Многоручьевая машина полунепрерывного литья металлов

 

ОЛ ИСАНИ Е

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1975191 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.07.81 (21) 3308508/22-02 (51 ) М. Кл с присоединением заявки №вЂ”

B22 D l l/14

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет— во делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.!!.82. Бюллетень № 43 (53) УДК 621.746.2? (088.8) Дата опубликования описания 28.11.82

М. Я. Бровман, А. И. Шевченко, М.К. Закамаркин, Л. Б. Хусид и ВА. Ерофеев (72) Авторы изобретения

Краматорский научно-исследовательский и проектирконструкторский институт машиностроения (71) Заявитель (54) МНОГОРУЧЬЕВАЯ МАШИНА ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО

ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов. и сплавов.

Известна машина для полуиепрерывиой отливки чугунных труб, содержащая кристаллизаторы. затравки и механизм. вытягивания (1) .

Недостатком этого устройства является то, что при нагреве деталей оборудования ручьев возникает колебание и трещины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является машина непрерывного литья металлов, содержащая кристаллизаторы, затравки, механизм вытягивания слитков и колонны со стяжками, образующие рамы, причем стяжки выполнены в виде упругих стержней, что допускает возможность деформации при непрерывном нагреве (2).

Недостатком известного устройства является то, что при малой жесткости других элементов происходит -деформация рам изза изгиба слитков, а при их большой жесткости — термические напряжения в рамках, направляющих и соединительных деталях, что снижает надежность и долговечность оборудования из-за развития трещин.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности оборудования машины.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем колонны со стяж5 ками, каждая из стяжек, соединяющих направляющие колонны ручьев, снабжена компеисатором, выполненным в виде замкнутого контура, разделяющего стяжку на две части и оснащенного приводным клином, ð взаимодействующим с внутренними поверхностями стенок компенсатора, при этом привод клина связан через предусмотренную управляющую систему с размещенными на стяжках датчиками температуры.

На фиг. 1 показана машина, общий вид;

1ь на фиг. 2, — компенсатор, вид сбоку; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2.

В кристаллиэаторах 1 формируются слитки. На подвижной каретке 2 установлен привод 3, шестерни которого 4 вэаимодей2р ствуют со стационарными рейками 5. Рейки и направляющие каретки установлены на направляющих колоннах 6, соединенных стяжками 7. Стяжки разделены на две половины замкнутым контуром 8 со вкладышами 9. В контуре расположен клин 10 с

9?5191

3 приводом 11 через винтовую и червячную передачи. На стяжках расположейы соединенные с управляющим устройством 12 датчики 13 температуры.

Устройство работает следующим образом. 5

В кристаллизаторы 1 заливают жидкий металл и формируются слитки, которые вместе с затравками перемещают с помощью каретки 2. На каретке установлей привод 3, например, в виде электродвигателя с ферропорошковым тормозом. Привод осуществляет вращение шестерен 4, которые катятся по стациойарным рейкам 5, осуществляя перемещение каретки. Этим же приводом можйо после затвердевания и кантовки слитков осуществить их выдачу йа, 1 горизонтальный рольгаиг. Рейки и направляющие каретки установлены йа йаправляющих колоннах 6, которые и воспринимают йагрузку от массы каретки и слитков, а также от силы трения между слитком и кристаллизатором при движении кристаллиза- 20 тора вниз с опережением относительно слитка. Колонны 6 соединейы стяжками 7, которые должны обеспечить жесткость и надежную работу конструкции. Но при нагреве стяжки 7 длиной 1 йа температуру ht оиа стремится удлиниться йа t lht, где А— коэффициент линейного расширейия. Поскольку стяжка соединяет две колонны жесткостью с, возйикает усилие Р, под действием кото юго стяжка будет сжата на величину — — а колоийы испытывают изгиб с З22 проги юм (каждая колойна íà fz)

Р

fã =се где Š— модуль упругости материала (обычно стали с F. = 2.10Щ);, F — усредненная площадь стяжки;

С вЂ” жесткость колоййы на изгиб, зависящая от положения данной стяжки по высоте.

Поскольку

f +2f =d l At, (+ - ) xE ht Р Ь ahtF а найряжения в стяжке

"@ гк

Например, при (=10 град- и At=150 С, — = 0,2; 6 = 2 105 10 150 ; = 2500- ф .

Напряжейия очень велики, а усилия прй F= 45

=50 см составят 125 т и приведут к изгибу колонн. Стяжки 7 разделены на две половины компенсатором в виде замкнуто4 го контура 8 с вкладышами 9. Но простое понижение жесткости стяжки 7 уменьшило бы общую жесткость системы при изгибе колонн. В койтуре расположен клин 10, установленный относительно поверхности вкладышей 9 с зазором 6. Пока этот зазор ие выбран, жесткость стяжки мала, что должно обеспечить низкую жесткость .при действии термических напряжений, так что

S=al ht. Зазор можно регулировать, перемещая клин 10 приводом 11. Например, при

1= 200 см, <= 10 град, если датчики 12 температуры зарегистрируют величину ht =

=100 С, то зазор установлен равным

6=10 200 100 0,2 см (2 мм).

Если датчики обйаружат, что величина нагрева возросла до 200 С, то управляющее устройство 13 дает приводу 11 команду иа перемещение клина 10 до зазора.

6= 105 200..200=0,4 см (4 мм).

При выборе зазоров на счет термических деформаций жесткость стяжки 7 мала за счет компеисатора 8, но после выбора зазора и появления изгиба колонн 6 поверхности контура упрутся в клин 10 и жесткость стяжки значительно возрастает.

Таким образом, изобретение обеспечивает высокую жесткость при на гружеи и и колонн весом каретки и слитков.

Формула изобретения

Миогоручьевая машина полуиепрерывного литья металлов, содержащая кристаллизаторы затравки, механизм вытягивания слитков и колоий со стяжками, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности оборудования, каждая из стяжек, соединяющих колонны, снабжена компенсатором, выполненным в виде замкнутого контура, разделяющего стяжку на части и оснащенного приводным клином, взаимодействующим с внутреинимй поверхностями стенок компенсатора, при этом привод клийа связан через управляющую систему с размещенными на стяжках датчиками температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 131868, кл. В 22 D 1 1/14, 1960.

2. Патент СССР № 345657, кл. В 22 0 11/12, 1970.

9?5191 иг.

Составнтель А. Попов

Редактор Г. Безвершенко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 8406f1 3 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская нвб., д, 4/5

Филиал ППП «Патенте, г. Ужгород, ул. Проектная. 4