Шарнир универсального шпинделя
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(19) ц 4 В 21 В 35/1 ф Лдф)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К Я,5;,; г СР981.ИНДЕЛЯоборуменно к Раг,2 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева(54) ШАРНИР УНИВЕРСАЛЬНОГО ШП(57) Изобретение относится кдованию прокатных станов, а иприводным шпинделям с универсальнымишарнирами. Цель изобретения - увеличение срока службы шарнира за счетуменьшения динамических нагрузок вобласти передаваемых предмаксимальныхтехнологических моментов, Поставленные между вилкой 2 и дополнительнымивкладышами 4 пакеты тарельчатых пружин 5 предварительно поджаты, Когдаусилия от момента не превьппают предварительного поджатия пружин, жесткость пакета этих пружин остается постоянной. При превышении усилиями отмомента усилия предварительного поджатия пружин они деАормируются (впервую очередь дальние от рси), ихжесткость падает. Это позволяет снизить динамические нагрузки в шарнирЕна 19-237 по сравнению с шарнирами,имеющими упругие элементы. 4 ил.Изобретение относится к оборудованию прокатных станов, а именно к приводным шпинделям с универсальнымишарнирами.Цель изобретения - увеличение срока службы шарнира за счет уменьшениядинамических нагрузок в области передаваемых предмаксимальных технологических моментов,На фиг.1 показана конструкция универсального шарнира шпинделя, нафиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З -разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - узелТ на фиг.2.Шарнир состоит иэ лопасти 1, охва 15тывающей ее вилки 2, размещенных между ними основных вкладьппей 3, имеющихсферические опорные выпуклые поверхности, входящие в контакт с соответствующими вогнутыми сферическимиопорными поверхностями дополнительных вкладьппей 4, подпружиненных относительно вилки пакетами тарельчатыхпружин 5, установленных на гнездах6 и 7 четырьмя рядами попарно симметрично относительно продольной осивилки и контактирующих с нажимнымивинтами 8 (фиг.З и 4). Лопасть 1 связана с основными вкладышами 3 посредством сухаря 9.Жесткость параллельно установленных пакетов арифметически суммируется. Суммарная жесткость пакетов тарельчатых пружин удаленного от осиряда относится к жесткости пакетовприлегающего к оси ряда как 0,670,71 отношения расстояний от оси. Установив в гнездах пакеты пружин сопределенным соотношением жесткостей,выбирают расстояние их от оси так,чтобы выполнялись граничные условия,определенные конструктивными геометрическими параметрами шарнира (шириной лопасти). Минимально допустимоезначение жесткости упругих элементовопределяется с учетом максимально допустимого значения их деформации имаксимального технологического момента, передаваемого шарниром. Максимально допустимое значение деформацииустановленных пакетов тарельчатыхпружин равно минимальной величине зазора между вкладышами и вилкой, чтообусловлено необходимостью контактапружин с вкладышами на протяжениивсего участка передачи крутящего момента (только при этих условиях упругие элементы воспринимают нагрузкуна всем участке нагружения). Отсюдаследует, что минимальная суммарнаяжесткость установленных пакетов тарельчатых пружин равна(2) М 1 +М =М; где М значение момента, приходящегося на удаленные отоси ряда упругие элементы, соответствующие порогу устойчивости;значение момента, приходящегося на близко расположенные к оси лопасти элементы, соответствующее порогу устойчивости; М - значение крутящего мсдпмента, передаваемого шарниром, соответствующее порогу устойчивости. Известно, что ь,/ и, - К/К . (3)Умножив равенство (3) на отношение С /С получаемМ (1+ - ) =М (6) С К 2 п. С КгУ г Через усилие, соответствующее по рогу устойчивости Р,(7) Из (6) и (7)= М , /(К, + К,) (8)СУсилие предварительного поджатия упругих элементов должно обеспечить и" т 1 Лгде М- максимальный технологический момент, передаваемый шарниром;й, - минимальная величина зазора между вкладьппами и вилкой.:Усилие, соответствующее потере устойчивости пакетов тарельчатых пружин удаленного от оси ряда (Р,), выбирают исходя из радиального распределения усилий в шарнире,3 1315 отсутствие их реакции вплоть до предтическои области М0,9 М . Аналогично (8) М поъм / (К 2 СМ д, /(К + -- К 2). (10)С,г 2 о:к Р 1 поа Применение предлагаемого шарнира 1 О универсального шпинделя можно рассмотреть на примере горизонтальной клети слябинга 1150. Передаваемый шарниром универсального шпинделя максимальный технологический крутящий момент ра вен 3, 20 МН. Конструктивные геометрические параметры шарнира следующие, мм: диаметр вилки П = 1400, длина лопасти 1 = 1200, ширина лопасти Ь = 1600. Для передачи максимального 20 момента необходимо, как показывают аналитические расчеты, установить в гнездах, выполненных четырьмя попарно симметричными рядами, пакеты тарельчатых пружин (по 3 штуки в пакете). 25 Конструктивно целесообразно принять расстояние от продольной оси вилки к прилегающему ряду пружин К = 250 мм, а к удаленному ряду пружин К = 450 мм. Геометрические параметры пружин сле дующие, мм: П = 100, с 1 = 60, Б = 7, Ь =9.Этим параметрам соответствует жесткость тарельчатых пружин С0,06 МН/мм. Реализуемое при этом отношение суммарной жесткости прилегающего к оси ряда (С) к жесткости элементов удаленного от оси ряда (С ) С /С = 1 предъявляет следующие тре 2бования к конструктивному выполнению 40 гнезд для упругих элементов: (К 2/К, =:1,3-1,5) - ) К 2 = 1,3-1,5 К= 325- 375 мм. Критическое значение усилия, при котором пружины теряют устойчивость Р = 0,12 МН. 45Суммарное усилие предварительного поднятия ряда тарельчатых пружин, прилегающего к продольной оси лопасти, равно 1 МН, а удаленного от оси ряда - 2,20 МН. Значение усилия пред варительиого поджатия для пакетов пружин, удаленных от оси ряда, на 8-103 меньше значения усилия, при ко-, тором пакеты пружин переходят в закритическую область деформации. 55Предлагаемый шарнир универсального шпинделя прокатного стана работает следующим образом. 060 4В процессе передачи шарниром технологического момента, не превышающего некоторого расчетного значения,соответствующего усилию предварительного поджатия пакетов тарельчатыхпружин, создаваемого нажимным винтом8, его жесткость остается постоянной.При достижении указанного значениямомента происходит дальнейшее нагружение пакетов тарельчатых пружин,жесткость шарнира за счет этого уменьшается на 43-517. и равняется суммежесткостей всех пакетов тарельчатыхпружин 5.Когда технологический момент, передаваемый шарниром, достигает значения, соответствующего порогу устойчивости удаленных от оси вилки пакетовтарельчатых пружин 5, расположенныхв гнездах б и 7, последние теряют устойчивость. Это приводит к уменьшениюсуммарной жесткости шарнира на 75787 сравнительно с начальной жесткостью нагружения, что способствуетснижению динамических нагрузок в шарнире на 19-237 по сравнению с моножесткостным,При уменьшении значения технологического момента до нуля упругие элементы 5 возвращаются в начальное положение и последующее нагружениепроисходит в описанной выше последовательности,Применение предлагаемого шарнирауниверсального шпинделя позволит засчет уменьшения динамических нагрузок,увеличить срок службы в 1,5 раза,снизить вероятность аварийных простоев, а также связанные с ними расходыматериальных ресурсов.Формула изобретенияШарнир универсального шпинделя, преимущественно привода валков прокатного стана, содержащий лопасть,охватывающую ее вилку, размещенныемежду ними основные и дополнительныевкладыши, сухарь и предварительно поджатые упругие элементы, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы шарнира за счет уменьшения динамических нагрузок в области передаваемых предмаксимальных технологических моментов, упругие элементы установлены в гнездах, выполненных соосно в вилке иСоставитель Г,РостовТехред А.Кравчук Корректор М.Пожо актор Е.П аказ 2234/5 Подписнго комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 13 в прилегающих к ней дополнительных вкладышах, четырьмя попарно симметричными относительно продольной оси вилки рядами, причем отношение жесткости элементов удаленного от этой оси ряда к жесткости элементов ближайшего к ней ряда составляет О,б 7 Тираж 48 БНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Р15060 6О,1 отношения их расстояний от оси,а критическое значение деформацииэлементов удаленного от оси ряда, прикотором они теряют устойчивость, на27-317. ниже максимально допустимогозначения деформации универсальногошарнира.
СмотретьЗаявка
4071100, 07.01.1986
ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. Л. И. БРЕЖНЕВА
СЕЛЕГЕЙ НИКОЛАЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, ЮХИМЕНКО СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ЛУБЕНЕЦ ЕЛЕНА БОРИСОВНА, МАРЦЫНЧИК НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА
МПК / Метки
МПК: B21B 35/14
Метки: универсального, шарнир, шпинделя
Опубликовано: 07.06.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1315060-sharnir-universalnogo-shpindelya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Шарнир универсального шпинделя</a>
Предыдущий патент: Шпиндельное устройство привода прокатной клети
Следующий патент: Устройство для автоматического регулирования темпа выдачи заготовок из печи
Случайный патент: Машина для транспортировки и выгрузки измельченной массы и удобрении