Привод рабочих валков стана холодной прокатки труб

(1% П ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ к ОБРЕТЕНИЯ/ т с ЬСТ(54) (57) ПРИВОД РАБОЧИХ ВАЛ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ по а 91180098, отличающ тем, что, с целью увеличени вечности путем снижения в г ментах динамических нагрузо жений изгиба, каждый баланс нен с двумя криволинейными поверхностями радиусом, рав су юкива рабочего валка, пр вращения балансира располож расстоянии от любой точки р верхностей, составляющем О, диуса юкива. ти 1984ФруйнЕЕ ЗабнЕЕщуОВЕИУЕ ЮЕЮ Нрайнее иереемМЮЮЮЕ ННЕац ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВЩ) КОВ СТАНА вт. св.ийсяя долгоибких элек и напря- ир выполрабочими ным радиу н этом ось ена наабочих по"2-0,45 раИзобретение относится к трубопро" катному производству, и касается конструкции привода рабочих валков станов холодной прокатки труб и является усовершенствованием устройства по 5 авт.св. Р 1180098.Цель изобретения - увеличение долговечности путем снижения в гибких элементах динамических нагрузок и напряжений изгиба.На Фиг. 1 изображена схема привода; на Фиг. 2 - положенйе эксцентриковых ограничителей в рабочем состоянии; на Фиг. 3 - то же, при наладке; на Фиг. 4 - положение балансира при крайнем заднем положении клети; на фнг. 5 - то же, при крайнем переднем ,положении клети; на Фиг, 6 - разрез А-А па Фиг, 2.Привод рабочих валков стана холод ной прокатки труб содержит переменного радиуса шкивы 1 рабочих валков, балансиры 2 с криволинейной рабочей поверхностью, эксцентриковые ограничители 3 угла их поворота и гибкие элементы 4, закрепленные одними концами на балансирах, а другими на шкивах рабочих валковУстройство работает следующим об разом. 30При поступательном движении клети шкивы 1 переменного радиуса, установленные на шейках валков, совершают вращательное движение по закону, задаваемому гибкими элементами 4. Внутренний виток гибкого элемента наматывается непосредственно на шкив, а наружный виток " на внутренний. При этом радиус намотки на шкив внешнего витка больше радиуса намотки внут реннего витка на величину толщины ленты. Это вызывает дополнительное удлинение наружного элемента, а значит и возрастание в нем усилия. Дополнительное усилие в наружном эле менте вызывает поворот балансира 2 вокруг оси его вращения. Балансиры, поворачиваясь вокруг своей оси вращенпя, уравнирают напряжения в гибких элементах 4, а эксцентричные ограни чители 3 угла поворота не контактируот при этом с упорными отверстиями балансиров и не препятствуют повороту последних. Угол поворота балансира также зависит от величины разности 55 радиусов приводного шкива в начале и в конце хода клети. Чем больше перепад радиусов шкива, тем больше рабочий угол поворота балансира. В случае обрыва одного из гибких элементов балансир разворачивается оставшимся гибким элементом на угол, определяемый зазором между ограничителем и соответствующей ему частью упорного отверстия. Такой угол поворота, ограниченный заранее установленным зазором, соответствующим рабочим углам качания балансира при прокатке данного типоразмера труб, обеспечивает сохранение кинематической связи между вращением валка и его поступательным перемещением при обрыве одного из гибких элементов, что исключает смещение ручья калибра относительно нрокатываемой заготовки, заклинивание трубы с оправкой, резкое возрастание нагрузок в приводе, т.е. обеспечивает безаварийность работы привода валков при обрыве одного из гибких элементов.Выбор радиуса кривизны рабочих поверхностей балансиров и их расположение относительно осей поворота балансиров определяются следующими соображениями. Напряжения в гибком элементе определяются суммой напряжений изгиба на балансире и предельных техно" логических нагрузок, что выражается следующей зависимостью: 2 Е о6ЕмОкс пЯгде б - максимальное суммарноенапряжение в гибком элеЕ моксменте, Н/м,Я - усилие в гибком элементе, Н;и - число гибких элементов;Б - площадь поперечного сечения гибкого элемента,м;8 - толщина гибкого элемента, м;Е - модуль упругости материала гибкого элемента,Н/м;К - радиус загибки гибкогоэлемента, м.Из Формулы (1), следует, что чем меньше радиус кривизны балансира в крайней точке касания гибким элементом последнего, тем больше величина напряжений изгиба и, следовательно, величина суммарных напряжений. Это ведет к уменьшению долговечности гибкого элемента.При этом прямое увеличение радиуса балансира, ведущее к увеличению долговечности гибкого элемента, вызывает зчачительный рост инерционной массы балансира и, следовательно, ведет 5 к возрастанию динамических нагрузок на гибкие элемечты при качании ими балансира.Динамические нагрузки на гибкие элементы весьма значительны и их воз О растание ведет к существенному сокращению срока их службы. Так, например, увеличение диаметра балансира в два раза при сохранении всех прочих параметров ведет к увеличению инерцион ной массы балансира в шестнадцать раз. Это вызывает соответствующий значительный рост динамических нагрузок на гибкие элементы и ведет к весьма заметному сокращению срока их 20 службы.Рабочие поверхности балансира, заключенные между точками Ь и б1(Ь и Я ), где происходит попеременно набегание и сбег гибкого элемента с 35 балансира, представляют собой строго выпуклые поверхности с радиусами кривизны, равновеликими радиусам кривизны шкива. Крайними точками рабочих поверхностей балансира, в которых 30, гибкий элемент выходит из соприкосновения с балансиром, являются точ- киЬ,Ь,Б ивНейду точками сбега гибких элементов с рабочих поверхностей балан сира существует взаимное однозначное соответствие, т.е. каждой точке сбега гибкого элемента с рабочей поверхности Ьб балансира соответствует единственная точка сбега гибкого эле-ф мента с рабочей поверхности БЬ балан 1 сира и наоборот. При нахождении клети в крайнем переднем положении ба-: лансир повернут против часовой стрелки вокруг своей оси на угол с 1 . В 45 этом положении гибкий элемент является касательным к радиусам кривизны рабочих поверхностей балансира в точках Б и б (фиг. 5). При нахождении клети в крайнем заднем положении 50 балансир повернут по часовой стрелке вокруг своей оси качания на угол д В этом положении гибкий элемент является касательным к радиусам кривизны рабочих поверхностей балансира в точках б и б (фиг, 4).При выполнении рабочих поверхностей балансиров радиусом, равным радиусу шкивов рабочих валков, напряженияизгиба в гибком элементе на рабочихповерхностях балансира не превосходятнапряжений изгиба в гибкомэлементе на шкиве. При этомнапряжения в гибком элементе нашкиве и на рабочих поверхностях балансира являются переменными по величине(пульсирующими). Взаимное расположение рабочих поверхностей выбрано таким, что габариты и инерционная масса балансира минимальны. Оно определяется минимально допустимым диаметром П, изгиба гибкого элемента нанерабочем цилиндрическом участке поьерхности балансира,Минимально допустимый диаметр Виопределяется из условия, что статические напряжения изгиба в гибкомэлементе на цилиндрической (нерабочей) части балансира не превосходятпредела прочности материала гибкогоэлемента.Соответственно минимальное расстояние от точек рабочих поверхностейбалансиров до оси их поворота составляет 0,2 радиуса шкнварабочего валка.Вместе с этим мшшмальное расстояние от оси вращения балансира до наиболее удаленных точек рабочих поФверхностей б и б , определяемоекрайними углами поворота балансирад. и о 1. , которые соответствуюткрайним положениям клети, составляетдля параметров реальной конструкции0,45 радиуса шкива.Таким образом, расстояние отлюбой точки рабочей поверхности балансира до оси его вращения Е; сос"тавляет 0,2-0,45 радиуса шкива.Это обеспечивает уменьшение габаритов и инерционной массы балансира и соответственно снижение динамических нагрузок в гибких элементах,Уменьшаются динамические нагрузки и напряжения изгиба в гибких элементах,Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет значительно уменьшить напряжения изгиба в гибких элементах на рабочих поверхностях балансира, а также динамические нагрузки в гибких элементах при качании ими балансира.Это обеспечивает значительное увеличение срока службы гибких элементов в приводе рабочих валков, а сле" довательно, долговечность привода.1258529 Шекм актор О. Голо аказ 50 НИИПИ 11303 приятие Составитель О, ПрокопеняТехред А. Кравчук Тираж 518Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб д, 4 Производственно-полиграфическо КорректоПодписно Ужгород, ул. Проектная. 4