Грузовое уравновешивающее устройство верхнего валка обжимного стана Советский патент 1986 года по МПК B21B31/22 

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к уравно- вешивагощим устройствам верхних валг- ков и шпинделей обжимных и заготовочных; станов, и может быть использовано при совершенствовании их конструкции.

Цель изобретения - повышение производительности путем уменьшения времени перемещения верхнего валка, за счет снижения силы переуравновешивания при повышении стойкости винтовых передач najKHNffloro механизма.

На чертеже показана схема устройства, общий вид.

Устройство состоит из штанг 1, которые опираются на траверсу 2 и взаимодействуют через подушки валков 3 с винтовыми передачами 1 ажимного механизма 4. Траверса 2 опирается на ролики 5, закрепленные на двуплечих рычагах 6, несущих на противоположном конце контргрузы 7. Вдоль рычагов 6 установлены направляющие |8, на которые опираются дополнительные контргрузы 9, связанные с приводом 10 их перемещения.

Устройство работает следующим об- . разом.

Основные контргрузы 7 и дополнительные контргрузы 9 с небольшой массой, действуя на рычаги 6, создают уравновешивающее усилие, которое через ролики 5 передается траверсе 2 и далее через штанги 1 подушкам верхнего валка 3, что и обеспечивает их постоянное поджатие к винтам винтовой передачи 4. При перемещении палка вверх-вниз происходит поворот рьиагов б с контргрузами, а ролики 5 перекатываются по нижней плоскости траверсы 2, Необходимая регулировка силы уравновешивания производится включением привода 10, что обеспечивает перемещение дополнительного руза 9 по направляющим 8. Массу дополнительного и основного контр- 1 рузов можно подобрать таким обра- - зом, что при смещении дополнительных контргрузов. в сторону роликов 5 наблюдается недоуравновешивание и верх ций валок ложится на нижний, что необходимо, например, при выполнении операции замены валков.

При трогании системы для совершения движения валка вверх не должно происходить отставания подушек валка

от винтов нажимного механизма и должно соблюдаться условие

где а

()

в

ускорение винтов при разго- не для движения валка вверх; а - ускорение, сообщаемое валку уравновешивающим устройством.

Анализ условия 41) : позволяет опре- делить зависимость величины коэффициента переуравновешивания от пара- метров рассматриваемых систем /л;ля из- вестнот о и предлаг аемого устройств соответственно: -

,- а СОЗ -М

К

g-

(2

Сз)

,

где К - коэффициент переургузновешивания;

р, - ускорение свободного падения ;

о(. - коэффициент положения рыча- . гов (только для известного

устройства); m - соотношение плеч рычагов с

кoнтpгpyзa И (т ); Ч - угол поворота рычагов с

контргрузами.

Коэффициент положения рычагов определяется зависимостью

oi l/(.tgp), (4) где р - узол между вертикалью и тягой для подвешиваниг траверсы к рычаг-ам контргрузов.

Изменение угла поворота рьиагов с контргрузами от- -Р,,, До .лх и изменение при этом угла р создает колебание коэффициента с/, от среднего значения ( -р-О) - единица в большую и меньшую сторону, что вызывает дополнительные колебания коэффициента нереуравновешивания для известного устройства по сравнению с предлагаемым, Последнее выявляется при сравнительном анализе выражений (2)) и (3). Расчеты с использованием приведенных зависимостей показывают, что для из вестпых уравновешивающих устройств замепа тяг роликами позволит уменьшить силу переуравновешивания на 30-50%.

Кроме того, упрощается регулирование уравновешивающего усилия благодаря наличию дополнительных контргрузов с небольшой массой, что позводит поддерживать силу переуравновешивания иа минимально необходимом уровне. С учетом этого на винтовые передачи нажимного механизма действует стабильное усилие небольшой величины, что обеспечит повьшение их срока службы. Одновременно уменьшится статический момент на осях винтов, величина которого пропорциональна силе переуравковешивания. Уменьшение статического момента на осях винтов способствует уменьшению продолжительности пауз на перестановку валка и повьшению производи тельности стана.

Для нажимных механизмов реверсивных станов, в сочетании с которыми применяется грузовое уравновешивание, характерен повторно-кратковременньй режим работы. При этом ввиду Небольшой величины разовых перемещений валка основную величину продолжительности пауз при прокатке составляют время разгона и время торможения нажимного механизма, которые определяются как

Р - i ZMn-Mcr

Ч

Yu)i

(5) (6)

де

Pi

17Мт+МсТ:

Время разгона нажш-шого механизма при i-OM перемещении валка;

0

5

Y - момент инерции движущихся масс,.приведенньй к осям винтов; uJ; - угловая скорость винтов;

1 - КПД привода винтов;

.-,--.--.1 М. tfi м. передаточное число привода винтов;

пусковой момент двигателя нажимного механизма; время торможения нажимного механизма при i-ом перемещении валка;

тормозной момент двигателя. При условии, что суммарное, время разгона и торможейия нажимного механизма (tpj, ) при i-ом перемещении валка равно

t --t +f.- 2УаЩ . . trfl -tpi +tp.. (, . (7)

Данная зависимость показьшает, что при уменьшении статического момента на осях винтов М суммарное время разгона и торможения нажимного .ме- ханивма () уменьшается.

Технико-экономические преимущества предложенного устройства заключается в том, что оно позволяет, напри- мер, на блюминге 1300 увеличить стойкость нажимных гаек и уменьшить величину пауз на перестановку валка на : 0,75 с за цикл прокатки слитка, что позволит увеличить производительность стана примерно на 1,5%.