Привод клети стана холодной прокатки труб

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается усовершенствования приводов клетей станов холодной прокатки труб. Целью изобретения является ////////////////////////////////////л ////////////////////////////////7//// ФигЛ уменьшение динамических нагрузок в приводе и передаваемых на клеть вертикальн1)1х нагрузок. Привод клети стана холодной прокатки труб содержит соединительное звено, выполненное в виде массивной ступенчатой втулки I с подшипниками 2 и 3, шарнирно соединенные с ней шатуны 4, шарнирно соединенные с ними кривошипные зубчатые колеса 5 и контактирующие с ними приводные нестерни 6. Шатуны соединены с кривошипными зубчатыми колесами сферическими шарнирами 7, а соединительное звено соединено с шатунами шарнирами 8, оси которых расположены диаметрально противоположно друг другу и перпендикуляри.; осевой плоскости втулки, при этом оси валов 9 кривошипных зубчаты.х колес разме ш.ены в горизонтальной осевой плоскости втулки. 4 ил. (Л ьо Ot) со 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д q В 21 В 21 00, 35 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3932464/22-02 (22) 22.07.85 (46) 15.12.86. Бюл. № 46 (71) Ереванский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. К. Маркса (72) P. П. Джавахян и 3. A. Акопджанян (53) 621.771.06-589.4-88 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 507375, кл. В 21 В 35/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 816594, кл. В 21 В 35/06, 1979 (54) ПРИВОД КЛ ЕТИ СТА НА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается усовершенствования приводов клетей станов холодной прокатки труб. Целью изобретения является

„„Я0„„1276385 уменьшение динамических нагрузок в приводе и передаваемых на клеть вертикальных нагрузок. Привод клети стана холодной прокатки труб содержит соединительное звено, выполненное в виде массивной ступенчатой втулки 1 с подшипниками 2 н 3, шарнирно соединенные с ней шатуны 4, шарнирно соединенные с ними кривошипныс зубчатыс колеса 5 и контактирующие с ними приводные шестерни 6. Шатуны соединены с кривошипными зубчатыми колесами сферическими шарнирами 7, а соединительное звено соединено с шатунами шарнирами 8, осн которых расположены диаметра.чьно противоположно друг другу и перпснднкуляри.; осевой плоскости втулки, при этом оси ва1оВ 9 кривошипных зубчатых колес размещены в горизонтальной осевой плоскости втул ки. 4 ил.

1276385

Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается усовершенствования приводов клетей станов холодной прокатки труб.

Целью изобретения является уменьшение динамических нагрузок в приводе и передаваемых на клеть вертикальных нагрузок.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема привода в плане; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид В на фиг. 1; на фиг. 4 — графики изменения скоростей соединительного звена и клети и моментов от их сил инерции.

Привод клети стана холодной прокатки труб содержит соединительное звено, выполненное в виде массивной ступенчатой втулки 1 с подшипниками 2 и 3, шарнирно соединенные с ней шатуны 4, шарнирно соединенные с ними кривошипные зубчатые колеса 5 и контактирующие с ними приводные шестерни 6. Шатуны с кривошипными зубчатыми колесами соединены сферическими шарнирами 7, а соединительное звено с шатунами-шарнирами 8, оси которых расположены диаметрально противоположно друг другу перпендикулярно осевой плоскости втулки при этом оси валов 9 кривошипных зубчатых колес размещены в горизонтальной осевой плоскости втулки.

Устройство работает следующим образом.

Приводные шестерни 6 находятся в зацеплении друг с другом, вращаются в противоположные стороны. В противоположных направлениях вращаются и контактирующие с ними кривошипные зубчатые колеса 5.

Этим обеспечивается противоположность и равенство у глов с(п и Ч 2 поворота пальцев сферических шарниров 7 и противоположность вертикальных перемещений шатунов 4.

Под действием вертикальных составляющих реакций в шарнирах 8 ступенчатая втулка 1 поворачивается в подшипниках 2. Горизонтальные составляющие реакций через упорные подшипники 3 передаются на клеть, вызывая ее возвратно-поступательное перемещение. При этом ступенчатая втулка 1 совершает возвратно-винтовое движение, т. е. качается на подшипниках 2 относительно клети и совершает возвратно-поступательное движение вместе с клетью. Ход Н клети и угловой размах Ч возвратно-качательного движения соединительного звена относительно клети определяются но формулам

О = Хаакс —. Хакк = 2L и Чс = 2Ч макс =

2arc tg L, L где Li — радиус вращения центров сферических шарниров 7;

L — расстояния плоскостей движения центров сферических шарниров 7 от оси ОХ втулки;

Х вЂ” координата, определяющая положение шарниров 8; — угол поворота втулки.

Динамические моменты от сил инерции возвратно-поступательного движения клети

М, возвратно-вращательного движения соединительного звена М" и суммарного динамического момента М на кривошипных зубчатых колесах определяются по формулам

М= Мк+ М-= оР(тх х" + х х")., где с> — угловая скорость вращения кривошипных зубчатых колес 5;

m — суммарная масса соединительного звена и частей клети, участвующих в возвратно-поступательном движении; х,х", 9; у-" — первые и вторые производные от координат х и Чс поступательного и вращательного движений соединительного звена го по углу поворота т кривошипных зубчатых колес 5;

7 — момент инерции соединительноно звена относительно оси его вращения.

В предлагаемом приводе поступательное

25 движение клети и вращательное движение соединительного звена осуществляется в противофазе, т. е. увеличение скорости V клети сопровождается уменьшением угловой скорости Cd. ° соединительного звена и наоборот (см. фиг. 4).

В свою очередь это приводит к противофазности динамических моментов М. и Mê, как это показано на фиг. 4. Между клетью и массивным соединительным звеном происходит постоянный энергообмен, что приводит к уменьшению положительных и отрицательных пиков суммарного динамического момента М. На фиг. 4 представлены графики изменения динамических моментов для привода с параметрами m= а= Li= 1, I= 08

L = 1,1, 1.з — — 1,6 и длине шатунов Е. = 2,7.

4О Как видно из графиков наличие в приводе качающегося массивного соединительного звена, играющего помимо передачи поступательного движения от шатунов 4 к клети роль противовеса, приводит к уменьшению положительных и отрицательных пиков ди45 намического момента М. от сил инерции поступательно движущихся частей клети на 35@,. Степень уравновешивания можно повысить путем рационального выбора размеров L, L, L;< привода и момента инерции

2 соединительного звена.

Уравновешивание в предлагаемом приводе осуществляется в непосредственной близости к клети-источнику возникновения динамических сил и моментов, что приводит к разгрузке звеньев в цепи привода и их соединений от динамических сил. Этим предлагаемый привод выгодно отличается от известных приводов с инерционным уравновешиванием.

1276385

Уменьшение продольных габаритов привода достигается тем, что его шатуны могут быть короткими, сколько это позволяет условие соседства кривошипных зубчатых колес 5 со втулкой 1 (в примере на фиг. 1 отношения длин шатунов 4 к радиусам «кривошипов» Li равны 2,7 вместо 5 — 6 в известных кривошипно-шатунных приводах).

В предлагаемом приводе шатуны 4 совершают пространственное движение. При этом силы взаимодействия втулки с шатунами 4, направленные вдоль продольных осей последних, имеют тангенциальные (//402) осевые (// ОХ) и радиальные (z ОХ) составляющие. Тангенциальные составляющие образуют пару сил, реализующую вращение соединительного звена в подшипниках 2.

Радиальные составляющие взаимно уравновешиваются на втулке 1, а осевые составляющие складываются и определяют силу взаимодействия втулки с клетью вдоль оси прокатки, передаваемую посредством упорных подшипников 3. Следовательно, на клеть передаются только осевые составляющие усилий, чем и достигается разгрузка направляющих клети от усилий, действующих в плоскости, перпендикулярной к оси прокатки и вызванных инерционными или технологическими силами.

Отличительной особенностью предлагаемого привода является и то, что вращательное движение соединительного звена относительно клети, описываемое выражением

Y = агс 1д(з1п ), зависит только от отношения Li/L и не зависит ни от длин шатунов, ни от расстояний L; шарниров 8 от оси втулки. Поэтому неизбежные расхождения в длинах шатунов и в радиусах установки шарниров 8 не будут являться причинами неравномерного нагружения шатунов.

Предлагаемый привод позволяет более, чем в два раза уменыпить его продольные габариты за счет применения коротких шатунов и снизить уровень динамических нагрузок в приводе путем рационального использования энергии разгона и торможения массивного промежуточного звена, а также исключить вертикальные нагрузки на клеть.

Форм ула изобретены.ч

Привод клети стана холодной прокатки труб, содержащий соединительное звено, шарнирно соединенные с ним шатуны, шарнирно соединенные с ними кривошипныс

QQ зубчатые колеса и приводные шестерни, контактирующие с колесами, от,шчающ(шся тем, что с целью уменьшения динамических нагрузок в приводе и передаваемых на клеть вертикальных нагрузок, приводные шестерни установлены на отдельных валах в зацеплении друг с другом, соединительное звено выполнено в виде массивной ступенчатой втулки с подшипниками, оси шарниров, соединяющих шатуны с соединительным звеном расположены диаметрально противоположно друг другу и перпендикулярно осевой плоскости втулки, а шарниры, соединяющие шатуны с кривошипными зубчатыми колесами, выполнены сферическими, при этом оси валов кривошипных зубчатых колес размещены в горизонтальной осевой плоскости втулки.

Вио б

1276385

0,З

Редактор Л. Долинич

3aказ 661316

Составитель О. Прокопеня

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4