Привод возвратно-поступательного перемещения частей стана холодной прокатки труб

 

ПИ1ВОД ЮЗВРАТНО-ПОСТУПАТБЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЧАСТЕЙ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПЮКАТКИ ТРУБ, содержащий кривошипно-шатунный механизм, от л и чающийся тем, что, с целью умень-. шения динамических нагрузок на привод за счет выравнивания и снижения экстремалы|ых значеннй ускорений, возвратно-поступательно. перемещаемых масс, он снабжен эксцентриковым валом с зубчато-реечной парой, пря этом шатуи кривошипно-шатунного ккханнзма насажен на эксцентричную шейку вала, а шестерня -зубчато-реечной пары жестко закреплена на одном из его концов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(51) В 21 В 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-c1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3408509/22-02 (22) 22.03.82 (46) 30.01.84. Бюл. NФ 4 (72) И. Н, Потапов, Г. Д. Стыркин, А. Д. Шейх-Али и А. И. Харин (71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 621.771-589.4.002.51 (088,8) (56) 1. Патент Англии йф 1149822, кл. В 3 М, 1969.

2. Гриншпун М. И. и др. Станы холодной прокатки труб. М., "Машиностроение", 1967, с. 146. (54) (57) ПРИВОД ВОЗВРАТНΠ— ПОСТУПА—

ТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЧАСТЕЙ СТАНА

ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий кривошипно-шатунный механизм, о т л ич а ю шийся тем, что, с-целью умень-. шения динамических нагрузок на привод за счет выравнивания н снижения экстремальных значений ускорений, возвратно-поступательно., перемещаемых масс, он снабжен эксцентриковым валом с зубчато-реечной парой, при этом шатун кривошипно-шатунного механизма насажен на эксцентричную шейку вала, а шестерня. зубчато-реечном пары жестко закреплена на одном из его концов.

1069889

Изобретение относится к трубопрокатному, производству, в частности к холодной прокатке труб, и,касается усовершенствования привода возвратно-поступательного перемещения частей стана ХПТ.

Известен привод возвратно-поступательного перемещения частей стана ХПТ со стационарной клетью, содержащий ролик, перемещающийея по замкнутому петлевому пазу, выполненному на поверхности вращающегося 10 барабана f Ц .

Применение в качестве привода возвратнопоступательного перемещения частей стана,i

ХПТ со стационарной клетью кулачкового механизма позволяет с достаточной для ведения процесса точностью воспроизвести требуемь1й закон движения заготовки и оправки, Однако, наряду со сложностью изготовления, этот механизм не способен воспринимать значительные нагрузки, возникающие при прокатке, из-эа относительно малой площади контакта между роликом и пазом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является привод воз вратно-поступательного перемещения частей стана холодной прокатки труб, содержащий кривошипно-шатунный механизм (21.

Известный привод способен воспринимать значительные нагрузки, возникающие при прокатке, однако наличие в механизме шатуна искажает косинусоидальный характер изменения ускорения движения возвратнопоступательно перемещаемых частей стана, свойственный бесшатунным кривошипно-ползунным механизмам.

Это явление усуглубляет неравномерность

35 динамических нагрузок, находящихся в прямопропорциональной зависимости .от ускорения подвижных масс, действующих на привод стана, и усложняет уравновешивание сил инерции известными способами, 40

Цель изобретения — уменьшение динамических нагрузок на привод за счет выравнивания и снижения экстремальных значений ускорений возвратно-поступательно перемещаемых масс, Поставленная цель достигается тем, что привод возвратно-поступательного перемещения частей стана холодной прокатки труб, содержащий кривошипно-шатунный механизм, снабжен эксцентриковым валом и зубчатореечной парой, при этом шатун кривошипношатунного механизма насажен на эксцентричную шейку вала, а шестерня зубчато-реечной пары жестко, закреплена на одном из его концов. 55

На фиг. 1 изображен привод, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 2; на фиг. 5 — различные фазы перемещения возвратно-поступательно перемец аемых частей ста на в зависимости от углов поворота кривошипа и шестерни; на фиг. 6 — графическая зависимость скорости V, ускорения Q u силы инерции,, возвратно-поступательно перемещаемых частей стана ХПТ от функции угла р поворота кривошипа.

На фиг. 5 буквой 0 обозначен центр вращения кривошипного вала, буквами Сь -Сд обозначены положения центра эксцентрикового вала и шестерни, буквами A — Ар — положения центра эксцентрично смешенной шейки.

Привод возвратно-поступательного перемещсния частей стана холодной прокатки труб содержит кривошипный вал 1, установленный подшипниками 2 в стационарном корпусе 3 стана и приводимый во вращение приводом стана (не показан), кривошип 4, шатун 5, связанный с кривошилным пальцем 6 через подшипники 7, эксцентриковый вал 8, монтированный своими шейками через подшипники 9 и 10 в корпусе 11 возвратно-поступательно перемещаемых частей стана ХПТ и связанный своей эксцентричной шейкой через подшипник 12 с шатуном, и зубчато-реечную пару, шестерни 13 которой жестко закреплена на одном из концов вала, а рейка 14 которой неподвижно установлена на раме 15.

Привод возвратно-поступательного перемещения частей стана ХПТ работает следующим образом.

От двигателя главного привода (не показан) в подшипниках 2 относительно корпуса 3 равномерно вращается кривошипный вал 1, который посредством шатуна 5, преобразующего вращательное движение в возвратно-посту. нательное, перемещает части стана, участвующие в возвратно-поступательном движении, Совместно с возвратно-поступательно движущимися частями перемешается шестерня 13, обкатывающая рейку 14 и приводящая во вращение эксцентриковый вал 8.

Одновременно с шестерней вокруг центра вала 8 вращается эксцентрично смещенная шейка, соединенная подшипником 12 с шатуном, Известно, что в обычном кривошипно-шатунном механизме максимум скорости и минимум ускорения ползуна не соответствует повороту кривошипа на 90 . Кроме того, экстремальные значения ускорения не равны между собой, т.е. ускорение изменяется не по косинусоидальному закону, В приводе из-за наличия эксцентрикового вала 8, соединяющего шатун 5 с корпусом

11 возвратно-поступательного перемещения частей стана, и шестерни 13, взанмодейст.1069889 4 ни противоположно направлению движения частей стана. В этом случае происходит вычитание движений, а следовательно, миниt мум скорости и максимум ускорения соответствуют повороту кривошипного вала на

180 .

Очевидно, что характер изменения скорости частей стана близок к синусоидальному, а характер изменения ускорения — к коси.

10 нусоидальному.

Характер изменения ускорений, близкий к косинусоидальному, обуславливает равенство экстремальных значений сил инерции внутри цикла, и как следствие, уменьшение динамических нагрузок на привод, что позволяет увеличить производительность станов ХПГ и повысить надежность и долговечность их узлов и механизмов.

Вца А

11 вующей с неподвижной зубчатой рейкой

14, частям стана, участвующим в возвратнопоступательном движении, сообщается дополни тельное движение, позволяющее перемещаться им на половину своего хода при повороте кривошипного вала на 90 .

Это достигается только в случае, когда диаметр делительной окружности шестерни выполнен так, что половина длины ее окружности по делительному диаметру равна радиусу кривошипа, При повороте кривошипного вала от Одо гъ 0

90, когда направление поступательного движения шестерни совпадает с направлением движения корпуса возвратно-поступательно перемещаемых частей стана, происходит сложение этих движений и части стана проходят путь, равный половине своего хода, т.е. максимум скорости и минимум ускоренйя точно соответствуют повороту кривошип- 20 о ного вала на 90 . При дальнейшем вращении кривошипного вала от 90 до l80»аправление поступательного движения шестерЗа базовый обьект принят стан 2ХПТС 840.

Экономический эффект от внедрения изобретения составляет 20 тыс. руб.

1069889

1069889

Составитель Н. Умнягина

Техред Л.Пилипенко Корректор А. Знмокосов.

Редактор М. Янович

Подписное

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

Заказ 11604/13 Тираж 796

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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