Стан холодной прокатки труб Советский патент 1987 года по МПК B21B21/00 

11

Изобретение относится к трубопрокатному производству и кгюается уравновешивания возвратно-поступательно

перемещающихся и возвратР1о-качаю1Ц1-1х„„

ся частей стана холодной лрокатки

труб.

Цель изобретения - уменьшение металлоемкости и энергопотребления.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема стана; на фиг, 2 -- вид А на фиг. ; на фиг. 3 - вид Б на фиг. Ij -на фиг, 4 - графики момента прокатки М , остаточного динамического момента Мд до (кривая I) и после (кривая II) уравновешивания, суммарного момента на кривошипах М--.

Стан содержит станину с направ- ляю1г(ими 2, установленные на направляющих рабочую кЛеть 3 с валками 4, имеющими реечно-зубчатый привод возвратно-поступательного движения, и уравновешивающий ползун 5, Рабочая клеть имеет сдвоенный кривошипно-ша- тунный привод возвратно-поступательного перемещения, включающий кривошипные шестерни 6 с кривошипами 7 и установленные на кривошипах шатуны 8, щарнирно соединенные с клетью. Кривошипные шестерни имеют пару дополнительных кривошипов 9, каждый из которых размещен на противоположном торце с угловым смещением oi,, 65-70 относительно основного кривошипа 7. На кривошипах 9 установлена пара шатунов 10, щарнирно соединенных с ползуном 5. При этом шатуны 10 имеют длину, равную 0,5 длины, шатунов.:8. а масса уравновешивающего ползуна равна

,75(),

где М I

масса рабочей клети; момент инерции звеньев рабочей клети, совершающих возвратно-качательное дни- жение относительно клети; R - начальный радиус ведущих

шестерен привода возвратно- качательного движения: валков (на чертежах не пока

заны).

Масса уравновешивающего ползуна составляет 75% от расчетной массы клети. Расчетной названа масса, равная сумме массы клети М и эквива- лентной массы звеньев валковой группы I/R, учитывающей их качательное движение. Определяется расчетная масса из условия равенства ее дина

мической мощности сумме динамических мощностей масс клети и звеньев валковой группы в их возвратно-поступательном и возвратно-качательном

движениях

.M aJ - +Ifcj,

где Нр - расчетная масса клети;

М - масса клети и звеньев вал- . . ковой группы, совершающих

возвратно-качательное движение относительно клети; - скорость и ускорение клети; Q и 6 - угловая скорость и ускорение

валков;

I - суммарный момент инерции звеньев валковой группы, совершающих возвратно-поступательное движение относительно клети.

С учетом очевидных соотношений СО Vj,/R ,/R получаем выражение для определения расчетной массы клети

м,р м +1/н -.

Стан работает следующим образом.

Непрерывное вращение кривошипных шестерен 6 с кривошипами 7 и 9 посредством шатунов 8 преобразуется в возвратно-поступательное перемещение рабочей клети 3, а посредством шату- . нов 10 - в возвратно-поступательное Перемещение ползуна 5. Возвратно-поступательное перемещение клети преобразуется в возвратно-качательное движение валков 4 посредством зубчато-реечного привода (не показан), в котором зубчатые рейки зацепляются с ведушдми шестернями.

Условие соседства клети и уравновешивающего ползуна, движушзихся в одних и тех же направляющих 2, обеспечивается применением укороченных шатунов для привода ползуна, что в свою очередь позволяет уменьшить на 25% его массу по сравнению с расчетной массой клети.

Прим ер. Выполняют расчеты для стана XI1T2-40, в котором угловая скорость врахцения кривошипных шестерен 6cOj 10 (соответствует числу дв. ходов клети n 300/ ir); расчетный вес рабочей клети С тр 1 т; относительный вес уравновешивающего ползуна ,75; относительный момент инерции основного шатуна ,03; радиусы кривощипов l м; отно31

сительные длины основных Лд 6-10 и дополнительных X,,5 A шатунов; угол между кривошипами ., 1,2 рад с: 69°,

Результаты расчетов для различ- ных относительных длин основных шатунов 6-10 Ий,., 65-70,uC7.g 65-70 приведены в табл. 1 (Мд, Мд - наибольшие за цикл значения динамического момента на кривошипных ше- стернях 6, причем знак + соответствует положительному моменту (моменту сопротивления), а знак - - отрицательному (движущему) моменту; М - наибольшее за цикл значение динами- ческого момента от сил инерции всех звеньев привода, воздействующего на его основание).

Графики изменения динамического момента Mg(q) внутри цикла до (кри- вая l) и после (кривая 11)уравнове- шивания при 7 а 6 представлены на

О

фиг. 4.

Анализ полученных данных для гаммы приводных механизмов с Л ,6-10 - свидетельствует о том, что предлагаемый стан позволяет не только сместить график N2(4) динамического момента влево (фиг. 4)} но и деформировать его наилучшим образом, при- способив для компенсации момента прокатки как при прямом, так и обратном ходах клети. При этом уровень отрицательных моментов сохранен, а пики положительных динамических моментов уменьшены на 15-25%. Кроме того, рекомендуемые значения угла uL., между кривошипами приводят также к уменьшению пиковых значений воздействующего на основание динамического момента М от сил инерции всех звеньев привода.

Геометрические и инерционные параметры стана ХПТ 2-40 приведены в табл. 2.

Прямой ход клети имеет место при ее приближении к кривошипным шестер

ням. Оптимальное уравновешивание имеет место при067-9 5-70 Р котором изменение динамического момента после уравновешивания представлено кривой II, наиболее подходящей для снятия пиковых значений момента прокатки при прямом и обратном ходах и лучшего заполнения цикла суммарным крутящим моментом (сопротивления).

Формула изобрет-ения

Стан холодной прокатки труб, содержащий станину с направляющими, установленную на направляюш 1х валковую рабочую клеть, уравновешивающий ползун, сдвоенный кривошипно-шатун- ный привод возвратно-поступательного перемещения клети, кривошипные шестерни которого имеют дополнительные кривошипы, размещенные на противоположных торцах с угловым смещением относительно основных, и связанную с дополнительными кривошипами пару шатунов возвратно-поступательного перемещения уравновешивающего ползуна, отличающийся тем, что, с :. целью уменьшения металлоемкости и энергопотребления, урав- новешиваюш;ий ползун установлен на направляющих станины, дополнительные кривошипы размещены на обращенны друг к другу торцах кривошипных шестерен с угловым смещением относительно основных кривошипов 65-70°, при этом связанные с ними шатуны имеют длину, равную 0,5 длины щату- нов, соединенных с клетью, а масса Mfj уравновешивающего ползуна равна

,75(),

где М( - масса рабочей клети;

I - момент инерции звеньев рабочей клети, соверщающих возвратно-качательное движение относительно

R - начальный радиус ведущих

щестерен привода воэвратно- качательного движения валков.

Центральный момент инерции, тмс

0,16

Для обоих шатунов. Расчетный вес клети,

6

Таблица

0,08

ВидА

Фив. 2

/7 //////////.

1338911

Вид 6

7

z.

Фиг.З

Составитель Н.Умнягина Редактор Н.Тупица Техред Л.Олийнык Корректор А.Тяско

Заказ 4163/6 Тираж 480Подписное

ВНИШ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ФигЛ

Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается уравновешивания возвратно-поступательно перемещающихся и возвратно- качающихся частей стана холодной прокатки труб. Целью изобретения является уменьшение металлоемкости и энергопотребления. Стан холодной прокатки труб содержит станину 1 с направляющими. На направляюших последовательно установлены уравновешивающий ползун 5 и рабочая клеть 3 с валками 4, имеющими реечно-зубчатьй привод возвратно-качательного движения. Рабочая клеть имеет сдвоенный кривошипно-шатунный привод возвратно-поступательного перемещения, включающий кривошипные шестерни 6 с кривошипами 7 и шатуны 8, соединенные с клетью. Кривошипные шестерни имеют дополнительные кривошипы 9, размещенные на обращенных друг к другу торцах шестерен с угловым смещением относительно кривошипов 7 0.65-70 . На кривошипах 9 установлены шатуны 10, шарнирно соединенные с уравновешивающем ползуном 5, при этом шатуны 10 имеют длину, равную 0,5 длиьгы шатунов 8, а масса ползуна .равна ,75(), где Мц - масса рабочей клети, I - момент инерции звеньев рабочей клети, совершающих возвратно-качательное движение относительно клети, R - начальный радиус ведущих шестерен привода возвратно-качательного движения. 2 табл. 4 ил. о (Л / / ////////X/////y /X////// ///x/J / Фие.7