Устройство для монтажа биметаллической заготовки Советский патент 1983 года по МПК B21C23/22 

Изобретение относится к металлур гии и может быть использовано при производстве биметаллических длинномерных изделий, преимущественно проволоки. Известно устройство для монтажа биметаллической заготовки, включающее бйрабан с приводом его вращения и приспособлением для установки на нем трубчатой оболочки и сердечника, свернутых.в спирали и подлежащих сборке ri 3Недостатком устройства является низкая производительность процесса ,производства биметаллических изделий из-за ограниченной длины биметаллической заготовки. Цель изобретения - повышение производительности процесса путем увеличения длины монтируемой заготовки. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для монтажа бимета лической заготовки, включающем бара бан с приводом его вращения и приспрсо.блением для установки на нем трубчатой оболочки и сердечника, свернутых в спирали, в качестве при вода вращения барабана использован кулисный механизм, кулиса которого размещена в плоскости вращения бара бана,при этом радиус вращения водил кулисного механизма составляет 0,125-0,5 расстояния между осью вра щения водила и осью вращения барабана . Кулиса смещена относительно беи вращения барабана на 0,5-1,5 радиуса вращения барабана. Кулисный паз очерчен, двумя кривыми противоположной кривизны, соп ряженными в точке, расположенной от оси вращения барабана на расстояни равном расстоянию между осями бара бана и водила, а радиусы кривизны кривых определены соотношением К a,5-2)R, . где К - радиус кривизны кривых направляющихJ R - расстояние между осьй вра щения барабана и осью вра щения водила. Для обеспечения работоспособност предлагаемого устройства необходимо чтобы силы инерции, приложенные по касательной к винтам сердечника, совпадающие с направлением перемеще ния сердечника в оболочке и возника ющие при ускоренном движении барабана, могли преодолеть силы сопроти ления передвижению сердечника в обо лочке и на направляющих. При этом необходимо обеспечить ускорение Обра ного знака такой величины, чтобы се дечник не совершал обратного движения из трубы, а удерживался силами трения о трубу и направлякяцие. То есть кинематика привода должна обеспе чить полное соотнесение ускорений барабана в противоположных направлениях, которое осуществит перемещение сердечника в трубчатую оболочку и предотвратит выход сердечника из нее в процессе круговых колебаний барабана. С учетом сопротивления трения и случайных сил сопротивления трубчатой оболочки и сердечника требуемое соотношение ускорений обеспечивается при Г (0,125-0,5) R (Р - радиус врадения водила), причем верхний предел отношений размеров определяется условиями возникновения динамических нагрузок на элементы привода. Зависимость г (0,125-0,5)6 обеспечивает стабильность процесса при надежной работе механизмов. При гjrO,5R появляются недопустимо большие инерционные нагрузки на элементы установки, которые не только быстро разру- , диают детали установки, но и делают процесс нестабильным ,125К ускорение системы не создает сил инерции, достаточных для смещения сердечника, который должен преодолеть силы трения и случайные сопротивления. Для обеспечения большей производительности процесса желательно работать при г 0,5fl,,однако это связано с наличием нежелательных дополнительных нагрузок на детали, шума и с передачей больших колебаний на фундамент. Устранить это можно, сместив кулису от оси барабана на величину (0,5-1,5 )п . Эксперименты показали, что выход за указанные пределы не дает эффекта, так как при ii 0,5Г инерционные нагрузки не уменьшаются, а приЬ 1,5г они снова резко возрастают. х;нижение. величины h менее О,5г бессмысленно, так как процесс при этом стабилизируется, а увеличение ее значения более 1,5г не допустимо, поскольку возникают дополнительные нагрузки, приводящие к разрушению отдельных деталей устройства. Стабильного технологического процесса сборки заготовки без лишних ударных нагрузок и шума при максимальной производительности можно добиться выполнением кулис с радиусом кривизны paBHfciM К (1,5-2,0)R. Увеличение радиуса кривизны ,OR на позволяет получить положительного эффекта большего, чём при прямых кулисах, а при ,5R возможно заедание взаимоперемещающихся элементов из-за недопустимых углов взаимодействия соприкасающихся деталей. Достижению цели способствует выполнение кулисного паза в сопряжённых кривых с радиусом кривизны К {1,5-2)R , где пределы величины радиусов определены также из условия

благоприятного взаимодействия элементов водила и кулисы.

ПревьЕоение указанных пределов приведет к недопустимому увеличению сил трения и к неустойчивой работе привода. Уменьшение этих соотношений не позволит получить требуемый эффект так как не будет достигнуто требуемое соотношение.Ускорений.

На г.1 изображено устройство,общий вид; на фиг, 2 радиально расположен ная кулиса, вид в плане ; на фиг. 3 то же, смещенная относительно оси вращения барабанаJ на фиг. 4 - кулисный паз, очерченный в форме двух кривых противоположной кривизны, вид в плане.

Барабан 1, снабженный фиксирующей планкой 2 для закрепления неподвижно на нем трубчатой оболочки 3 и направляющими 4 для установки с возможностью вращения, имеет привод, состоящий из кулисы 5, водила б и двигателя 7, кулиса которого размещена в плоскости вращения барабана 1. При этом радиус г вращения водила б и расстояние ft между осью вращения даодила 6 и осью вращения барабана 1 заданы соотношением г (0,125-0,5)R.

Целесообразно выполнение привода, кулиса 5 которого смещена относительно оси вращения барабана 1 на величину 1 , заданную соотношением h (0,5-1,5)г .

Целесообразно выполение привода, когда кулисный паз . очерчен в виде двух кривых противоположной кривизны, сопряженных в точке пересечения с геометрической осью вращения водила 6, причем радиусы К кривизны кривых направлякадих определены соотношением К (1,5-2)R.

Сам привод может быть расположен ,как сверху барабана 1, так и снизу. i Устройство работает следукицим образом.

На барабане 1 при помснци фиксирующей планки 2 закрепляют неподвижно трубчатую оболочку 3, свернутую в спираль. Затем на направляющие 4 устанавливают сердечник 8, свитый в спираль, один из концов которого заводят в трубчатую оболочку 3, После этого включают привод барабана 1, который обеспечивает резкий поворот барабана в одну сторону и плавное возвращение его в исходное положение. При этом сердечник 8, обладающий инерцией и свободно лежащий на Направляющих 4, под действием сил инерции бУДе вставляться в ТРУбЧ)атую оболочку 3.

Теоретический анализ решения и косвенные эксперименты на специальной установке подтвердили возможность увеличения длины монтируемой биметаллической заготовки.

Предлагаемое устройство проще в эксплуатации и позволяет увеличить длину монтируемой биметаллической заготовки до нескольких десятков и даже сотен метров. Увеличение длины монтируемой заготовки позволит получить строительную длину прокатываемо проволоки, а также получить экономию металла на обрезаемых концах проволоки (увеличить выход годного). : Освоение биметаллической заготовки iдостаточной длины позволит использовать трехкратные волочильные станы взамен однократных и многониточные термоагрегаты. Все это позволит повысить производительность процесса в 3 раза.

Фс/г./

Фил. 2.

Фиг.д

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНТАЖА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ, включающее барабан с приводом вращения и приспособлением для сборки на нем трубчатоЯоболочки и сердечника, свернутых в спирали, о т л и ч аЮ щ е е с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности процесса путем увеличения длины монтируемой заготовки, в качестве привода барабана исполь.зован кулисный механизм, кулиса которого размещена в плоскости вращения барабана, прн этом радиус вращения водила кулисного (еханиз ма составляет 0,125-0,5 расстояния между осью вращения водила и осью вращения барабана. 2.Устройство по п. 1, о- т л ичающееся тем, что кулиса смещена относительно оси вращения барабана на 0,5-1,5 радиуса вращения барабана. 3.Устройство по п. 1, о т л ич ающе ее я тем, что кулисный паз очерчен двумя кривыми противоположной кривизны, сопряженными в точке, расположенной от оси барабана на расстоянии, равном расстоянию между осями барабана и водила, при(Л чем радиусы кривизны кривых определены соотношением К a,S-2)« , где К - радиус кривизны кривых; R - радиус между ооью вращения § барабана и осью вращения водила. оо СП О