Механизм качания кристаллизатора Советский патент 1983 года по МПК B22D11/53 F16H21/16 

тI

t:

//

tsD

а со QO ч|

j-jA

fWI Изобретение относится к металлу гии, в частности к машинам непрерывного литья заготовок. Известен механизм качания крист лизатора с балансйрньщ.1 сложением двух периодических составляющих. Б лансир приводится в движение с помощью двух кинематических пар эксцентр акул и са, причем эксцентрики соединены между собой зубчатыми колесами. Движение балансира также может осуществляться двумя кривошйпно-шатунныгии парами. Такая конструкция при достаточно больших дл нах шатунов может с заданной степенью точности осуществить сложени двух синусоидальных составляющих Щ Недостатко описанного механизм является громоздкость, а вследстви бфльшого числа звеньев и шарниров понижаются надёжность и срок безав рийной службы. Устройство затрудни тельно смонтировать на базе извест ных кривошипно-шатунных механизмов обеспечивающих синусоидальные движение кристаллизатора. Наиболее близким к предлагаемому является кривошипно-шатунный механизм с одним кривошипом и шатуном, качательное движение в котором создается с помощью приводимого от электродвигателя эксцентрика, соеди ненного удлиненным шатуном с рамой несущей кристаллизатор 2 . Однако при синусоидальном графи ке движения, обеспечиваемом данным механизмом, для получения достаточ ного времени движения кристаллизатора с опережением слитка (залечивания приходится задавать максимальную скорость кристаллизатора в 1,5 раза большую скорости слитка Такое опережение приводит к ухудшению качества и увеличению процента брака слитков из-за поверхностных дефектов. При оптимальных опере жениях, равных 1,10-1,15, время залечивания для синусоидального графика скорости составляет лишь 13-16% периода колебаний. .Наличие одного эксцентрика в известной конструкции не позволяет обеспечить сложение синусоидальных движений и за счет этого увеличить время залечивания. Цель изобретения - улучшение качества слитка за счет придания кристаллизатору движения, представляющего собой сумму синусоидальных составляющих. Поставленная цель достигается тем, что механизм качания кристаллизатора, содержащий несущую раму, привод и шатун, один конец которого шарнирно соединен с несущей рамой, снабжен ведог йлм зубчатым колесом и планетарным механизмом, причем другой конец шатуна эксцентрично соединен с ведомым зубчатым колесом, а последнее несоосно шарнирно установлено на водиле планетарного механизма. На чертеже изображен предлагаемый механизм. С приводным валом 1 планетарного механизма соединено водило 2, на котором несоосно шарнирно закреплены жестко связанные между собой сателлиты 3 и 4 и ведомое зубчатое колесо 5. Сателлит 3 находится в зацеплении с солнечным колесом 6, а сателлит 4 - с ведомым колесом 5. С последним жестко соединен эксцентрик 7, а с ним - нижний конец шатуна 8, который шарнирно соединен с несущей кристаллизатор 9 рамой 10. Отношение эксцентриситетов составляет |i ь 0,1 - 0,4. W1 Работа предложенного устройства при сложении двух синусоидальных движений осуществляется следующим образом. Вращаясь вместе с приводным валом 1, водило 2 приводит в движение сателлиты 3 и 4, при этом сателлит 3 обкатывается по неподвижному колесу 6. Сателлит 4 в свою очередь приводит во вращен1ге вокруг своей оси колесо 5, ось которого движется вместе с водилом по окружности с центром на оси вала. Таким образом, движение точки ведомого колеса 5, к которой прикреплен шатун 8, представляет собой сумму двух круговых составляющих. Вследствие относительно большой длины шатуна по сравнению с эксцентриситетами ё и 2 его повороты пренебрежимо малы, поэтому кристаллизатор совершает двусинусоидальное движение. Амплитуды синусоидальных составляющих задаются с помощью центрисит.етов . и 6 .Их абсолютные значения зависят от скорости слитка и периода колебаний, а отношение - от задаваемого значения опережения. Для обеспечения трехсинусоиального движения центр вращения водила необходимо, как и ось колеса 5, привести в круговое движение, сместив его относительно оси приводного вала. Тогда конец шатуна, соединенный с ведоглым колесом, двигается по траектории, представляющей собой сумму трех круговых составляющих. Следовательно, кристаллизатор двигается по трехсинусоидальному закону. В конкретном варианте выполнения устройства величины эксцентриситетов tn 5 I.1M, 6 1 мг-1, передаточное отношение от водила к ведомому колесу 5 Ug 2.

Работа устройства для случая разливки со скоростью 15 мм/с осуществляется следующим образом.

Вращаясь вместе с приводным валом 1 со скоростью 5,1 рад/с, водило

2приводит в .движение сателлиты

3и 4, при этом сателлит 3 обкатывается внутри неподвижного зубчатого венца 6. Сателлит 4 приводит

во вращение вокруг своей оси колесо 5, ось которого в свою очередь движется вместе с водйлсяи 2 по окружности с центром на оси вала 1, причем скорость вращения колеса 5 вокруг своей оси в два раза больше скорости вращения водила, благодаря чему обеспечивается необходимая периодичность движения.

Таким образом, движение геометрической оси эксцентрика 7 и нижнего конца шатуна 8, шарийрно закрепленного на эксцентрике, представляет собой двух круговых составляющих, а движение верхнего конца шатуна 8, присоединенного к раме 10, и кристаллизатора 9 является суммой двух синусоидальных движений. Амплитуды составляющих колебаний кристаллизатора при соответствующем передаточногл отношении рамы равны

4,8 М1 и 0,95 мм, приче -5 первой iii них соответствует фазовая скорость 5,1 рад/с, а второй соответственно в два раза большая. Движение кристаллизатора в этом случае имеет следующие параметры: время залечивания 0,5 с, максимальное опережение 1,12, доля времени залечивания за период 41%. Благодаря увеличению времени залечивания улучшается качество слитка и уменьшается процент брака.

Ниже приводится расчет эконоглической эффективности от использования изобретения только в электросталеплавильном цехе:

3{q,-Q7K,

где Qf потери металла за год

из-за поверхностных дефектов слитка при производительности установки 600000 T/r(Q 600 т/г), QQ - предполагаемые потери

метсшла после использования ( 3 300 Т/г); С стоимость 1 т стали в

слитках {С 100 руб/т); Э (600-ЗООУ 100 30000 руб/

МЕХАНИЗМ КАЧАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА, содержащий несущую раму, привод и шатун, один конец которого шарнирно соединен с несущей рамой, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества слитка за счет придания кристаллизатору . движения, .представляющего собой суц му синусоидальных состав{1яющих, он снабжен ведомым зубчатым колесом и планетарны1л механизмом, при этом другой конец ыатуна эксцентрично соединен с ведомым зубчатым колесом, а последнее несоосно шарнирно установлено на водиле планетарного механизма.