Стан холодной прокатки труб

.1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса(56) Авторское свидетельство СССРР 390846, кл, В 21 В 21/00, 1969.(54) СТАН КОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ(57) Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается уравновешивания возвратно-поступательно перемещающихся и возвратнокачающихся частей стана холодной прокатки трубЦелью изобретения является уменьшение металлоемкости иэнергопотребления, Стан холодной прокатки труб содержит станину 1 с направляющими. На направляюших последовательно установлены уравновешивающий ползун 5 и рабочая клеть 3 свалками 4, имеющими реечно-зубчатый привод возвратно-качательногодвижения, Рабочая клеть имеет сдвоенный кривошипно-шатунный привод возвратно-поступательного перемещения, включающий кривошипные шестерни 6 с кривошипами 7 и шатуны 8, соединенные с клетью. Кривошипные шестерни имеют дополнительные кривошипы 9, размещенные на обращенных друг к другу торцах шестерен с угловым смещением относительно кривошипово с =65-70 , На кривошипах 9 установлены шатуны 1 О, шарнирно соединенные с уравновешивающим ползуном 5, при этом шатуны 10 имеют длину, равную 0,5 длины шатунов 8, а масса ползуна равна М=0,75(М+1/Н ), где М - мас- Йг са рабочей клети, 1 - момент инерции звеньев рабочей клети, совершающих возвратно-качательное движение С относительно клети, В - начальный радиус ведущИх шестерен привода возвратно-качательного движения. 2 табл, 4 ил.Изобретение относится к трубопрокатиому производству и касается уравновешивания возвратно-поступательно перемещающихся и возвратно-качающих ся частей стана холодной прокатки труб.Цель изобретения - уменьшение металлоемкости и энергопотребления.На Аиг. 1 представлена кинематическая схема стана; на Аиг, 2 - вид А на фиг. 1; на Аиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на Аиг. 4 - графики момента прокатки М остаточного динамичес)1 Ркого момента Мд до (кривая 1) и после (кривая 11) уравновешивания, суммарного момента на кривошипах МСтан содержит станину 1 с направляющими 2, установленные на направляюших рабочую клеть 3 с валками имеющими реечно-зубчатый привод возвратно-поступательного движения, и уравновешивающий ползун 5. Рабочая клеть имеет сдвоенный кривошипно-шатунный привод возвратно-поступательного перемещения, включающий кривошйпные шестерни 6 с кривошипамии установленные на кривошипах шатуны 8, шарнирно соединенные с клетью. Кривошипные шестерни имеют пару дополнительных кривошипов 9, каждый из которых размещен на противОположном торце с угловым смещением К ,=65-70 относительно основного кривошипа 7. На кривошипах 9 установлена пара шатунов 10, шарнирно соединенных с ползуном 5. При этом шатуны 10 имеют длину, равную 0,5 длины шатунов, 8, а масса уравновешивающего ползуна равнаМ=0,75(М+1 Р )где М - масса рабочей клети;1 - момент инерции звеньев рабочей клети, совершаРющихвозвратно-качательное движение относительно клети;Н - начальный радиус ведущихшестерен привода возвратнокачательного движения.валков (на чертежах не пока- БОзаны).Масса уравновешивающего ползуна составляет 757 от расчетной массы клети. Расчетной названа масса, равная сумме массы клети М и эквивалентной массы звеньев валковой групппы 1/Е , учитывающей их качательное движение. Определяется расчетная масса из условия равенства ее динамичеГкои мопяоГ ти сумме диР 1 дмичеГ- ких мощностей масс клети и зн:.Иьев валковой группы в их возвратно-поступательном и возвратно-качательном дВИже 11 ИяХМ а К=1) о, +1 у,рк к кк кгде Мр - расчетная масса клети;М - масса клети и звеньев валкковой группы, совершающихвозвратно-качательное движение относительно клети; )Р, и а к - скорость и ускорение клети; и и Й - угловая скорость и ускорениевалков;1 - суммарный момент инерциизвеньев валковой группы,совершающих возвратно-поступательное движение относительно клети.С учетом очевидных соотношений Я = =)к/Б и Я =а /Р) получаем выражениеКдля определения расчетной массы клетиМ =М +1/Бр кСтан работает следующим образом.Непрерывное вращение кривошипных шестерен 6 с кривошипами 7 и 9 посредством шатунов 8 преобразуется в возвратно-поступательное перемещение рабочей клети 3, а посредством шатунов 10 - в возвратно-поступательное перемещение ползуна 5. Возвратно-поступательное перемещение клети преобразуется в возвратно-качательное движение валков 4 посредством зубчато-реечного привода (не показан), в котором зубчатые рейки зацепляются с ведущими шестернями.Условие соседства клети и уравновешивающего ползуна, движущихся в одних и тех же направляющих 2, обеспечивается применением укороченных шатунов для привода ползуна, что в свою очередь позволяет уменьшить на 257, его массу по сравнению с расчетной массой клети.П р и м е р, Выполняют расчеты для стана ХПТ 2-40, в котором угловая скорость вращения кривошипных шестерен 6 об =10 с (соответствует числу дв. ходов клети п=300/; расчетный вес рабочей клети ( =1 т; относительный вес уравновешивающего ползуна С/О =0,75; относительныи момент инерции основного шатуна 1 з =0,03; радиусы кривошипов Н,=Н =1 м; отно 3 13389сительные длины основных 8 =1 /11,==6-10 и дополнительных Ъ, =1, /Г =0,53шатунов; угол между кривошипамиЫ 7.=1,2 рад: 69,Результаты расчетов для различных относительных длин основных шатунов а 8 =6-10 и 765-70,- д=65-70 приведены в табл, 1 (М+, Мнаибольшие за цикл значения дйнамического момента на кривошипных шестернях 6, причем знак "+" соответ -ствует положительному моменту (моменту сопротивления), а знак "-" - отрицательному (движущему) моменту; М -наибольшее за цикл значение динамического момента от сил инерции всехзвеньев привода, воздействующего наего основание).Графики изменения динамическогомомента М 8 внутри цикла до (кривая 1) и йосле (кривая 11)уравновешивания при 9 =6 представлены на8фиг. 4,Анализ полученных данных для гаммы приводных механизмов с Ъ =6-10258свидетельствует о том, что предлагаемый стан позволяет не только сместить график Мдинамического момента влево (фиг, 4), но и деформировать его наилучшим образом, приспособив для компенсации моментапрокатки как при прямом, так и обратном ходах клети. При этом уровеньотрицательных моментов сохранен, апики положительных динамических моментов уменьшены на 15-257 Кроме35того, рекомендуемые значения углаЫ, между кривошипами приводят такжек уменьшению пиковых значений воздействующего на основание динамического момента М от сил инерции всехзвеньев привода,Геометрические и инерционные параметры стана ХПТ 2-40 приведены втабл. 2.Прямой ход клети имеет место приее приближении к кривошипным шестерням. Оптимальное уравновешиваниеоимеет место прио, =65-70 , при кото 11 4ром изменение динамического момента после уравновешивания представлено кривой 11, наиболее подходящей для снятия пикогых значений момента прокатки при прямом и обратном ходах и лучшего заполнения цикла суммарным крутяпцлм моментом (сопротивления).Формула и з обретенияСтан холодной прокатки труб, содержащий станину с направляющими, установленную на направляющих валковую рабочую клеть, уравновешивающий ползун, сдвоенный кривошипно-шатунный привод возвратно-поступательного перемещения клети, кривошипные шестерни которого имеют дополнительные кривошипы, размещенные на противоположных торцах с угловым смещением относительно основных, и связанную с дополнительными кривошипами пару шатунов возвратно-поступательного перемещения уравновешивающего ползуна, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с:. целью уменьшения металлоемкости и энергопотребления, уравновешивающий ползун установлен на направляющих станины, дополнительные кривошипы размещены на обращенных друг к другу торцах кривошипных шестерен с угловым смещением относительно основных кривошипов 65-70 при этом связанные с ними шатуны имеют длину, равную 0,5 длины шатунов, соединенных с клетью, а масса Мр уравновешивающего ползуна равнаМ=0,75(М+/В ),где М - масса рабочей клети;1 - момент инерции звеньев рабочей клети, совершающихвозвратно-качательное движение относительно клети;В - начальный радиус ведущихшестерен привода воэвратнокачательного движения валков,(приводной) 8/7.9 уравновешивающий) 5,53 6,53 4,88 4,78 74 5,25 6,41 4,71 4,66 83 5,06 6,32 4,60 4,57 93 4,92 6,25 4,45 4,50 102 4,81 6,19 4,44 4,44 112 4,88 6,53 4,71 6,41 4,60 6,32 4,45 6,25 6,19 4,44 10 Таблица 2 Механизм (п=120 дв. х/мин) приводной Параметр уравновешивающий 6-9 10 5 б8 Звено 0,36 1,75 0,36 3,50 0,65 4,88 1,30 б,5 Вес звенат 0,08 0,16 ФДля обоих шатунов.Расчетный вес клети,Радиус или длина,м Центральный моментинерции, тмс 40 66 31 75 34 85 37 93 40 031338911 ФигЗ Составитель НТехред Л.Олийн мнягина ктор А.Тяско Редактор Н.Тупиц каз 4163/ дписСССР 4/5 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИП по 113035ираж 480 П И Государственного комитета елам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб.