Агрегат для правки металлической ленты растяжением

 

СП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социапистических

Республик

405622

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 24,111,1971 (№ 1632913/25-27) с присоединением заявки №вЂ”

Ч. Кл. В 21d 1 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий

Приоритет—

Опубликовано 05.Х1.1973. Бюллетень ¹ 45

Да а опубликования описания 4.1 .1974

УДК 621.982.4(088.8) Авторы изобретения

A. И. Целиков, E. А. Жукевич-Стоша, М. М. Ванинский, Б. Е. Житомирский, В. Д. Лурье, И. М. Макеев, В. В. Семенов, М. А. Сидоркевич и A. 3. Слоним

Заявитель

АГРЕГАТ ДЛЯ ПРАВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЯ ЛЕНТЫ

РАСТЯЖЕН И ЕМ

Изобретение относится к металлургическому отделочному оборудованию, применяемом для исправления дефектов прокатки (коробоватосги, рулонной кривизны и т. п.) в тонких металлических лентах.

Известен агрегат для правки металлической ленты растяжением, содержащий последовательно установленные дрессировочную клеть и роликоправильную машину, расположенные между тормозной и тянущей многобарабанными машинами, кинематически соединенными .между сооой зуочатыми передачамп оащего привода, имеющего дпфференциал и два связатнных с ннм д|внгателя.

Недостатком многобарабанных тянущих (тормозных) машин с жестким приводом оарабанов является пробуксовка между лентой и барабана и. Непрерывное проскальзывание в процессе работы призодит к быстрому износу барабанов и порче лент, особенно лептт с мягким покрытием. Использование в установке большого количества электропорошковых муфт регулируемого предельного момента для предотвращения проскальзывания снижает надежность установки.

В,предложенном агрегате с целью предотвращения проскальзывания между барабанами и металлической лентой и повышения надежности агрегата каждый барабан снабжен дифференциалом и соединен с его ведомым звеном, дифференциалы барааанов каждой машины ведущими и свободными звеньями соеlHIIåíû между собой зубчатыми передачами не более, чем по два, а объедпненныс ведущие звенья снабжены своим дифференциалом, соединенным ведущими If свободными звеньями с дифференциалом других, ана70гнчно oo7 eg»IIeIIIIbIx ведущих звеньев, и так далее по иерархической схеме до связи с аб1а 1цим приводом.

Устранение праскальзыва1вия ленты меж Il барабанами в мнстобарабанной тянущей ма шине эквивалентно обеспечению постояш,а: о соотношения моментов на барабанах, опредсляемого наименьшими гарантированными коэффициентами трения между лентой и аарааанами и и углами обхвата а. Поддержание заданного соотношения момвнтов на любом зада1шом рабочем режиме возможно только

20 в саморегулируемой по скорости системе с ,передаточ1Iыми числаM (между барабапамп, соответствующими расчетным соотношениям моментов. Саморегупировка механической .системы из l барааанов возможна, когда числа

25 степеней свободы в ней на единицу меньше числа барабанов, т. е, когда люоые (l — 1) из них могут менять скорость независимо от других.

В предлагаемом агрегате каждая из рас

Зо тягивающих машин выполнена с (1 — 1) сте405622 пенью свободы. В них барабаны напрямую пли через зубчатые передачи соединены с ведомыми звеньями дифференциалов, попарно замкнутых ведущими и свободными звеньями. Таким образом, образуются двухбарабанные группы, в которых зубчатыми передачами устанавливается необходимое расчетное пере,даточное отношение между бараоанами, сОответствующее их минимальной тяговой способности. Наличие в контуре замкнутых неприводных звеньев обеспечивает в двухба рабанной связи необходимую степень своооды для саморегулировки барабанов групт!ы по скорости.

Полученные двухбарабанные гру!п!пы описанным выше способом соединяются следую плими парами дифференциалов в четырехбарабанные, затем в восьмибараба!нные и т. д. по иерархической схеме. Каждая пара дифференциалов обеспечивает,в машине наличие одной степени свободы, лоэтому для l — барабанной машины количество дифференциалов будет 2 (l — 1) .

На фиг, 1 и 2 даны принципиальные схемы правильных агрегатов для правки металлической ленты растяжением.

На фиг. 1 — схема агрегата с четырехбарабапными тянущей 1 тормозной 2 машинами, дрессировочной клетью 8 и роликовой правильной машиной 4; на фиг. 2 — схема агрегата из двух четырехба рабанных машин (один из дифференциалов.2 д показан условно более полно, остальные обозначены прямоугольника ии) .

Агрегат для правки только растяжением (фиг. 2) состоит из двух машин: тянущей (оарабан 16 — 46, дифференциалы Io — бд с замыкающими их зубчатыми передачами) и симметричной ей тормозной (барабаны 56 — 86, диффере!нциалы 7д — 12д) — и общего привода) электродвигатели Д! и Дд .и зубчатые колеса. Каждый барабан соединен с ведомым звеном (!по фиг. 2 с водилом) соответствующего дифференциала, на!пример барабан 16— с водилом дифференциала Iд, барабан 26— с водилом д!ифференциала 2д и т. д. Ведущие звенья (по фиг. 2 солнечные колеса) . этих дифференциалов замкнуты зубчатой передачей 5 — б и приводятся зубчатым колесом 7. Свободные звенья (венцы) также соединены между собой зубчатыми колесами 8—

10. Суммарное передаточное число от барабана 16 к барабану 26 должно соответствовать расчетному отношению моментов на этих барабанах. В;передаче 5 — б передаточное отношение при нци!пиально не лимитируется и может быть выбрано из условий обеспечения приемлемых окружных скоростей вращения зубчатых колес и передаваемых нагрузок.

Аналогично дифференциалами 8д и 4д и зубчатыми колесами 11 15 связаны между собой барабаны 86 и 46. Образованные двухбараоанные группы приводятся зубчатыми,колесами 7 .и 1б, сидящими на ведомых звеньях дифференциалов 5д и бд. Эта пара также !И,„„= (S — Ял) r; для тормозной машины:

> Л„„= (Я вЂ” S) r, (2) суммарный активный момент, .,,кладываемыи тянущей машиной; натяжение между тормозной и тянущей маши!нами; ,суммарный реактивный момент, ра!звиваемый тормозной машиной; соответственно переднее и заднее натяжения полосы; радиус барабанов (принят для всех барабанов одинаковым), где М„, 50

М,„„—

S „!! S„—

В тормозной и тяговой машинах эти моменты YÓÌ,4, и У,М„„автоматически (в силу выполненных кинематических связей) должны делиться между барабанами 16 — 46 и 56 — 86 в заданном соотношении таким обимеет свободные замкнутые между собой колеса 17 — 19 (венцы) и замкнутые 20 — 24, ведущие солнечные шестерни. Суммарное передаточное число от колеса 16 к колесу 7 соответствует отношению суммарной расчетной тяговой способности барабанов 16 и 26 к тяговой способности барабанов 86:и 46.

Конструкция и связи тормозной машины аналогичны и осуществлены зубчатыми колесами 25 — 30, 81 — 3á, 87 — 48.

10 Маши ы,имеют оощий двухдвигательнь1й привод. Тянущая часть аврегата получает в соответствии с заданным рабочим режимом дополнительную скорость от двигателя Д через зубчатые колеса 44, 45 и венцовое колесо дифференциала 13д. Базовая скорость агретату задается двигателем Д, (в тянущую машину — через передачи 4б — 47 и дифференциал 13д, в тормозную — через зубчатые ко0 леса 48 — 51).

При,работе агрегата металлическая лента за!пра влеца так, как показано на фиг, 1, направления вращения всех зубчатых колес указаны стрелками на фиг, 2. Направление вращения венцовых колес каждого из дифференциалов Iд — 12д определяется распределением передаточных чисел в контуре, но в каждой замк!гутой паре дифференциалов один из венцов вращается в направлении, совпадающем с вращением соответствующего, ведомого венца, а другой — в песовпада!ощем.

Двигателем Д, барабана тянущей и тормозной машин задается одинаковая скорость, а двигателем Д,. через дифференциал 18д скорость тянущей машины увеличивается в соответствии с задании!и режимом вытяжки полосы, Нагружеи«ость каждой из этих машин определяется разностью натяжений полосы на входе и выходе пз «ее, т. е. для тянущеи ма40 !Ипп!>! (фиг. 1), 405622

1416 — —,, К;

; Л ;К (3) ГЛЕ M16—

1О

1 п16 — n26 =- иб

15,6 !6.16

);K— r

1, 1 — — Иб

18, 10 110, 16 18 26 (7) 15

Л1),К

— — (И, -I- Л42) 25 (8) п16--и б =2-.rc 2-,.r- ñ зо и,, и„ и

Н ! а, ll I II, »

/ — — Пб-

n8 =

1 1

1ti. 16 15. 26 (9) К2 !

10, 16

К, 19, 26

В соответствии с уравнением (4), учитывая, что барабаны 1б и 2б вращаются в р,аз ые стороны, а венцовые колеса д ифференциалов 1д и 2д — в одну, можно записать

Пб

П16 =- .— -!16, 16

И10 (5)

55 з

110, 16 и;-, И2(-,—

15, 26

П8 т

19, 26

60 разом, чтобы нагруженность каждого барабана определялась формулой момент на барабане; несущая способность барабана в частях общей несущей способности машины; оощая несущая способность машины в частях.

К!

Условие (3) выполнимо, если 1 — — 1;6 <1+1! б

i -1

r. е. несущие способности барабанов относятся как передаточные числа между ними. Если суммарные моменты или, что то же самое, разности, натяжений не превышают критических, определяемых суммарными углами обхвата и действительными коэффициентами т.рения, то проскальзывание между полосой и барабанами при соблюдении условия (3) невозможно, т. е. ни адно из значений М; не лоститает предельного.

Кинематическое уравнение, характеризующее связь между движением ведущего звена, например колеса 28, и ведомых, звеньев, бараоапов 1б — 4б, получается достаточно сложным, но принципиально не отличается от приведенного ниже в качестве примера для двухдифференциального контура, состоящего из замкнутых, полосой барабанов 1б и 2б и дифференциалов 1д и 2д (фиг. 2). Уравне!ние, связывающее скорости звеньев дифференциала, имеет вид: гле и„— скорость вращения водила; и„— скорость вращения солнечного колеса;

r!6 — скорость вращения венцового колеса; где п16, п26, пб; п6, п8, .п,бскорости вращения соответствующих барабанов и зубчатых колес;

4, iб; 110I i б., 15,;,; 4,2 — передаточные числа от соответствующих зубчатых колес до барабанов.

То:л"",, учитывая, что венцовые и солнечные колеса дифференциалов попарно связаны межлу собой, И5 И9

Иб =1 — --; И10=-. (6) !

5, 16 i8, 10

Вычитая в системе (5) из первого уравнения второе и делая подста!новки (6), получим

1 азность скоростей вращения барабанов при условии отсутствия !проскальзывания определяется натяжением ленты между ни!ми и ее жесткостью: гле S,, 2 — натяжение между барабанами

1б и2б; с — жесткость ленты;

r — радиус барабанов.

Можно показать связь между условиями (3) и (8) для исследуемого двухбарабанного контура, учитывая, что прп одинаковых дифК, ферепциалах 4, 10= —; —, 1

Формула (9) показывает, что, если скорость ведущего звена (колеса 5) принять фиксированной, то венцовые колеса будут тем регулятором, обеспечивающим самонастройку системы по скорости и отсутствие проскальзывания при из!менении режимов нагружения агрегата. При этом очевидно, что отношение моб!е!!той на бараоанах — —.- может быть люК, б!» и.

Подставив полученное значение в уравнения (5), получим с учетом зависимостей (6) формулы, определяющие скорости вращения барабанов при заданных скоростях вращения ведущего колеса, определенном соотношении моче!!тов на бараоанах и упругой вытяжке между барабана ми.

405622

П5 и16= — —.— - . +

55, 6 16, 16

1 б бб) 5., 1 — — Пб

2-„fC 15, 6 l6, 16

1, К2 (1О)

15, - б 10

Фиг.

8 +9 50 51

Уд 3 9 40 5 7 фиг. 2

Изд. № 211

Тираж 780

Подписное

Заказ 24

Тип. Харьк. Фил. пред. «Патент»

116 16 К1 13 26

51 1

П5

2 " С 5, 6 16, 16 l <8, 26

Кз 10,16

Формулы (10) показывают, что передаточное число от ведущето звена к барабанам не постоянно и я вляется функцией натяжения полосы или, что то же самое, функцией моментов на бараба нак, Это свидетельствует о том, что система агрегата правки, выполненная в соответствии с фиг. 2, имеет возможность самонастрапваться при любом заданном распределении общей тянущей способности ма шины между барабанами.

В общем случае барабанные машины правильного агрегата могут быть выполнены несимметричными (с разным количеством ба- 2о рабанов) .

Предмет изобретения

Агрегат для правки металлической ленты растяжением, содержащий последовательно установленные дрессировочную клеть и роликоправильную машину, расположенные между тормозной и тянущей м нотобарабанными ма шинами, кинематически соединенными между собой зубчатыми,передача ми общего привода, имеющего дифференциал и два связанных с ним двигателя, отличающийся тем, что, с целью предотвращения проскальзывания между барабанами и металлической лентой и повышения надежности агрегата, каждый барабан снабжен дифференциалом и соединен с его ведомым звеном, дифференциалы барабанов каждой машины ведущими и свободны.. ми звеньями соединены между собой зубчатыми передачами не более, чем по два, а объединенные ведущие звенья снабжены своим дифференциалом, соединен ным ведущими и свободными звеньями с дифференциалом других аи.тогично объединенных ведущих звеньев, и так далее по иерархической схеме до,связи с общим приводом.