Роликовая волока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ш4 В 2l С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р Ь .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3730126/22-02 (22) 27.04.84 (46) 30.04.86. Бюл. ¹ 16 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) В,В.Панов, В.С.Нагорнов и В.Н.Выдрин (53) 621.778(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 589051, кл. В 21 С 3/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 624678, кл. В 2 1 С 3/08, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 645719, кл. В 21 С 3/00, 1974. (54) (57) 1.РОЛИКОВАЯ ВОЛОКА, содержащая корпус, размещенную в нем кассету с роликами, установленную с воэможностью осевого перемещения и имеющую механизмы вращения и остановки одного из роликов, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности волочения за счет уменьшения обрывности переднего конца в пусковой период

7 она снабжена упругими элементами, связывающими кассету с корпусом, б

„„SU„„1227281 каждый из которых содержит устройство его предварительного сжатия усилием, не превьппающим усилие волочения, при этом суммарное усилие всех устройств предварительного сжатия упругих элементов больше усилия, обеспечивающего острение переднего конца заготовки прокаткой, на величину, равную где P — суммарное усилие всех устЕ ройств предварительного сжатия упругих элементов, h — величина осевого перемещеP ния кассеты на длину захвата переднего конца полосы тянущим устройством;

h — величина полного осевого перемещения кассеты.

2. Волока по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения срока службы волоки за счет ее плавного нагружения, приводной ролик кассеты снабжен регулируемым тормозным устройством.

1227281

3

Изобретение относится к конструкциям роликовых волок для производства сортовых и фасонных профилей волочением.

Целью настоящего изобретения является повышение производительности волочения за счет уменьшения обрывности переднего конца в пусковсй период, а также повышение срока службы волоки за счет ее плавного нагружения.

На фиг. 1 изображена роликовая волока, общий,вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1, на фиг. 3 — вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. Z; на фиг.5 — вид по стрелке Г на фиг. 2; на фиг. 6 часть разреза Д-Д на фиг. 2, пружины нагружены только усилием их предварительного сжатия, на фиг. 7 — то же, пакеты упругих элементов замкнуты на фиг. 8 — часть разреза Е-Е на фиг, 5; на фиг. 9 — часть разреза

Ж-Ж на фиг. 5; на фиг. 10 — часть разреза К-К на фиг. 5; на фиг, 11 часть разреза N-М на фиг. 10; на фиг. 12 — суммарная силовая характеристика пакетов упругих элементов.

Роликовая волока содержит корпус

1, в котором на направляющих 2 и 3 качения монтируются ползуны 4, жест-ко связанные с кассетой 5. В кассете

5 роликовой волоки на подшипниках

6 установлены ролики 7 и 8, причем .цапфы, например, верхнего ролика l выполнены удлиненными. На одну из цапф ролика 7 на подшипнике 9 качения устанавливается зубчатое колесо

10, находящееся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 11, смонтированном посредством подшипниксв 12 на оси 13, скрепленной с кассетой 5.Колесо 11 в свою очередь нахоцится в постоянном зацеплении с рейкой 14„ жестко связанной с корпусом 1. На крышке 15 подшипникового узла колеса 10 выполнено торцовое зубчатое зацепление, с помощью которого осуществляется сопряжение упомянутой крышки 15 с полумуфтой 16, установленной на цапфе ролика 7, подвижно в осевом направлении, например, посредством шлицевого соединения за счет кольца 17, системы рычагов 18 и 19, электромагнита 20 и пружины 21

Рычаги 19 с электромагнитами 20 жестко крепятся в кассете 5. На другую цапфу ролика 7 устанавливается посредством, например, шпоночного соединения барабан 22 взаимодействующий с тормозом 23, например, колодочного типа, корпус которого крепится к кассете 5. Взаимодействие ползунов 4 с корпусом 1 осуществляется посредством упругих элементов, которые устанавливаются на наружных г оверхностях корпуса 1 и включают в себя по два симметрично расположенных (с внешних сторон верхней и нижней части корпуса) пакета пружин 24 и 25, смонтированных на цилиндрических направляющих 26 и

27, .между ползунами : и пластиной

28, установленной :. а этих же направляющих подвижно в осевом направлении, а также пласти;,ой 28 и жестко связан-ной с коргусоь". 1 пластиной 29, подвижные упоры 30 и 31, фиксаторы 32 и 33„ кривошигы 34, шатуны 35, фигурные оси 36, стайку 37, стопоры

38„ скрепленные с корпусом 1, систему управления работой накопления эпер;.ии упругими элементами, например, выполненную в виде электромагнитных устройств 39 и 40, и направляющие кронштейны 41, Цилиндрические направляющие 26 и 27 крепятся в верхней частик стойке 37, а в нижней части - к основанию корпуса 1 °

Фиксаторы 32 и 33 устанавливаются на ползунах - посредством осей 42, при этом фиксатор 33 шарнирно посредством оси 43 сопрягается с фиксатором, 32, 1(ac..ãоянное прижатие фиксаторов

32 и 33 к соответствующим фигурным осям 36 обеспечивается за счет пружин

44 и 45,. Нодвижные упоры 30 и 31 представляют из себя цилиндрические ролики, цагфы которых сопрягаются с пазами ползу-на 4 и кронштейна 41 с возможностью вращения и перемещения вдоль оси волочения, при этом подвижный упср 31 снабжен лопастями, к одной из которых шарнирно крепится кривошип 46, скрепленный шарнирно с толкателем 7 электромагнита 48.

На толкателе 47 электромагнита 48 смонтирована пружина 49, Фигурные оси 36 устанавливаются в расточках подвижной в направлении оси волочения пластины 28 и неподвижной пластины 29 с возможностью поворота посредством крьш!ек 50 и накладок 51.

Квадратные хвостовики фигурных осей 36 кинематически связаны между собой с помощью кривошипов 34 и шату30

Ползун 4 сопрягается с подвижным упором 30, прижимает его к пластине

28 до полной выборки зазоров в сопряжения деталей ползун 4 — подвижной упор 30 — пластина 28 и жестко фик3 1227 нов 35, а на цилиндрических цапфах упомянутых фигурных осей 36 с помощью шлицевого соединения смонтированы зубчатые колеса, 52 которые входят в зацепление с рейкой 53, а зазор

5 в зацеплении выбран пружиной 54 и в заданном положении рейка 53 стопорится толкателем 55 электромагнита

56 с пружиной 54. Электромагнитные устройства 39 и 40 крепятся к соот- 1р ветствующим пластинам 28 и 29 накопителя энергии. Конструкция нижнего накопителя энергии аналогична верхнему, Настройка роликовой волоки про- 15 изводится следующим образом.

Электромагнит 56 выключен, при этом толкатель 55 под действием пружины 57 сопрягается с отверстием рей-. ки 53, фиксируя фигурные оси 36, ки.— нематически связанные друг с другом посредством кривошипов 34 и шатунов

35 так, чтобы плоскости их лысок были перпендикулярны оси волочения (фиг. 5 и 7).

Подвижные упоры 31 посредством прудкин 49, толкателей 47 и кривошипов 46 установлены так, что плоскос. ти их лопастей ориентированы вдоль оси волочения (фиг. 5, 6 и 7).

Полумуфта с помощью пружин 21, систем рычагов 18, 19 и кольца 17 выведена иэ зацепления с крышкой 15 подшипникового узла колеса 10. Электромагнит колодочного тормоза 23 отключен, между барабаном 22 и ко35 лодками тормоза 23 имеется зазор.

Закреплением стопоров 38 к корпусу

1 создается предварительное нагружение каждой из пружин 24 и 25, напри40 мер, с помощью тянущего устройства и управляемых захватов, закрепленных на кассете 5 (не показано). Для этого производят перемещение кассеты

5 с ползунами 4 по направлению воло45 чения, осуществляя тем .самым последовательное накопление потенциальной энергии сжатия пружин, при этом усилие, развиваемое тянущим устройством, не превышает усилия волочения.

Последовательность операций с устройствами системы управления работой накопителей энергии следующая.

281 4 сируется фиксатором 32 с пружиной 44 (фиг. 5 и 7). Таким образом, пружины

24 верхнего и нижнего пакетов отключаются. Одновременно с срабатыванием фиксаторов 32 включается электромагнит 48, и посредством толкателя 47, кривошипа 46 подвижный упор 31 разворачивается и производится этап накопления потенциальной энергии во вторых (верхнем и нижнем) пакетах за счет сжатия пружин 25. Пластины 28 прижимают подвижные упоры 31 к пластинам 29, жестко связанным с корпусом 1, до полной выборки зазоров в сопряжениях деталей пластина 28— подвижный упор 31 — пластина 29 и жестко фиксируются фиксатором 33 с пружиной 45. Далее тяговое устройство рассоединяется с кассетой 5 роликовой волоки, а электромагнит 48 выключается. В результате проведенных операций кассета 5 с ползуном 4 сопрягается с корпусом 1, а накопители приобретают потенциальную энергию для прокатки переднего конца полосы.

Прокатка переднего конца осуществляется следующим образом.

Выключением электромагнита 20 нолумуфта 16 вводится в зацепление с крышкой 15 подшипникового узла колеса 10, в результате чего кинематическая цепь рейка 14 — колесо 11 колесо 10 становится замкнутой. Затем включается электромагнит тормоза 23 и его колодки прижимаются к барабану 22 с усилием, обеспечивающим надежную фиксацию ролика 7 от проворота при размыкании пакетов пружин 24 и 25.

Подводится полоса к очагу деформации, одновременно включаются все электромагниты 56. Толкатели 55 выходят из сопряжения с отверстием реек 53, при этом фиксация кассеты 5 от перемещения вдоль оси волочения обеспечивается только за счет колодочного тормоза 23. Изменением силы тока в обмотках электромагнита колодочного тормоза 23 осуществляют плавное растормаживание барабана 22, кассета 5 с ползунами 4 перемещается против направления волочения и за счет реечной и зубчатой передач вращает ролик

7. При перемещении кассеты 4 с ползунами 5 против направления волочения, фиксаторы 32 и 33 поворачивают фигурные оси 36, и сразу по выходу лысок фигурных осей 36 из сопряжения с упомянутыми фиксаторами 32 и

33 все фигурные оси посредством пру1227281

15 б т (Г+ Р+ P ) Р где Р

Р, 2

5G жин 54, реек 53 возвращаются в исходное положение и фиксируются отключением электромагнитов 56 с помощью толкателей 55 и пружин 57, а пружины 49 разворачивают лопасти подвижных упоров вдоль оси волочения. Для осуществления процесса прокатки переднего конца полосы суммарные силовые характеристики пакетов пружин

24 и 25 должны удовлетворять следующим условиям (фиг. 8): усилие волочения; суммарное предварительное нагружение пружин 24 и 25," усилие, необходимое для замыкания первых (верхнего и нижнего)пакетов пружин 24; усилие, необходимое для замыкания вторых (верхнего и нижнего) пакетов пружин 25; о т=р +р +P (P +P +P ) h

1 Я р 2

h, + h, hp

= P — — — — — минимальное

У h

1 осевое усилие на рейке, при котором возможна прокатка р

h, h д- величины перемещения кассет

5 с ползунами 4 при замыкании соответствующих пакетов упругих элементов

И;„П,Д i

h ь — - -" — -ь — — — величина продольного перемещения кассеты 5 с полэунами

4, обеспечивающая прокатку переднего конца на длину„ необходимую для захвата полосы тянущим устройством;

 — делительный диаметр колеса 11;

Эр — катающий диаметр ролика 7; — величина вытяжки полосы; — передаточное число зубчатой пары колеса 11 — колеса 10.

По окончанию прокатки переднего конца полосы отключением электро— магнита 20 полумуфта 16 выводится из зацепления с крышкой 15 подшипникового узла колеса 10, а отключением электромагнита колодочного тормоза 23 полностью растормаживают барабан 22, и производят процесс волочения заготовки, причем началу волочения всегда предшествует накопление энергии в пакетах пружин 24 и 25 с помощью тянущего устройства, связанного с кассетой посредством прокатанного переднего конца., что в свою очередь обеспечивает сушественное снижение обрывности полосы в пусковой период за счет устранения влияния инерционных сил на напряжение волочения в передних концах. Последовательность операций при накоплении энергии до начала включения аналогична вышеописанной при перемещении кассеты 5 с полэунами 4 с помощью тянуще25 .го устройства и управляемых захватов при настройке роликовой клети (проводится только после перевалки кассеты 5 с ползунами 4)

Предлагаемое устройство по сравнению с известным сокращает затраты времени при прокатке переднего конца полосы за счет сокращения одной операции (возврат рейки в исходное положение перед началом волочения), снижает обрывность полосы в пусковой период (пакеты пружин обеспечивают плавное доведение скорости волочения цо рабочей). Существенно упрощается конструкция роликовой волоки — отпадает необходимость в установке отдельного привода вращения роликов, в результате чего снижаются трудоемкость изготовления роликовой волоки и трудозатраты на ее обслуживание.

Суммарное расчетное снижение трудозатрат на деформацию полосы в заданный размер и обслуживание оборудования в зависимости от макропрофилесортамента составляет 0,2 — 57, что позволяет в конечном итоге повысить производительность на О, 15-0.35/.

Предлагаемое изобретение использовано при разработке технического проекта роликовой волоки с диаметром роликов ф180 мм.

1227281

Фиг,1

8- д

Щ(/Г. 4

Bu8f й

) 22728) (Риа 7

1227281

Ф- H ла8ерюута я

Составитель В. Васильева

Редактор Н. Слободяник Техред Л.Олейник Корректор Л.Патай

Заказ 2242/8 Тираж 783

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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