Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Традиційна схема головного приводу прокатного стану включає редуктор, який забезпечує необхідне передавальне число між електродвигуном і робочої кліттю, і шестеренних кліть, призначену для розподілу переданого моменту між валками робочої кліті. У багатьох випадках, коли передавальне число редуктора менше чотирьох і потужність приводу невелика, редуктор об'єднують з шестеренні кліттю в одному корпусі. Як правило, такі комбіновані шестеренні кліті-редуктори виготовляють для багатовалкових станів.
Редуктор застосовують при частоті обертання робочих валків менш 250 і тільки в тому випадку, якщо його вартість не перевищує різниці вартості тихохідного і швидкохідного електродвигунів. При більшій кількості оборотів вигідніше привід з тихохідним електродвигуном без редуктора. Так, у товстолистових реверсивних станів редуктори не застосовуються, оскільки тихохідний електродвигун легше реверсують.
Великий інтерес представляють адаптивний і рекуперативний приводи з планетарними редукторами (диференціалами) (рис. 28).
Основа планетарного редуктора - планетарна зубчаста передача, яка містить зубчасті колеса (сателіти) з переміщаються геометричними осями. Осі сателітів прикріплені до водив.
На швидкохідному вхідному валу редуктора встановлюють сонячну шестерню. Сателіти, обертаючись, оббігає сонячну шестерню і переміщаються разом з водилом. Водило кріпиться на тихохідному вихідному валу редуктора. Венцових зубчасте колесо нерухомо з'єднується з корпусом редуктора.
Передавальне число планетарного редуктора
де. - кутова швидкість сонячної шестерні і кутова швидкість водила.
Якщо в планетарній передачі венцових колесу дана можливість обертатися, то таку передачу називають диференціалом. У цьому випадку швидкість обертання водила складається з швидкостей обертання сонячної шестірні і венцових зубчастого колеса:
де - кутова швидкість венцових колеса; - число зубів венцових колеса і число зубів сонячної шестірні.
Адаптивним (самонастраивающимся) називається такий привід, в якому силове взаємодія валків з металом диктує кинематику руху валків (рис. 29, а. Б).
Венцовие зубчасті колеса диференціалів пов'язані між собою балансирной шестернею. Необхідну співвідношення моментів прокатки на робочих валках за однакової кількості передавальних чисел диференціалів забезпечується передавальним числом балансирной зубчастої передачі.
В адаптивному приводі ні різниця в катають радіусах калібрів, ні биття валків, ні кінематичні похибки передач не можуть вплинути на силові фактори осередку деформації. Виключається пробуксовка валків по металу, під час прокатки складних профілів катають радіуси можуть мати деякі відхилення від розрахункових.
Якщо балансирними ланка зв'язати з додатковим електродвигуном, виникає регульований по швидкості рекуперативний привід робочих валків (рис. 29, в). Провідні сонячні шестерні приводяться в рух від першого електродвигуна, а венцовие колеса - від другого (електродвигуна балансирного ланки). Швидкості обертання нижнього і верхнього робочих валків, пов'язаних з водилами, відповідно рівні
де. - кутова швидкість вихідного вала відповідно першого і другого електродвигуна; . - передавальні числа гілок від електродвигунів до диференціалів.
Кутові швидкості першого і другого електродвигунів
Обидва двигуни рекуперативного приводу завжди працюють в руховому режимі. Для поділу крутного моменту, одержуваного від електродвигуна, і синхронізації обертання валків застосовують шестеренні кліті - одноступінчасті редуктори з передавальним відношенням, рівним одиниці (рис. 30).
Корпус і кришку відливають з високоміцного або модифікованого чавуну марок ВЧ45-5, СЧ32-52.
Підшипники - роликові конічні або бабітові, якщо конструктивно не можна застосувати роликові зважаючи на їх великих габаритів.
Шестеренні валки виготовляють з сталей марок 45, 40ХН, 60Х2МФ і ін. (Табл. 5)
Механічні характеристики матеріалів шестеренних валків
Як показує досвід експлуатації, зубчасті передачі в більшості випадків виходять з ладу не внаслідок поломки зубів, а через викришування їх робочих контактних поверхонь. Тому зуби передач всіх типів розраховують спочатку на міцність контактних поверхонь по найбільшим напруженням, а потім вже на міцність по небезпечному перерізу, тобто по підставі зуба.
У головному приводі прокатного стану муфти з'єднують вихідний вал електродвигуна з швидкохідних валом редуктора, а також тихохідний вал редуктора з приводним шестерінчастим валком. Муфта вибирається по переданому крутним моментом, виходячи з діаметрів з'єднуються валів.
Розрізняють декілька типів муфт: зубчасті, пружні втулочно - пальцеві, з гумовим балоном і ін.
Зубчаста муфта складається з двох зубчастих втулок і двох зубчастих обойм, які з'єднані між собою болтами. Поряд з достоїнствами (простота конструкції, що компенсують властивості при перекоси валів) зубчасті муфти мають недоліки: необхідність частої заправки мастила, динамічні навантаження при виборі бічних зазорів в зубах при реверсивної роботі, ненадійність вузлів ущільнення, складність технології виготовлення зубів.
Муфта пружна втулочно-пальцева пом'якшує поштовхи і удари в приводі і запобігає небезпечні коливання. Вона складається з двох напівмуфт, з'єднаних між собою пальцями з натягнутими на них гумовими кільцями.
Муфта з гумовим балоном не вимагають мастила, проста у виготовленні, безшумна в роботі, допускає зміщення і перекіс валів. Балон виготовляють зі спеціальної еластичної гуми, а для підвищення навантажувальної спроможності його оболонку армують кордом. Термін служби балонів - 3. 4 роки.
Шпинделі, як правило, з'єднують робочі валки з шестеренними і завдяки шарнірам передають крутний момент під значним кутом. Кут нахилу шпинделя може змінюватися внаслідок зміни розчину валків (при поздовжньої прокатці) або кута подачі (при гвинтовий прокатки).
Якщо шпиндель має велику масою, то для зниження навантаження його шарнірів, а також підшипників робочих і шестеренних валків, застосовують урівноваження: вантажне, пружинне і гідравлічне.
У прокатних станах використовуються шпинделі з різними конструкціями шарнірів: карданні, універсальні, зубчасті, роликові (рис. 31).
Карданний шпиндель допускає найбільший кут нахилу, оскільки має шарніри Гука, хрестовини яких так з'єднують вилки між собою, що дозволяють їм повертатися в двох взаємно перпендикулярних площинах.
Довговічність підшипників кочення карданного шпинделя на два порядки більше довговічності бронзових вкладишів ковзання універсального шпинделя. Однак при однаковому номінальному зовнішньому діаметрі шарнірів здатність навантаження карданного шпинделя по допустимому крутним моментом істотно нижче, ніж універсального (рис. 32). Це пояснюється низькою вантажопідйомністю підшипників кочення і хрестовин шарнірів Гука.
Шарнір універсального шпинделя утворюється лопатою з боку робочого або шестерневого валка, виделкою з циліндричної розточенням, бронзовими сегментними вкладишами ковзання і сухарем круглого поперечного перерізу. Сухар розташовується в расточке вилки і обмежує зсув лопаті відносно вилки.
Універсальний шпиндель вдосконалювали, головним чином, ускладнюючи форму його вилок (рис. 33).
Зовнішній діаметр вилки 200 ... 1600 мм. Проріз під кінець лопаті дозволяє збільшити нахил шпинделя до кута.
Зубчастий шпиндель є дві зубчасті муфти, з'єднані проміжним валом. Для підвищення зносостійкості поверхні зубів виконують з твердістю HRC 45 ... 55.
Зубчастий шпиндель при кутах нахилу менш має перевагу по здатності навантаження перед карданним шпинделем, але зі збільшенням кута нахилу його здатність навантаження різко знижується через інтенсифікацію зношування зубів.
Роликовий шпиндель забезпечує більш високу навантажувальну здатність і довговічність, має більшу компенсує здатністю в порівнянні з зубчастим шпинделем. Контакт обойм і втулок здійснюється через ролики.
Матеріал обойм, втулок і роликів - хромистая сталь. Твердість контактуючих тіл HRC 43 ... 50. При застосуванні Цементовані хромистих сталей і поверхневого гарту твердість може бути підвищена до HRC 50 ... 55. Роликові шпинделі допускають кут нахилу до.
Питання для самоконтролю
1. Як влаштована робоча кліть прокатного стану? Які механізми входять до її складу?
2. Які кліті називають попередньо напруженими?
3. З яких деталей складається вузол робочих валків?
4. Для чого призначені пристрої установки і урівноваження валків?
5. Які методи розрахунку станин на міцність і жорсткість вам відомі?
6. Обгрунтуйте необхідність застосування запобіжних пристроїв в робочій кліті стану.
7. Що являють собою проводки і для чого вони використовуються?
8. У яких випадках і у яких типів прокатних станів встановлюються петлеобразователі?
9. Як контролюють натяг смуги між робочими клітями стану?
10. Що означає термін «перевалка». Як перевалка виконується в виробничих умовах?
11. Які способи і пристрої для вимірювання сили прокатки вам відомі?
12. Чим індивідуальний привід робочих валків прокатного стану відрізняється від групового, адаптивний від рекуперативного?
13. Перелічіть позитивні моменти об'єднання електродвигуна і редуктора частини в мотор-редуктор.
14. Як влаштована шестернева кліть і чим вона відрізняється від редуктора?
15. Які конструкції шпинделів ви знаєте?