.
  3. Proma.

Изготовление своими руками

Если есть желание разместить в своей мастерской подобный инструмент, можно сэкономить, изготовить его самостоятельно. Для этого изначально необходимо найти чертеж в интернете. Далее нужно подготовить инструменты, расходные материалы для проведения работ:

  1. Сварочный аппарат.
  2. Электродрель с набором сверл по металлу.
  3. Болгарку с дисками.
  4. Металлические швеллера, уголки, пластину (около 4 мм), лезвия.
  5. Подшипники, трубу для изготовления рычага, вал.
  6. Болты, гайки.

Сборка самодельного станка:

  1. Изготовить станину из металлических уголков.
  2. Закрепить на металлической пластине неподвижный нож с помощью болтов. Усилить его сварочным швом.
  3. В одной из краев нижнего ножа, где нет заточки, сделать отверстие, закрепить в нем вал с подшипниками.
  4. На валу закрепить подвижный нож.
  5. Наварить рычаг для управления инструментом. Чем больше его длина, тем меньше усилий потребуется для разделения деталей.
  6. Дополнительно можно установить тиски, с помощью которых появится возможность удерживать детали при разрезании.

Проверить как передвигается нож. Если возникают затруднения, конструкцию, нужно пересмотреть, перебрать.

Эксплуатация

Для безопасного использования, нужно выучить правила работы с оборудованием:

  1. Работать используя защитные перчатки, очки.
  2. Закреплять заготовку с помощью дополнительных тисков, чтобы она не передвигалась при проведении работ.
  3. Смазывать подвижные механизмы моторным маслом по 1-2 раза за месяц.
  4. Если на электроножницах произошло зажевывание металла, нужно отключить их от сети, попытаться вытащить материал самостоятельно, не включая электродвигатель.
  5. Опускать рычаг плавно, замедлять движения к концу резов.
  6. Удерживать руку не ближе чем на 10 см от острой кромки.
  7. Проверять насколько надежно удерживаются разделяемые детали.
  8. Электрические модели запускать с помощью дополнительной педали, руки держать дальше от лезвия.

Правила эксплуатации относятся как к покупным, так и самодельным станкам.

Рычажные ножницы используются для разделения разных металлических деталей. Зависимо от того, какой толщины заготовки нужно разделять, требуется выбирать привод инструмента. При желании можно собрать их самостоятельно, использовать для помощи во время строительства, благоустройства дома, участка.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *