Диссертация (Совершенствование технологии и конструкции стана для прокатки прецизионных труб малого диаметра), страница 8

Схема обработки стандартных зубчатых реек на реечномзубодолбежном станке.1 – стол поперечного перемещения; 2 –стол продольного перемещения; 3 – долбяк; 4 – обрабатываемаязубчатая рейка [41]На Рисунке 2.5 показана упрощенная схема станка и соответствующаясхема нарезания рейки 4, имеющей постоянный шаг зубьев. Рейка 4неподвижнозакрепленанастолепродольногоперемещения2.Столпоперечного перемещения 1 позволяет настроить глубину врезания долбяка 3.62 Рисунок 2.6.

Схема обработки зубчатых реек с переменным шагом зубьев нареечномзубодолбежномстанке.1–столпоперечногоперемещения; 2 – стол продольного перемещения; 3 – долбяк; 4 –обрабатываемая зубчатая рейка; 5 – корпус специальногоприспособления; 6 – подвижный суппорт; 7 – рейка специальногоприспособления; 8 – редуктор; 9 – входная шестерня редуктора;10 – кулачек; 11 – пружина [41]63 Связьмеждуугломповоротадолбякаиходомстолаобеспечиваеткинематическая цепь станка, настраиваемая с помощью гитары деления.На Рисунке 2.6 показана схема реечного зубодолбежного станка соспециальным приспособлением для нарезания рейки с переменным шагомзубьев. Обработка зубьев рейки осуществляется долбяком 3.

Корпус 5приспособления крепится неподвижно на столе 2 продольного перемещения. Вкорпусе смонтирован подвижный суппорт 6, на котором закрепляетсянарезаемая рейка 4. На корпусе 5 устанавливается редуктор 8. На его входномвалу смонтирована шестерня 9, а на выходном валу - кулачок 10. На столепоперечного перемещения 1 закреплена рейка 7, с которой входит в зацеплениешестерня 9 редуктора 8. Пружина 11 обеспечивает постоянное поджатиеподвижного суппорта 6 к кулачку 10.Простоту конструкции такого специального приспособления легкооценить в металле (Рисунок 2.7, Рисунок 2.8). Как видно из Рисунке 2.7приспособление состоит из 3 основных частей, которые легко монтируются идемонтируются со станка.Рисунок 2.7.

Специальное приспособление для нарезания рейки спеременным шагом (в разобранном виде)64 Рисунок 2.8. Корпус редуктора с кулачкомСтанок работает следующим образом. В процессе нарезания зубьев рейкипроисходит вертикальное возвратно-поступательное движение долбяка 3 и еговращение, а также продольное перемещение стола 2. Последнее вызываетвращение шестерни 9, входящей в зацепление с рейкой 7.

В соответствии свращением шестерни 9 через редуктор 8 осуществляется вращение кулачка 10.При вращении кулачка подвижный суппорт 6 получает дополнительноеперемещение относительно корпуса 5 приспособления и, соответственно,дополнительное продольное перемещение получает нарезаемая рейка 4.Дополнительное продольное перемещение рейки обеспечивает получение такойсопряженной формы боковых поверхностей ее зубьев, при которой получаетсянеобходимый закон изменения шага зубьев.На Рисунке 2.9 показаны: специальное приспособление в плане,неподвижная система координат X BO O BO Y BO и угол  B поворота долбяка,соответствующий в нашем случае углу поворота зубчатого колеса нахвостовике валка [41].65 Рисунок 2.9. Специальное приспособление для реечного зубодолбежногостанка.

1 – стол поперечного перемещения; 2 – столпродольного перемещения; 3 – долбяк; 4 – обрабатываемаязубчатая рейка; 5 – корпус специального приспособления; 6–подвижныйсуппорт;7–рейкаспециальногоприспособления; 8 – редуктор; 9 – входная шестерняредуктора; 10 – кулачек; 11 – пружина [41]2.3 Пробная прокатка с использованием в конструкции стана новогопривода поворота валков клети Была произведена пробная прокатка с новым приводом вращения валковрабочей клети.

Однако при прокатке было замечено отведение патрона подачивследствие значительных нагрузок, действующих на него. Это свидетельствуето возникновении значительных осевых сил при прокатке.66 Возникновение значительных осевых сил говорит о неточности расчетарейки с переменным шагом. Параметром, лежащим в основе расчетов, являетсякатающий радиус. Следовательно, необходимо проверить методику расчетакатающего радиуса.Выводы по второй главе:1.Разработанарейкановойконструкции,позволяющаяминимизировать осевые усилия при прокатке на станах ХПТ. 2.Разработан простой и технологичный способ нарезания рейки спеременным шагом.

Для этого используется специальное приспособление,которое устанавливается на обычном зубодолбежный станок. Расчет профилякулачка проводился исходя из закона изменения катающего диаметра пометодике П.Т. Емельяненко. 3.Пробная прокатка с использованием рейки с переменным шагом непривела к снижению осевых сил, возникающих при прокатке на стане ХПТ.  4.Всталазадачапровестикомплексноетеоретическоеиэкспериментальное исследования фактического значения величины осевых сил,возникающих при прямом и обратном ходах клети.5.Необходимо было проверить справедливость методики расчетакалибровки валков, в том числе катающего радиуса.67 ГЛАВА 3.

ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕОСЕВЫХ СИЛ НА СТНАХ ХПТ  Предложенный оригинальный привод клети стана ХПТ (см. Главу 2) былопробован при проведении пробной прокатки на стане ХПТ. Оригинальностьпривода заключалась в применении в его конструкции стандартного круглогозубчатого колеса (шестерни), имеющего постоянный угловой шаг зубьев, в товремя как рейка выполнена с переменным линейным шагом зубьев.Применение такого привода в конструкции клети стана ХПТ должно былопозволить минимизировать осевые силы, возникающие при прокатке. Однако врезультате пробных испытаний направление действия осевых сил в начале ходаклети оказалось сжимающим, а не растягивающим, как ожидалось согласнообщепринятой теории периодической прокатки.Согласно теории периодической прокатки в начале хода клети должнывозникать растягивающие осевые усилия, а только в конце – сжимающиеусилия.

Однако при проведении пробных испытаний, как говорилось выше, вначале хода рабочей клети был заметен откат патрона подачи трубы от осипрокатки, что является косвенным свидетельством о значительных сжимающихосевых силах, нарушающих стабильность процесса прокатки. Нарушениестабильности процесса прокатки не позволяет получить прецизионную трубунеобходимого качества.Видимо, причиной появления значительных сжимающих осевых силявлялось не недостатки новой конструкции привода рабочей клети, анеточность принятой методики расчета основных параметров процессапрокатки. Расчет этих параметров оказывает влияние на корректность работыпривода (на величину осевых сил, возникающих при прокатке). Предложенныеранее конструктивные решения, позволяющие минимизировать осевые сил (см.Глава 2) давали некоторые результаты, однако имели ряд недостатков.

Более68 того, долгое время минимальный типоразмер станов был ХПТ-32, а трубыменьшего размера прокатывались на станах ХПТР. В настоящее времязначительно уменьшился диаметр труб, прокатываемых на станах ХПТ (ХПТ 620), ужесточились требования к качеству готовой трубы.Все вышеперечисленноенатолкнуло на вывод о необходимостипроведения экспериментальных исследований по измерению осевых сил,возникающих при прокатке на станах ХПТ.В первую очередь необходимо было выяснить действительные осевыесилы, возникающие при прямом и обратном ходе клети при установившемсярежимепрокатки.стандартныеВметодикиходепопроведенияизмерениюэкспериментасил.Чтобыиспользовалисьпроизвестизамернепосредственно осевых сил, необходимо спроектировать оснастку.Целью экспериментального исследования осевых усилий на стандартномстане ХПТ 10-45 с валковой клетью с приводом на валки от рейки спостоянным шагом является,а) измерение действительных осевых сил, действующих на трубу припрокатке, используя рейку с постоянным шагом для различных маршрутовпрокатки, подачи трубы-заготовки в зону деформации и числа двойных ходовклети в минуту;б) получение данных о значении и распределении величины осевых сил.3.1 Методика проведения экспериментального исследования Для проведения эксперимента был выбран более распространенныйвариант среди оборудования холодной периодической прокатки - стан ХПТ 1045.

Привод вращения валков клети рабочей линии также был выбранстандартным, с использованием рейки с постоянным шагом.Линия стана состоит из стеллажа 1 и стола загрузки 2, роликов подающихс патронами зажима стержня оправки 3, секции промежуточной с подающими69 патронами 4, линии рабочей 6, вытяжного ролика 7, приемного желоба 8,карманов 9, станции СОЖ 5 (Рисунок 3.1).Прокатка на станах ХПТ конструкции АО «АХК ВНИИМЕТМАШ»осуществляется следующим образом [40, 62, 100].Подготовленные трубы-заготовки укладываются однослойно на стеллаж (Рисунок 3.1) стола загрузки.На столе загрузки перед подачей трубы-заготовки на линию прокаткипроизводится автоматическая смазка специальным устройством ее внутреннейповерхности с переднего торца через специальный штуцер.