Підп’ятник натискного гвинта прокатного стана

Реферат: Підп'ятник натискного гвинта прокатного стана містить встановлений в корпусі підшипник, утворений опорними кільцями з комплектом декількох рядів циліндричних роликів між ними, які розташовані в кожному наступному ряду зі зменшенням їх довжини в міру віддалення від осі підп'ятника. UA 76775 U (54) ПІДП'ЯТНИК НАТИСКНОГО ГВИНТА ПРОКАТНОГО СТАНА UA 76775 U UA 76775 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до прокатного виробництва і найбільш ефективно може бути використана в натискних пристроях прокатних станів. В останній час спостерігається тенденція заміни ролико-конічних упорних підшипників в підп'ятниках прокатних станів на упорні підшипники з циліндричними роликами. Основна їх перевага перед підшипниками з конічними роликами - відсутність радіальних зусиль, проте їх вантажопідйомність, що допускається, нижче і спостерігається підвищений знос циліндричних роликів в силу їх неминучого ковзання по контактній поверхні. Відомі конструкції таких підшипників фірми FAG для блюмінга-слябінга. Підшипник виконаний з двома рядами циліндричних роликів [1, рис. 66 а, б]. Найбільш близьким технічних рішенням є конструкція підп'ятника прокатного стана, що містить корпус з верхньою та нижньою кришками, між якими укладено три ряди циліндричних роликів однакової довжини [2]. Недоліками цих рішень є те, що кожен ролик в окремо взятому ряду і в рядах має однакову довжину. В силу того, що 1, 2, 3 ряди роликів знаходяться на різній відстані від осі обертання, шляхи прохідні, або при роботі натискного пристрою будуть різними. Найбільший шлях переміщення буде у далекого ряду роликів, а найменший - у ближнього до центру ряду роликів, що неминуче повинно викликати нерівномірний знос роликів в рядах. Ця обставина підтверджується практикою, наприклад, на стані 3000 комбінату ім. Ілліча м. Маріуполь. Для виключення цього явища і зрівнювання зносу пропонується робити ролики в кожному ряду різної довжини. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити конструкцію підп'ятника натискного гвинта прокатного стана, в якому зміна форми виконання елемента забезпечить рівномірність зносу роликів, що підвищить надійність роботи підп'ятника. Для вирішення поставленої задачі в підп'ятнику натискного гвинта прокатного стана, що містить встановлений в корпусі підшипник, утворений опорними кільцями з комплектом декількох рядів циліндричних роликів між ними, згідно з корисною моделлю, ролики розташовані в рядах зі зменшенням їх довжини в міру віддалення ряду від осі підп'ятника. Крім того, ролики виконані із збільшенням діаметра в міру їхнього віддалення від осі підп'ятника в кожному наступному ряду. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 - поздовжній розріз підп'ятника, фіг. 2 - до визначення площ контакту рядів роликів. Підп'ятник (фіг. 1) містить корпус 1 з верхньою 2 і нижньої 3 кришками. У корпусі розташовані циліндричні ролики 4, встановлені в сепараторі 5, різної довжини, зменшуються від центру підп'ятника до периферії. Для центрування навантаження по осі натискного гвинта (на фіг. не показано). Не застосований сферичний підп'ятник 6, встановлений на подушці 7 прокатного валка. В основу корисної моделі покладено принцип рівності площ ковзання циліндричних роликів в упорному підп'ятнику при одному і тому ж куті  повороту натискного гвинта, фіг. 2. Де Rn - середній радіус руху роликів ряду n; Ln - довжина ролика в цьому ряду;  - радіальний проміжок між рядами роликів; Rn+1 - середній радіус руху роликів в n+1 ряду; Ln+1 - довжина роликів у n+1 ряду;  - кут повороту нажимного гвинта. Тоді, вважаючи, що в основі корисної моделі рівність площ, прохідних роликами при повороті на однаковий кут , можемо записати: Площа контакту n-го ряду роликів буде: 2 L  L    Fn     Rn  n    Rn  n  2  2    50 2 . (1) Площі контакту n+1 ряду роликів при повороті на той же кут  2 L L     Fn 1     Rn 1  n 1    Rn 1  n 1  2  2    2 (2) але, вважаємо Fn=Fn+1=Fn+2… тоді, прирівнюючи (1) і (2) і вирішуючи, отримаємо: L n 1  (2Rn  2  Ln )2  8RnLn  2Rn  Ln  2 2 (3) 1 UA 76775 U R n 1  R n  5 Ln  L n 1  2 2 Звідки (4) На фіг. 1 показаний пропонований підп'ятник з трьома рядами циліндричних роликів (подовжній розріз). Таким чином, при проектуванні подібних підп'ятників слід задатися розмірами першого ролика: R1, L1,  і по формулах (3), (4) розрахувати розміри другого ролика і середнього радіусу його кочення L2, R2. Потім за відомими параметрами другого ролика розрахувати те ж для третього і так далі. Як приклад, розрахуємо розміри другого і третього роликів в підп'ятнику з циліндричними роликами, початкові дані: 10 R1=217 мм L1=80 мм R2=287 мм L2=60 мм R3=342 мм L3=50 мм 0 15 Тобто, в міру віддалення від центру, для забезпечення рівномірного зносу довжина ролика повинна зменшуватися, проте, при цьому максимальні контактні напруги під роликами будуть різні. Для забезпечення рівності максимальних контактних напружень в кожному ряду роликів можна визначити залежність, при якій навантаження на ролики і максимальні контактні напруги будуть рівні. Відомо, що при контакті циліндра з площиною, при однакових матеріалах, максимальні контактні напруги: max  610 20 P Lp  r . Для нашого випадку, при рівності максимальних контактних напружень в n-му та n+1 рядах роликів, отримаємо: PH Pn 1  L H  rH L n 1  rn 1 . rn 1  Pn 1  L n  rn L  rn n Ln 1  PH L n 1 Звідки, при рівності сил Рn+1 і Р, . (5) Для нашого прикладу: якщо діаметр 1 ролика дорівнює 100 мм, d2  100  25 d3  100  80  133 60 мм 60  160 50 мм. то Тобто остаточно маємо три ряди роликів з наступними розмірами: d1=100 мм d2=133 мм d3=160 мм 30 35 40 L1=80 мм L2=60 мм L3=50 мм Сила прокатки або врівноважених пристроїв, діючих на подушку 7 (фіг. 1) через нижню кришку 3, передається на ряд циліндричних роликів різної довжини, укладених в сепараторі, і через них передається на обертову верхню кришку 2 і далі на нажимний гвинт, замикаючись через натискну гайку (на фіг. не показана) на станину. Реалізація в промисловості запропонованого технічного рішення в підп'ятниках натискних гвинтів прокатних станів забезпечить підвищену довговічність вузла за рахунок рівномірного зносу роликів. Джерела інформації: 1. Л.Я. Перель. Опори на підшипниках кочення в механізмах прокатних станів машинобудування. - М., 1971. - 182 с. 2. А.С. СРСР № 16220445 Кл. В21В 31/24 F16C 17/02. Підп'ятник натискного гвинта прокатного стана. 2 UA 76775 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 1. Підп'ятник натискного гвинта прокатного стана, що містить встановлений в корпусі підшипник, утворений опорними кільцями з комплектом декількох рядів циліндричних роликів між ними, який відрізняється тим, що ролики розташовані в кожному наступному ряду зі зменшенням їх довжини в міру віддалення від осі підп'ятника. 2. Підп'ятник натискного гвинта прокатного стана за п. 1, який відрізняється тим, що ролики виконані із збільшенням діаметра в кожному наступному ряду. 3 UA 76775 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 4