Рабочая клеть прокатного стана

 

РАБОЧАЯ КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО СТАНА, включающая станины с поперечинами и опорными лапами, расположенными на уровне узлов валков, валки с подушками, нажимное устройство, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок и повьш1ения точности прокатки, опорная плоскость лап станин размещена на расстояниях от их нижних и верхних поперечин, при которых суммарная жесткость элементов клети, расположенных выше межвалкового зазора и участков станин выше опорных плоскостей лап, равна суммарной жест- „ кости элементов клети, расположенных 5 ниже межвалкового зазора и участков (Л станин ниже опорных плоскостей лап.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51)В 2 В 3 02

1В

БИЛ и ЛЕ ;„:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3624737/22-02 (22) 08.06.83 (46) 30.05.85 ° Бюл. У 20 (72) В.Д. Плахтин, С.А. Москвитин, В.И. Пономарев, Л.И. Данилов и И.А. Бобух (71) Всесоюзный заочный политехничес кий институт и Производственное объединение "Новонраматорский машиностроительный завод" (53) 621. 771. 2, 06 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В ?89170, кл. В 21 В f3/02, f978.

2. Авторское свидетельство СССР

У 429858, кл. В 21.В 13/02, 1974-.

„„ЯО„„A (54) (57) РАБОЧАЯ КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО

СТАНА, включающая станины с поперечинами и опорными лапами, расположенными на уровне узлов валков, валки с подушками, нажимное устройство, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок и повышения точности прокатки, опорная плоскость лап станин размещена на расстояниях от их нижних и верхних поперечин, при которых суммарная жесткость элементов клети, расположенных выше межвалкового зазора и участков станин выше опорных плоскостей лап, равна суммарной жесткости элементов клети, расположенных ниже межвалкового зазора и участков станин ниже опорных плоскостей лап.

1158260

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для совершенствования конструкций рабочих клетей прокатных станов 5

Известна рабочая клеть прокатного стана, включающая станины с опорными

I лапами, расположенными на уровне нижних поперечин станин, валки с подушками, нажимное устройство (1) . 10

Недостатком известной рабочей клети является наличие асимметрии жесткостных характеристик элементов ее верхнего и нижнего участков относительно межвалкового зазора " зоны 15 возмущающего воздействия (очага деформации), обусловленной главным образом расположением опорных лап станин на уровне нижних поперечин. Это приводит к перераспределению динами- 20 ческих нагрузок между элементами клети и их росту, неоднозначности протекания переходных процессов на верхнем и нижнем валках и снижению точности прокатки. 25

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является рабочая клеть, включающая станины с опорными лапа- . ми, расположенными на уровне узлов валков, валки с подушками, нажимное устройство (2).

Недостаток известной рабочей клети заключается в том, что она не позволяет в полной мере снизить динамические нагрузки, возникающие

35 лри захвате металла в установившемся режиме прокатки, и тем самым обеспечить высокую точность прокатки.

Цель изобретения - снижение дина40 мических нагрузок и повьппение точности прокатки.

Поставленная цель достигается тем, что в рабочей клети прокатного стана, включакпцей станины с поперечинами и опорными лапами, расположенными на уровне узлов валков, валки . с подушками, нажимное устройство, опорная плоскость лап станин размещена на расстояниях от их нижних и верхних поперечин, при которых суммарная жесткость элементов клети, расположенных вьппе межвалкового зазора и участков станин вьппе опорных плоскостей лап, равна суммарной жест-55 кости элементов клети, расположенных ниже межвалкового зазора и участков станин ниже опорных плоскостей лап.

На чертеже показана схема рабочей клети.

Рабочая клеть включает станину 1 с верхней 2 и нижней 3 поперечинами, рабочие 4 и опорные 5 валки с подушками, нажимное устройство 6. Станины установлены лапами 7 на плитовины 8, опирающиеся на фундамент 9.

Опорная плоскость лап А-А делит -станину на верхний 1 и нижний II участки и расположена на расстояниях 0 и Ь от верхней 2 и нижней 3 поперечин.

При этом жесткости элементов клети, расположенных выше и ниже межвалкового зазора (плоскость Б-Б), и участков станин, расположенных выше и ниже опорных плоскостей лап станин, подчиняются соотношению

1 I 1

+ ч1 (11 э. н ст и п.з ст. rr или

Сз.н ст.н э.rr Сст.в

С С

С,н С„„С,, С„.в где С, и и С „- суммарные жесткости верхних и нижних элементов клети;

С и С вЂ” суммарные жесткости ст. Ir ст. н верхних и нижних участков станин.

В рабочей клети к верхнему ее участку относятся следующие элементы, например, для четырехвалковой клети: с узлы верхних рабочего и опорного вал» ков, нажимное устройство, верхняя часть станины выше опорных лап;.а к нижнему участку — узлы нижних, рабочего и опорного валков, нижняя часть станины ниже опорных лап. При условии расположения нажимного уст.— ройства снизу, оно входит в нижний участок клети.

В приведенном соотношении указаны статические жесткости элементов, определяемые формой и соотношением размеров деталей и узлов клети. Динамическая жесткость здесь не учитывается, так как переходные процессы, происходящие в рабочей клети, опрЕделяются главным образом свободными затухающими колебаниями ее элементов.

При этом отсутствувт доминирующее влияние вынужденных, возмущающих .факторов, например, изменяющихся по гармоническому закону.

При наличии в конструкции клети гидравлических нажимных устройств

Параметры четырехвалковых клетей стана 1700 с размерами валков 650/1250xi700 мм при ширине полосы В 1, 360 м и усилии прокатки P = 2 ° 10 кН

Элементы клети и показатели Упругая деформация их упругой деформации по участкам

Жесткость по участкам

Верхний Нижний

10 м Ж 10 м Х

Верхний

10 н/м

Нижний

10 н/м

12121. Рабочий валок (прогиб) 0,165 4 0,165

4 12121

14 5 3508

Опорный валок (проедание) 0,57 14,5 0,57

3508

Сжатие по контакту рабочего и опорного валков

О ° 29 7 ° 5 Ов29 7в5 6897

6897

Станина (с учетом поперечин и стоек) Оэ5 12 ° 7 О ° 2

10000

5,3 4000

Нажимной увел, включая подушку верхнего опорного валка

0,56 14

3571

Подушка нижнего опорного валка

0,05

40000 з 11582 расчет суммарной жесткости соответствующего участка выполняется с учетом жесткости гидравлической системы.

При наличии гидрораспора или предварительного напряжения клети, жесткость 5 гидросистемы, если она не связана с гидросистемой нажимного устройства, не учитывается, так как при выбранных зазорах она не влияет на соотношение суммарных жесткостей верхнего 10 и нижнего участков клети.

В качестве примера в таблице даны величины упругих деформаций и жесткостей элементов и участков четырехвалковых клетей стана 1700. 15

Варьируя значениями жесткостей элементов верхнего и нижнего участков клети, добиваются соотношения между жесткостями согласно выражению (2).

Из приведенного примера видно, что суммарная жесткость верхнего участка в 1.,56 раза меньше нижнего. В предлагаемой клети жесткости верхнего и нижнего участков должны быть 25 равны. Если принять, что суммарная жесткость клети должна остаться неизменной при варьировании жесткостя60 4 ми элементов участков, то добиться поставленного условия можно следующим образом. Если расположить опорные лапы станин на уровне прокатки, то дополнительно необходимо увеличить жесткость нажимного устройства и верхнего опорного валка (уменьшить

l его проседание), в то же время уменьшить жесткость подушек нижнего опорного валка.

Клеть работает следующим образом.

При возникновении переходного про цесса (например, при захвате металла валками, изменение режимов прокатки и т.п.) динамические нагрузки равно1 мерно распределяются между элементами верхнего и нижнего участков клети и находятся в противофазе, взаимно компенсируясь. При этом переходный процесс приобретает вполне определенный характер, снижаются динамические нагрузки, что стабилизирует процесс захвата и прока ки полосы, при этом повышаются точность прокатки и надежность оборудования

:главных линий, что обусловливает технико-экономические преимущества предлагаемой клети, 1158260

Продолжение таблицы. пругая деформация

re участкам жесткость по участкам

Нижний

10." н/м

Подшипник верхнего опорного валка

6452

0,31

Подшипник нижнего опорного валка

0,26

7692

Суммарная упругая деформация и жесткость участка в вертикальном направлении 2,395 60,7 1,535 39,3 857

1302

100Х

508 ° 8

3,93

Составитель И. Скоробогатский

Редактор И. Касарда Техред Л.Мартяшова

И корректор А. Тяско

Заказ 3445/11 Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Элементы клети и показатели их упругой деформации

Суммарная упругая деформация и жесткость клети в вертикальном направлении ерхний . Нижний Верхний

0 м Х 10 м Х 10 н/м