Механізм приводу лінійки маніпулятора стана гарячої прокатки

Реферат: Механізм приводу лінійки маніпулятора стана гарячої прокатки містить лінійку, дві штанги, зубчасті рейки, зубчасті колеса, вал приводом від електродвигуна. Перша штанга сполучена з лінійкою сферичним шарніром з пальцем, який допускає два незалежні обертальні рухи навколо вертикальної та поперечної горизонтальної осей і розташована в двох сферичних шарнірах, що допускають її поздовжній рух і поворот. Друга штанга сполучена з лінійкою через додаткову ланку з двома вертикальними обертальними шарнірами на кінцях. Причому штанга знаходиться в двох сферичних підшипниках з можливістю її відносно них поздовжнього переміщення і повороту. Зубчасті колеса мають заокруглену форму робочої поверхні зубів і закріплені на загальному валу, який розташований в двох сферичних підшипниках, один з яких фіксує вал від осьового зсуву, а сам вал сполучений пружною муфтою з двигуном. UA 82317 U (54) МЕХАНІЗМ ПРИВОДУ ЛІНІЙКИ МАНІПУЛЯТОРА СТАНА ГАРЯЧОЇ ПРОКАТКИ UA 82317 U UA 82317 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі металургійного машинобудування і може знайти застосування при проектуванні та побудові станів гарячої прокатки. Відомий механізм приводу лінійки маніпулятора стана гарячої прокатки [1], який містить лінійку, дві штанги, що з'єднані з лінійкою, зубчасті рейки, які переміщуються від зубчастих коліс, розташованих на валу, який приводиться в обертання електродвигуном. Недоліком такого механізму є жорстке з'єднання штанг з лінійкою, що не допускає їх відносного повороту. В результаті із-за неминучих похибок виготовлення базових розмірів ланок і збирання механізму при русі виникають затиснення і перевантаження, які знижують надійність і довговічність. Найбільш близьким за технічною суттю та отриманими результатами є пристрій [2], вибраний за прототип, який включає лінійку, дві штанги, що з'єднані з лінійкою і розміщені в напрямних поступального руху, дві зубчасті рейки, що переміщуються за допомогою штанг і взаємодіють з розташованими на спільному валу двома зубчастими колесами з приводом від електродвигуна через зубчасту муфту. Лінійка насаджена на виступи кінцівок балок штанг. Недоліком найближчого аналога є те, що в конструкції з'єднання лінійок зі штангами існують суттєві зазори, які при роботі приводять до високих динамічних навантажень і ударів. Крім того, внаслідок неминучих похибок виготовлення базових розмірів деталей, зборка механізму можлива тільки за рахунок введення додаткових зазорів в рухливих з'єднаннях або примусової деформації ланок і їх з'єднань, тобто внесення додаткового пасивного навантаження механізму. При роботі такого механізму рухомі поверхні сполучених ланок будуть прилягати з перекосами, зміщуваннями та кромковим контактом, що приводить до підвищення зносу. В замкнутому контурі рухомих ланок, які складаються з лінійки, штанг, зачеплень зубчастих рейок з зубчастими колесами, вала зубчастих коліс, відбувається неоднакове навантаження однойменних ланок і підшипників паралельних ланцюгів механізму, а також нецентральне прикладення сумарних зусиль зачеплень по ширині зубів. В результаті виникають затиснення і перевантаження, знижується надійність, довговічність і точність прокатного устаткування, збільшується витрата електроенергії. Задачею технічного рішення є розробка механізму приводу лінійки маніпулятора стана гарячої прокатки, в якому відсутні зазори та додаткові пасивні навантаження його кінематичного ланцюга внаслідок допустимих стандартами похибок виготовлення базових розмірів ланок та їх рухомих з'єднань, зниження загальних навантажень, виключення ударів при роботі, підвищення надійності, довговічності, точності. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій конструкції введено необхідні додаткові рухливості кінематичного ланцюга механізму, такі, що забезпечують невимушені зборку і рух механізму, а також його безударну роботу. Для цього рухоме сполучення лінійки і однієї штанги виконано як сферичний шарнір з пальцем з двома незалежними обертальними рухами навколо вертикальної та поперечної горизонтальною осями. Між лінійкою та другою штангою введена додаткова ланка, яка з'єднана з лінійкою та штангою двома обертальними шарнірами на кінцях ланки, кожний з вертикальною віссю обертання. Кожна штанга розміщена в двох сферичних підшипниках і з нею нерухомо з'єднано по одній зубчастій рейці. Робоча поверхня зубів зубчастих коліс має заокруглену форму по ширині зубів. Вал, на якому закріплені зубчасті колеса приводу зубчастих рейок, розташований в сферичних підшипниках і зафіксований від переміщень вздовж осі. Привід зубчастих коліс здійснено від електродвигуна через пружну муфту. Всі ланки кінематичного ланцюга встановлені невимушено при неминучих відхиленнях базових конструктивних розмірів від номінальних [3, 4]. У системі відсутні затиснення в рухомих з'єднаннях та ударні навантаження, що підвищує надійність, довговічність та точність. Механізм приводу другої лінійки маніпулятора аналогічний вищевикладеному. На представленому кресленні зображена конструкція механізму приводу лінійки маніпулятора виконана таким чином: з лінійкою 1 сполучено дві штанги (2, 6), перша з яких (2) сферичним шарніром (3) з двома незалежними обертальними рухами навколо вертикальної та поперечної горизонтальними осями. Штанга 2 знаходиться в двох сферичних підшипниках 4 і 5. Друга штанга 6 сполучена з лінійкою 1 за допомогою додаткової ланки 8, на кінцях якої розміщені обертальні шарніри 7 і 9 з вертикальними осями, паралельними осі z. Штанга 6 розташована в двох сферичних підшипниках 10 і 11. На кінцях штанг 2 і 6 нерухомо з ними розташовані зубчасті рейки 12 і 13, що зачеплені із зубчастими колесами 14 і 15, розташованими на валу 16, який розміщений в сферичних підшипниках 17 і 18, причому вал зафіксований від осьового переміщення підшипником 18. Вал 16 через пружну муфту 19 з'єднаний з електродвигуном 20. Рухомі з'єднання і розташування ланок забезпечують невимушений рух механізму без додаткових натягів, тобто таких, які не пов'язані з передачею технологічного навантаження. 1 UA 82317 U 5 10 15 20 Механізм працює наступним чином. Штанга 2 і штанга 6 невимушено розташовані в сферичних підшипниках 4, 5 та 10, 11 на станині з можливістю повздовжнього та обертального руху відносно них. Геометричні осі штанг 2 і 6 із-за похибок виготовлення є схрещеними прямими. Лінійка 1 невимушено приєднана до непаралельних штанг 2 та 6 за рахунок наявності додаткової ланки 8 та шарнірів 3, 7 і 9. Привід штанг здійснено від зубчастих рейок через зубчасті колеса 14 і 15 з заокругленою формою зубів, чим забезпечено центрування по ширині зуба зусилля зачеплення, відсутність кромкового контакту та натягу. Сферичними підшипниками 17 і 18 забезпечена невимушена установка вала 16 при неспіввісності циліндричних поверхонь вала під ці підшипники в процесі обертання. Наведені компенсаційні рухи ланок виключають додаткові навантаження при роботі механізму, підвищують його надійність, довговічність та точність. Джерела інформації: 1. Целиков А.И., Полухин П.И., Гребенник В.М. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката. - М.: Металлургия, 1981. - С. 304. 2. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных цехов. - М.: гос. н.-т. издат. лит. по черной и цветной металлургии, 1959. - С. 202-204. 3. Кожевников С.Н. Основания структурного синтеза механизмов. - К.: Наук, думка, 1979.232 с. 4. Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. - М.: Машиностроение, 1985.-272 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 Механізм приводу лінійки маніпулятора стана гарячої прокатки, що містить лінійку, сполучені з нею дві штанги, на кожній з яких розташовані по одній зубчастій рейці, що зачеплені з двома зубчастими колесами, закріпленими на загальному валу з приводом від електродвигуна, який відрізняється тим, що перша штанга сполучена з лінійкою сферичним шарніром з пальцем, який допускає два незалежні обертальні рухи навколо вертикальної та поперечної горизонтальної осей і розташована в двох сферичних шарнірах, що допускають її поздовжній рух і поворот, а друга штанга сполучена з лінійкою через додаткову ланку з двома вертикальними обертальними шарнірами на кінцях, причому штанга знаходиться в двох сферичних підшипниках з можливістю її відносно них поздовжнього переміщення і повороту, а зубчасті колеса, мають заокруглену форму робочої поверхні зубів і закріплені на загальному валу, який розташований в двох сферичних підшипниках, один з яких фіксує вал від осьового зсуву, а сам вал сполучений пружною муфтою з двигуном. 2 UA 82317 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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