Линия привода валков клети прокатного стана

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при проектировании линий приводов валков клетей новых и при реконструкции действующих прокатных станов. Цель изобретения - повышение надежности оборудования путем уменьшения ударных крутильных нагрузок. Шпиндели и промежуточный вал выполнены с отношением длины шпинделя к диаметру его тела в четвертой степени, что позволяет одновременно с уменьшением уровня ударных нагрузок в 1,5-2,0 раза повысить надежность оборудования линии, ее долговечность и повысить производительность за счет сокра ш,ения простоев стана из-за поломок. Кроме того, существенно уменьшается влияние (Л на крутильные ударные нагрузки таких факторов , как зазоры в сочленениях элементов линии и зубчатых передачах, а также скорость захвата полосы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 21 В 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3930965/22-02 (22) 19.07.85 (46) 15.12.86. Бюл. № 46 (71) Институт черной металлургии и Производственное объединение «Ново-Краматорский машиностроительный завод» (72) В. В. Веренев, В. И. Лошкарев, С. M. Кулибаба, В. И. Пономарев, П. С. Гринчук и И. А. Бобух (53) 621.771.2.06-88 (088.8) (56) Целиков А. И., Зюзин В. И. Современное развитие прокатных станов. М.: Металлургия, 1972, с. 399.

Авторское свидетельство СССР № 1091956, кл. В 21 В 35/00, 1983.

ÄÄSUÄÄ 1276387 (54) ЛИНИЯ ПPИВОДА ВАЛКОВ КЛЕТИ

ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при проектировании линий приводов валков клетей новых и при реконструкции действуюших прокати ы х станов. Цель изобретен ия— повышение надежности оборудования путем уменьшения ударных крутильных нагрузок.

Шпиндели и промежуточный вал выполнены с отношением длины шпинделя к диаметру его тела в четвертой степени, что позволяет одновременно с уменьшением уровня ударных нагрузок в 1,5 — 2,0 раза повысить надежность оборудования линии, ее долговечность и повысить производительность за счет сокра щения простоев стана из-за поломок. Кроме того, существенно уменьшается влияние на крутильные ударные нагрузки таких факторов, как зазоры в сочленениях элементов линии и зубчатых передачах, а также скорость захвата полосы. 3 ил, !

276387 где L„„Lь—

ip D В"

15

Е2

20 лб

Ф-= -r-—

)и1, )п2

mm,, = 2(К =У) — 1 =КК вЂ”.Ы). —.К)Ж((К:М -r ) К г (2(Кз — v) — р, — ((Кз — р ) — v ) 5 R) — ((Кз — v) — r ) 5 R ((Кз — 1) — v, ) R

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при проектировании линий приводов валков клетей новых и при реконструкции действующих прокатных станов.

Цель изобретения — повышение надежности оборудования путем уменьшения крутильных ударных нагрузок, что обеспечивает снижение простоев стана и повышение его производительности.

На фиг. изображена схема линии привода рабочих валков в прокатной клети; на фиг. 2 — зависимость коэффициента динамичности от отношения приведенных податливостей и ри постоянных значениях моментов инерции Qi,8, Яд., на фиг. 3— расчетный график изменения момента сил упругости в предлагаемой линии привода, в которой шпиндели и промежуточный вал выполнены в соответствии с предлагаемой зависимостью.

Линия привода валков клети прокатного стана состоит из электродвигателя 1, промежуточного вала 2, редуктора 3, верхнего и нижнего шестеренных валов 4 и 5, верхнего 6 и нижнего 7 шпинделей. Конструктивно в линии привода шпиндели и промежуточный вал выполнены с отношением длины шпинделя к диаметру его тела в четвертой степени и отношением длины промежуточгде знак «минус» перед корнем берется при вычислении величины ml, а знак «плюс»вЂ” при вычислении величины )п, — (Я i +Ь 2)/

Р = (1 +) ), ) /з/у1 (1 +Ъ l + ), 1i = 1/ (1 + Л l+Л : ».,)

Х = ® 2/!-11> Ж = З/ I, g l — приведенный к валкам момент инерции вращающихся масс двигателя;

Bz — приведенный к валкам момент инерции редуктора;

Г) з — момент инерции валковой системы;

Кз — 1,7 — 1,8 — задаваемая наперед величина, которую не должен превосходить коэффициент динамичности в линии привода.

Предлагаемая линия привода работает следующим образом.

При захвате металла валками 8 и 9 крутящий момент передается на верхний 6 и ного вала к его диаметру в четвертой степени в соответствии с зависимостью:

4 (2)t(mi Ei — Е,) +Ь"14

m г Оь

5 — ",)2$(mgE i — Š) + —,. " - —"

Ill Я длина тела универсального шпинделя и промежуточного вала; диаметр тела шпинделя и промежуточного вала; суммарная приведенная к валкам податливость всех элементов линии привода, расположенных на участке двигательредуктор, кроме податливости промежуточного. вала; суммарная податливость всех элементов линии привода на участке редуктор-валки, кроме податливости шпинделей; передаточное отношение редуктора; постоянная, зависящая от модуля сдвига G; величины отношения приведенных жесткостей участков двигатель-редуктор и редуктор-валки, при которых коэффициент динамичности К не превышает некоторого наперед заданного значения К (Кз, определяется из следующей зависимости нижний 7 шпиндели, шестеренные валки 4 и 5, редуктор 3, промежуточный вал 2 и дви40 гатель 1. Поскольку шпиндели и промежуточный вал выполнены в соответствии с определенной зависимостью, при которой динамические свойства линии привода являются более благоприятными, в линии возникают крутильные колебательные процессы, кото45 рые характеризуются незначительной крутильной ударной нагрузкой (коэффициентом динамичности).

При выполнении шпинделей и промежуточного вала в соответствии с предлагаемой зависимостью коэффициент динамичности при захвате металла валками не превышает наперед заданной величины Кз, которую назначают исходя из требуемого уровня уменьшения ударных нагрузок (при реконструкции линии привода) или из допустимого их уровня (при проектировании новой линии привода) .

Одновременно с уменьшением ударных нагрузок достигается повышение надежнос1276387

25

35

Формула изобретения

= 2(К п) — — I (g< ) у)5 Rд ((Кз — и) — р, )Р

Д 2(Кз — р,) - — ы — ((Кз — p) — ujS Rj — ((Кз — u)" — u ) - S - Я - ((Кз — p) — u -) Г

5 = (Л, +Лз)/-

R = (1 + g1) /Т2/ ъА(1 р — 1/ () +f3 (+ Л )

Л1= 8 /Hi;

p,q = 8a/8> ти оборудования и повышение точности прокатки передних участков прокатываемой заготовки.

Расчеты применительно к действующим прокатным станам показали, что предпочтительно величину Кз принимать равной Кз =

=1,7 — 1,8. Указанная величина коэффициентна динамичности присуща линии привода, которая содержит электродвигатель, промежуточные валы, шпиндели и рабочие валки и обладает сравнительно небольшой динамикой. При Кз ) 1,8 динамическая составляющая крутящего момента в 2 раза и более превышает статический момент, что нежелательно. При Кз (1,7 дальнейшее улучшение динамических свойств линии привода (уменьшение ударной нагрузки) путем выбора соотношений размеров промежуточного вала и шпинделей практически не происходит.

Ь качестве заданной наперед величины коэффициента динамичности принято значение Кз = 1,8. Определенные по формуле (2) значения mi и тз при Кз = 1,8 приведены на фиг. 2.

В предлагаемой линии привода крутильные ударные нагрузки, возникающие в период захвата полосы, существенно уменьшаются (фиг. 3). За счет уменьшения уровня ударных нагрузок в 1,5 — 2 раза повышается надежность оборудования линии привода, в 2 — 3 раза долговечность оборудования, уменьшаются простои стана из-за поломок, что приводит к увеличению производительности. Кроме того, в данной линии привода существенно уменьшается злияние на крутильные ударные нагрузки таких факторов, как зазоры в сочленениях элементов линии и зубчатых передачах, а также скорость захвата полосы.

Линия привода валков клети прокатного 40 стана, содержащая электродвигатель, прогде знак «минус» перед корнем берется при вычислении величины mi, а знак «плюс»вЂ” при вычислении величины m : межуточный вал, редуктор, верхний и нижний шестеренные валки, верхний и нижний шпиндели, отличающаяся тем, что, с целькз повышения надежности оборудования путем уменьшения крутильных ударных нагрузок, шпиндели и промежуточный вал выполнены с отношением длины шпинделя к диаметру его тела в четвертой степени и отношением длины промежуточного вала к его диаметру в четвертой степени в соответствии с зависимостями — " (2@тiЕl — Ез) + —,.;- — "-;

0ь — " q) 2Я(тзŠ— Ез) + где 1.„Ь вЂ” длины тела ш п инделя и вала;

D, Рь — диаметры тела шпинделя и промежуточного вала.

Ei — суммарная приведенная к валкам податливость всех элементов линии привода, расположенных на участке двигательредуктор, кроме податливости промежуточного вала;

E — суммарная податливость всех элементов линии привода на участке редуктор †вал, кроме податливости шпинделей; — передаточное отношение редуктора; ф,=л6/3 — постоянная, зависящая от мо2 дуля сдвига 6;

m, т — величины отношения приведенных податливостей участков редуктор — валки и двигатель— редуктор, при которых коэффициент динамичности К не превышает некоторого наперед заданного значения К(К„ оп ределяются они из следующей зависимости.

В, — приведенный к валкам момент инерции вращающихся масс двигателя;

Я,— приведенный к валкам момент инерции редуктора;

B — момент инерции валков;

Кз = 1,7 — 1,8 — задаваемая наперед величина, которую не должен превосходить коэффициент динамичности в линии привода.

1276387

%аг

Р

2Ф

ozr gsu фиг,7

Составитель Г. Ростов

Редактор А. Долинич Те х ред И. Be pec Корректор И. Эрдейи

Заказ 6613/6 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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