Канатний зрівноважувальний пристрій

Реферат: Канатний зрівноважувальний пристрій містить механізм зрівноваження сил інерції, які виникають при зворотно-поступальному переміщенні кліті стана холодної прокатки труб. Механізм зрівноваження сил інерції виконаний у вигляді силового колеса зі стальним канатом, один кінець якого жорстко закріплений, а другий - з'єднаний з кліттю стана холодної прокатки труб. Силове колесо оснащене радіально встановленими шарнірними роликами та сполучене з гвинтовим механізмом попереднього натягу каната. UA 73177 U (12) UA 73177 U UA 73177 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до зрівноважувальних пристроїв та може використовуватись у трубному виробництві для зрівноважування сил інерції, які виникають при зворотнопоступальному переміщенні кліті стана холодної прокатки труб. Відомий пристрій для зрівноважування сил інерції робочої кліті стана холодної прокатки 6 труб, описаний в патенті Російської Федерації № 339422, МПК , опубл. 1999 р. Пристрій включає зрівноважувальні пневматичні циліндри з поршнями, штоки яких з'єднані з робочою кліттю, та трубопроводи, що з'єднують відповідні поршні і штокові порожнини циліндрів. З метою зменшення навантаження на привід в момент розгону і гальмування кліті, трубопроводи між собою зв'язані вентилем із сервоприводом та електропневматичними клапанами. Під час роботи стана зрівноважувальна сила пружного опору повітря, що стискається в циліндрі, діє на кліть і таким чином зрівноважує силу інерції рухомої кліті. Застосування пневмомеханічних пристроїв для важких машин, зокрема станів холодної прокатки труб (ХПТ), призводить до зниження безпеки, складності створення та регулювання зусилля для зрівноважування сил інерції кліті. Найбільш близьким за технічною суттю і сукупністю ознак до рішення, що заявляється, є пневматичний зрівноважувальний пристрій за авторським свідоцтвом СРСР № 321307, МПК В21В 39/04, опубл. 1972 р., вибраний авторами за прототип. Пристрій містить пневматичний циліндр подвійної дії, з'єднаний своєю рухомою частиною із зрівноважувальною масою. Пневматичний циліндр, торець якого закритий тарілкою, складається з двох концентричних жорстко пов'язаних між собою корпусів різних діаметрів. Причому внутрішній корпус виконаний з поздовжніми вікнами, довжина яких дорівнює довжині рівномірного ходу зрівноважувальної маси. Між корпусами є кільцевий зазор, який зв'язаний з порожнинами внутрішнього корпусу. Пристрій працює наступним чином. При сталому режимі роботи зрівноважувальна маса здійснює зворотно-поступальний рух. При цьому повітря надходить в робочі порожнини циліндра. Коли поршень проходить поздовжні вікна, то робочі порожнини роз'єднуються, і в одній із них повітря стискається, а в іншій знаходиться під початковим тиском. Підсумкова від цих тисків і створює зрівноважувальне зусилля. В цей же час по трубопроводах подається вода для охолодження робочих порожнин. Недоліком відомого пристрою є його громіздкість та складність конструкції, що негативно впливає на надійність пристрою в цілому. Крім того, із збільшенням ходу кліті конструкція зрівноважувальних пристроїв пневматичного типу ускладнюється ще більше. Також ускладнюється і контроль наближення зрівноважувальної сили до величини сили інерції маси кліті. Слід зазначити, що підвищення надійності різьбового з'єднання тарілки з торцевою частиною циліндра визначається наступними вимогами: герметичністю стику та міцністю болтів. В крайніх положеннях поршня в циліндрі максимальне стискання газу супроводжується виділенням тепла і високим тиском на тарілку з болтами, що негативно впливає на міцність болтів та безпеку обслуговування. Виходячи з вищезгаданого, задача, на вирішення якої направлена запропонована корисна модель, полягає в спрощенні конструкції та підвищенні її надійності та безпеки. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в канатному зрівноважувальному пристрої, що містить механізм зрівноваження сил інерції, які виникають при зворотнопоступальному переміщенні кліті стана холодної прокатки труб, відповідно до корисної моделі, механізм зрівноваження сил інерції виконаний у вигляді силового колеса зі стальним канатом, один кінець якого жорстко закріплений, а другий - з'єднаний з кліттю стана холодної прокатки труб, причому силове колесо оснащене радіально встановленими шарнірними роликами та сполучене з гвинтовим механізмом попереднього натягу каната. Крім того, шарнірні ролики виконані з кільцевою радіальною проточкою, а кліть обладнана двома силовими колесами. Причому стальний канат попередньо обтягують. Суттєвими ознаками заявленого технічного рішення в порівнянні з відомими і з прототипом, зокрема є використання сил пружної опірності розтягування каната - принципово нового механізму зрівноваження сил інерції, які виникають при зворотно-поступальному переміщенні кліті стана холодної прокатки труб. Окремі елементи заявленого технічного рішення утворюють загальну силову канатну схему пристрою, чим забезпечують запасовку, кріплення та пружний розтяг каната. Під час роботи кліті сила пружного опору розтягу каната діє на кліть і таким чином зрівноважує силу інерції руху. 1 UA 73177 U 5 10 15 20 25 На фіг. 1 представлена схема стана холодної прокатки труб з використанням запропонованого пристрою; на фіг. 2 - канатний механізм зрівноваження сил інерції (вид А-А на фіг. 1). На кресленні (фіг. 1) схематично показаний механізм зрівноваження сил інерції 6, розташований по обидві сторони кліті 1, в якій знаходяться валки 2, що здійснюють прокатку труби 5. Кліть 1 оснащена зубчатою передачею 4 і шатуном 3. Шарнірно з'єднаний з кліттю 1 рухомий шток 7 співвiсно з'єднаний з канатом 8, який конічною втулкою 9 жорстко закріплений на штоку 7 (див. фіг. 2). Силове колесо 6 оснащене радіально встановленими шарнірними роликами 10 та сполучене з гвинтовим механізмом попереднього натягу каната, виконаного у вигляді штока 11 з гвинтовою нарізкою і маховика 12. Канатний зрівноважувальний пристрій працює наступним чином. Двигун (на кресленні не показано) через зубчату передачу 4 і шатун 3 кліті 1 задає зворотнопоступальний рух з частотою 60 і більше подвійних ходів за хвилину. Горизонтальне переміщення кліті 1 масою (5,5ХПТ55; 7,5ХПТ75) тн при перемінних швидкостях супроводжується інерційними силами, що призводять до перевантаження приводу. Враховуючи зворотно-поступальний рух кліті 1, установку канатних зрівноважувальних пристроїв 6 здійснюють по обидві сторони кліті 1. При русі кліті 1 праворуч сила пружного опору розтягу каната 8 діє на кліть 1 і таким чином зрівноважує силу інерції руху. Для ефективної та надійної роботи пристрою загальну довжину каната визначають умовою рівності пружної деформації розтягнення каната та величиною половини ходу кліті 1 із запасом 5-10 %. Попередній розрахунок був проведений для канатів діаметром 17,5-30 мм, довжина каната 10-15 м для стана ХПТ55. Необхідний попередній натяг каната і його регулювання здійснюють гвинтовим механізмом виконаного у вигляді штока 11 з гвинтовою нарізкою і маховика 12. Враховуючи важкий режим роботи циклічного навантаження та нагрівання каната, для його охолодження необхідно застосовувати примусову вентиляцію. Таким чином, заявлене технічне рішення дає можливість значно спростити конструкцію зрівноважувального пристрою, а отже, підвищити його надійність та безпеку. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Канатний зрівноважувальний пристрій, що містить механізм зрівноваження сил інерції, які виникають при зворотно-поступальному переміщенні кліті стана холодної прокатки труб, який відрізняється тим, що механізм зрівноваження сил інерції виконаний у вигляді силового колеса зі стальним канатом, один кінець якого жорстко закріплений, а другий - з'єднаний з кліттю стана холодної прокатки труб, причому силове колесо оснащене радіально встановленими шарнірними роликами та сполучене з гвинтовим механізмом попереднього натягу каната. 2. Канатний зрівноважувальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що шарнірні ролики виконані з кільцевою радіальною проточкою. 3. Канатний зрівноважувальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кліть обладнана двома силовими колесами. 4. Канатний зрівноважувальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що стальний канат попередньо обтягують. 2 UA 73177 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3