Вкладыш шарнира скольжения универсального шпинделя

 

ВКЛАДЫШ ШАРНИРА СКОЛЬЖЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ, имеющий плоскую и цилиндрические контактные поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности , в его теле выполнены полости , перекрывающие всю рабочую часть между контактными поверхностями . (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 15!1 В 21 В 35/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 2 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3577366/22-02 (22) !2.04.83 (46) 15.05.84. Бюл. h - 18 (72) А.Н.Савельев, А.С.Шинкаренко, В.M.Íîâèêoâ, В.Э.Готфрид, В.Н.Савельев, Л.В.Баскаков, A.Н.Савельев, А.А.Бейль и Н.Ф.Голубь (71) Сибирский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе (53) 621.771-2.88(088.8) (56) 1. Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов.М., "Металлургия",, 1969, с.192-208.

2. Авторское свидетельство СССР

В 480460, кл. В 21 В 35/14, 1 974.

3. Авторское свидетельство СССР !! - 863035, кл. В 21 В 35/!4, 19?9.

4. Авторское свидетельство СССР

Ф 630020, кл. В 21 В 35/14, 1976. (54) (57) ВКЛАДЫШ ШАРНИРА СКОЛЬЖЕНИЯ

УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ, имеющий плоскую и цилиндрические контактные поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, в его теле выполнены полости, перекрывающие всю рабочую часть между контактными поверхностя1091958

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в универсальных шпинделях прокатных ста— нов.

Известен цельнолитой вкладыш из бронзы, используемый в шпинделях блюмингов и слябингов, имеющий плоскую и цилиндрическую рабочие поверхности (lj .

Стойкость подобных вкладышей сос1О тавляет 15-45 сут. Их замена приво-. дит к большим простоям станов. Необходимость частого изготовления вкладышей также требует затрат и до15 вольно много дефицитного цветного металла. Все это делает использование цельнолитных вкладышей невыгодным.

Известен вкладыш, выполненный в виде сборных частеи Г!2 .

Подобные вкладыши способны компенсировать износ трущихся поверхностей, но не повышают их стойкость к износу. Кроме того, сложность их изготовления и эксплуатации препятству25 ют их распространению и испольэованию.

Известен вкладыш, имеющий на рабочих поверхностях ячейки, заполненные антифрикционным материалом (3j .

Однако стойкость подобных материалов невелика и их срок службы незначительно превышает стойкость брон-. зовых вкладышей.

Наиболее близким к предлагаемому З5 по технической сущности и достигаемому результату является вкладыш шарнира скольжения универсального шпинделя, имеющий плоскую и цилиндрическую контактные поверхности. Вкладыш состоит иэ трех слоев: две рабочие плоскости и между ними демпфирующая прокладка. Демпфирующая прокладка способна сглаживать динамические колебания при передаче усилий от шпинделя к валку и воспринимать удары, возникающие при прокатке. За счет прокладки компенсируется износ вкладыша и более равномерно распределяется нагрузка (4) .

Однако прокладочный материал не способен гасить волны напряжений, возникающие в теле вкладыша, шпинделя и лопаток валков, что значительно снижает срок их службы. Кроме

> того, отсутствует прокладочный материал, способный достаточно хорошо работать в эксплуатационных условиях. К недостаткам конструкции относится также трудность установки прокладочного материала в теле вкладыша.

Цель изобретения — повышение долговечнс Сти вкладыша.

Поставленная цель достигается тел что во вкладыше шарнира скольжения универсального шпинделя, имеющем плоскую и цилиндрическую контактные поверхности, в теле выполнены полости, перекрывающие всю рабочую часть между контактными поверхностями. Шпиндель является одним из узлов в приводе прокатных валков и особенно подвержен механическим воздействиям сил, возникающих при прокатке. Во время прокатки на шпиндель действуют силы, резко меняющие свое направление и достигающие высоких значений (удары). В момент ударов происходит схватывание рабочих поверхностей трущихся деталей, что можно объя— нить процессами, возникающими как при сварке взрывом или ему подобными явлениями такими, как фреттингпроцесс.

Фреттинг-процесс — это разрушение трущихся поверхностей в результате динамического схватывания за счет значительных локальных напряжений, возникающих при наложении волн напряжений. Для избежания подобного износа необходимо сгладить динамические колебания системы и рассеять ло кальные напряжения, возникающие на поверхностях вкладыша. Это можно осуществить с помощью предлагаемой конструкции вкладыша.

На фиг.1 изображен вкладыш, раз-. рез; на фиг.2 — проекция вкладыша с вырезом по нижним полостям; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг.1.

Вкладыш состоит иэ стального остова с наплавленным на рабочие поверхности слоем бронзы 2. Стальной остов выполнен с полостями 3. Полости перекрывают все рабочие пространства вкладыша с наложением друг на друга. При таком исполнении вкладыш работает как многослойная пластинчатая пружина.

Экспериментальный образец вкладыша собран иэ набора листов опре деленной конфигурации, сваренных между собой, что дает воэможность получить полости нужной величины и расположить их в необходимой

1091958

Составитель Ю.Зарапин

Редактор !1.Киштулинец ТехредТ,МаточкаКорректор A.Дзятко

Заказ 3170/5 Тираж 796 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П1П! "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4 последовательности . Па местах контакта .вкладыша с лопатками валков и шпинделем наплавляется бронза.

Предлагаемый вкладыш работает следующим образом.

В момент приложения нагрузки вкладыш деформируется, так как имеет стальной остов 1 нежесткои конструкции, равномерно прилегая к рабочим поверхностям шпиндельной головки и лопаткам валка. Зтим достигается равномерное распределение удельной нагрузки, что исключает зоны с повышенным контактным напряжением.

При передаче резко возрастающих динамических колебаний стальной остов, работающий как многослойная пластинчатая пружина, воспринимает эти нагрузки и гасит их.

В процессе работы во вкладыше возникают волны напряжения, которые при наложении друг на друга создают зоны повышенных напряжений, приводящих к схватыванию трущихся поверхностей. Для рассеивания волн напряжений вкладыш имеет полости 3, пере5 крывающие все рабочее пространство, наличие которых предотвращает схватывание рабочих поверхностей вкладыша со шпинделем и лопатками валка, что исключает фреттинг-процесс и соответственно снижает износ вкладыша.

Применение вкладыша предлагаемой конструкции позволяет увеличить срок эксплуатации шарнирного узла шпинделя без остановки на ремонт в 2 . раза по сравнению с прототипом (базовый объект). Если прототип используется 45-60 сут., то предлагаемый вкладыш служит 90-120 сут.

При разовом использовании вкладыша экономический эффект составляет

48 тыс.руб. в год. !