Механизм качания кристаллизатора

 

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 .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПжЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 3383143/22-02 (22) 20.01.82 (46) 07.07.83. Вюл. 9.25 (72) 14.3. Левин .и П.A. Левин (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621 . 746. 27 (088. 8) (56} 1. Патент Великобритании

Р 947504, кл. В 3 F, 1970.

2. Целикоэ А.И. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. т. 2, И., "Металлургия", 1978, с. 153-155.

„„SU„„1026937 А (5)) В 22 0 11/04; F 16 H 21/16 (54) (57) 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 составляющих, он снабжен ведомым зубчатык колесом и планетарным механизмом, при этом другой конец шатуна эксцентрично соединен с ведомым зубчатым колесом, а последнее несоосно шарнирно устайовлено на водиле планетарного механизма.

102б937

Для обеспечения трехсинусоиального движения центр вращения води- ла необходимо, как и ось колеса 5, привести в круговое движение, сместив его относительно оси приводного вала. Тогда конец шатуна, соединенный с ведомым колесом, двигается по траектории, представляющей собой сумму трех круговых составляющих.

Следовательно, кристаллизатор двигается по трехсинусоидальному закону.

В конкретном варианте выполне-. ния устройства величины эхсцентриситетов t,» =5 мм, г = 1 мгл, передаточное отношение от водила к ведомому колесу 5 0д = 2.

Нзобретение относится к металлургии, в частности к машинам непрерывного литья заготовок.

Нзвестен механизм качания кристаллизатора с балансирным сложением двух периодических составляющих. Ба- 5 лансир приводится в движение с помощью двух кинематических пар эксцентракулиса, причем эксцентрики. соединены между собой зубчатыми колесами. Движение балансира также мо>хет осуцествляться двумя кривошипно-шатунными парами. Такая конструкция при достаточно больших длинах шатунов может с заданной степенью точности осуществить сло>кение двух синусоидальных составляющих 1).

Недостатком описанного механизма является громоздкость, а вследствие

60льшого числа звеньев и шарниров пОнижаются надежность и срок безаварийной службы. Устройство затруднитЕльно смонтировать на базе известных кривошипно-шатунных механизмов, обеспечивающих синусоидальные движение кристаллизатора.

Наиболее близким к предлагаемому является кривошипно-шатунный механизм с одним кривошипом и шатуном, качательное дви>хение в котором создается с помощью приводимого от электродвигателя эксцентрика, соеди- 30 ненного удлиненным шатуном с рамой, несущей кристаллизатор (2) .

Однако при синусоидальном графике движения, обеспечиваемом данным механизмом, для получения достаточ- 35 нОго времени движения кристаллизатора с опережением слитка {"ýàëåчивания")приходится задавать максимальную скорость кристаллизатора, в 1,5 раза большую скорости слитка. 40

Такое опере>кение приводит к ухудшению качества и увеличению процента брака слитков из-за поверхностных дефектов. При оптимальных опережениях, равных 1,10-1,15, время 45

"залечивания" для синусоидального графика скорости составляет лишь

13-1бЪ периода колебаний..Наличие одного эксцентрика в известной конструкции не позволяет обеспечить сложение синусоидальных движений и за счет этого увеличить время "залечиван и я" .

Цель изобретения — улучшение качества слитка за счет придания кристаллизатору движения, представляющего собой сумму синусоидальных составляющих.

Поставленная цель достигается тем, что механизм качания кристаллизатора, содержащий несуцую раму, б0 привод и шатун, один конец которого шарнирно соединен с несущей рамой, снабжен ведомым зубчатым колесом и планетарным механизмом, причем другой конец шатуна эксцентрично »5 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 сольечным колесом б, а сателлит 4 — с ведомым колесом 5. C последним жестко соединен эксцентрик

7, а с ним — нижний конец шатуна 8, который шарнирно соединен с несуцей кристаллизатор 9 рамой 10. Отношение эксцентриситетов составляет — 0,1 — 0,4.

Работа предложенного устройства при сложении двух синусоидальных движений осуществляется следуюцим образом.

Вращаясь вместе с приводным валом

1, водило 2 приводит в движение сателлиты 3 и 4, при этом сателлит

3 обкатывается по неподвижному колесу б. Сателлит 4 в свою очередь приводит во вращение 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 эксцентриситетагли f » и 0 < его повороты пренебрежимо малы, поэтому кристаллизатор совершает двусинусоидальное дви>хение. Амплитуды синусоидальных составляюцих задаются с помоцью экс центриситетов » и EZ . Их абсолютные значения зависят от скорости слитка и периода колебаний, а отношение — от задаваемого значения опережения.

1026937 э-(q,- ц2) с, Ц», - потери металла за год из-за поверхностных дефектов слитка при производительности установки

600000 т/г (Q» =600 т/г) г

g> — предполагаемйе потери металла после использования (Qq= 300 Т/г); — стоимость 1 т стали в слитках (С = 100 руб/т);

Э =(600-300г 100 = 30000 руб/г. где

25

Составитель З.Щитов

Редактор Н. Швыдкая Техред С. Мигунова Корректор А, Повх

Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4630/14

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

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

2 приводит в движение сателлиты

3 и 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 водилом 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, шарнирно закрепленного на эксцентрике, представляет собой сумму двух круговых составляющих, а движение верхнего конца шатуна 8, присоединенного к раме 10, и кристаллизатора,9 является суммой двух синусоидальных движений. Амплитуды составляющих колебаний кристаллиэатора при соответствующем передаточном отношении рамы равны

4,8 мм и 0,95 мм, причем первой из 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 413. Благодаря увеличению времени "залечивания" улучшается качество слитка и уменьшается процент брака.

Ниже приводится расчет экономической эффективности от использования изобретения только в электроста»5 леплавильном цехе: