Типы и конструкция металлургических машин и оборудования (стр. 4 из 4)

Под действием силы Р/2 в углах жесткой рамы возникнут статистически неопределимые моменты М₂ и М₁. Эти моменты изгибают стойки внутрь окна станины, а поперечины - против действия сил Р/2. Каждая стойка станины растягивается под действием силы Р/2 и изгибается постоянным по всей стойке моментом М₁ и М_2.

Статически неопределимые силы опреджеляем по теореме Кастельяна

- изгибающий момент в произвольном сечении;

Ix - момент инерции в произвольном сечении;

Е – модуль упругости;

U₁ – потенциальная энергия упругой деформации изгиба станины

ЕIx - жёсткость рамы.

Расчёт на жёсткость

Необходимая жёсткость станины зависит от требуемой точности проката, от непостоянства давления Ме на валки.

Факторы оказывающие влияние на непостоянство давления Ме на валки.

1. Изменение толщины проката по длине.

2. Механич. и химические свойства Ме по длине и ширине полосы колеблются

3. Условия смазки в условиях прокатки изменяются.

4. Изменяется натяжение.

Жёсткость рабочей клети определяется через податливость рабочей клети.

Мкл = Р/fкл

Податливость

где

- податливость валковой системы;

- податливость станины;

- податливость нажимного устройства;

- податливость подушек опорных валков;

- податливость подшипников верхних валков

Расчёт вертикальной деформации станины

Суммарная вертикальная деформация станины равна растяжению стойки и деформациям верхней и нижней поперечин:

где f₁ – деформация поперечной станины от изгибающих моментов;

f₂ – деформация поперечин от поперечных сил;

f₃ – влияние растягивающих сил она стойки станины

где G –масса клети; Кп – коэффициент учитывающий форму сечения; F₁ – площадь сечения поперечины.

Станину следует выполнять с большим запасом прочности. При поломке валков материал станин не должен давать остаточных напряжений.

8. Нажимные устройства прокатных станов

Нажимные устройства предназначены для перемещения рабочих валков, как в период прокатки, так и во время пауз на двухвалковых станах (блюминг, слябинг) перемещается только верхний валок и, как правило, в период пауз. На 4-х валковых станах наж. Устройство должно преодолевать усилие прокатки для корректировки толщины проката.

На сортовых и трёхвалковых станах положение валков устанавливается заранее и при прокатке не меняется, хотя корректируется из-за износа валков. Средний валок в трёхвалковых станах неподвижен, перемещаются верхний и нижний. Для повышения производительности, особенно в обжимных станах, нажимное устройство должно быть быстродействующим и скорость перемещения валков достигать 250мм/с, а тонколистовых 0,1 мм/с.

Н. устройство бывает четырёх типов:

Первый тип Второй тип

Рис.1

1-шестерня насаженная на вал двигат., 2-паразитные шестерни, 3-зубчатые венцы, 4-синхронизирующая и разделяющая шестерня, 5-гидроцилиндр (выводит шестерню из зацепления), 6-квадратные окна для вывода хвостовиков нажимных устройств.

Рис.2

Тихоходный нажимной механизм

Рис.3

1-Эл. муфта, 2-Эл. двигатель, 3-зубч. муфты, 4,5–червячные гипоидные передачи (редуктора), 6- зубчатые венцы, 7- коническая передача, 8- редуктор, 9- сельсин датчик, 10- командоаппарат.

Гидромеханическое нажимное устройство

Рис.4

1- нажимной винт, 2- цилиндр гидроуравновешивания, 3- месдоза, 4- запоминающее и сравнивающее устройство, 5- толщиномер, 6- масляный насос, 7-регулятор давления, 8- шаговый эл. двигатель.

Расчёт мощности привода

1- нажимной винт, 2- гайка нажимного винта, 4- поперечная станина, 5-подушка валка

Мв – момент поворота винта, у – усилие прокатки.

;

где

- диаметр пяты, - средний диаметр резьбы, - коэф. трения в пяте, - угол трения резьбы, - угол трения.

;

где

- число заходов резьбы, -шаг подъёма резьбы.

1. Для блюмингов, слябингов, толстолистовых станов, усилие равно:

.

2. Для тонколистовых станов:

;

Для первого случая устройства работают с момент – паузой:

-время работы, - время паузы

; К = 1,1-1,25;

При работе следует учитывать также динамический момент

- маховый момент

-Момент инерции всех вращающихся частей;

- Угловое ускорение;

- масса вращающихся частей;

- диаметр вращающихся частей

Маховый момент приводится к валу двигателя: