Курсовая работа 10: Проектирование и исследование механизмов стана для холодной прокатки труб вариант Д
Описание
стана для холодной прокатки труб.
Проведено:
· Проектирование механизма и определения закона движения;
· Силовой расчет механизма;
· Проектирование зубчатой передачи и однорядного планетарного редуктора.
· Проектирование кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем.
Расчетно – пояснительная записка содержит 35 листов формата А4;
4 табличных значения, 5 рисунка; курсовой работа выполнена на 4 листах формата А1.
Техническое задание
1.Назначение и принцип работы
Прокатный стан, схема механизмов которого изображена рис. 10–1, предназначается для калибровки труб на конической оправке в калибрах переменного сечения. Обжатие трубы производится не непрерывно по всей ее длине, а на отдельных ее участках. Этот режим осуществляется основным механизмом стана – механизмом рабочей клети.
Механизм рабочей клети представляет собой сдвоенный кривошипно-ползунный механизм (ОАВ, ОА¢В¢). Роль кривошипов 1,1¢ (ОА и ОА¢) выполняют зубчатые колеса z5 и z5¢, на которых размещены пальцы кривошипов А и А¢. Рабочая клеть 3, соединенная с зубчатыми колесами z5 и z5¢ двумя шатунами 2, 2¢, перемещается возвратно-поступательно на катках 8 по специальным рельсам 9, установленным в станине. Валы рабочей клетки 6, 6¢ связаны между собой двумя парами одинаковых зубчатых колес z6, z7 и z6¢, z7¢. На концах нижнего валка имеются еще два одинаковых зубчатых колеса z8 и z8¢, находящихся в зацеплении с неподвижными рейками 7, 7¢.
Передача движения от электродвигателя 4 к механизму рабочей клети осуществляется непрерывно через муфту-маховик 5, планетарный редуктор 20, зубчатые передачи (z4, z5), (z4¢, z5¢). Таким образом, периодичность режима прокатки достигается возвратно-поступательным движением рабочей клети вдоль трубы при неподвижном заднем ее конце, закрепленном в патроне 11. При этом валки имеют дополнительно принудительное, строго согласованное с положением рабочей клети, возвратно-вращательное движение от неподвижных реек. Валки снабжены калибровочными секторами переменного профиля. При вращении валков их секторы образуют калибр переменного сечения, диаметр которого плавно уменьшается от начального до требуемого размера трубы. В процессе прокатки секторы валков охватывают трубу своей калибровочной поверхностью и, перекатываясь по ней, обжимают и раскатывают ее подобно скалке.
При движении клети вперед совершается обжатие, а при обратном движении выглаживание трубы. Вблизи крайних положений рабочей клети калибры валков не соприкасаются с прокатываемой трубой. Это время используется для подачи трубы на прокатку следующего участка и для поворота трубы и оправки. Поворот трубы необходим для равномерного ее обжатия и совершается за каждый ход клети примерно на 60°. Поворот оправки обеспечивает более равномерный ее износ. Последовательность операции подачи, прокатки и поворота трубы показана на циклограмме (рис. 10–2).
Рис.10–2 Циклограмма работы механизмов прокатного стана
Механизмы подачи и поворота трубы и оправки приводятся в движение посредством кулачкового механизма. Кулачок 13 этого механизма получает непрерывное вращение от электродвигателя 4 через планетарный редуктор 20, зубчатую передачу z9, z10 и коническую передачу 12 с i=1. Вращательное движение кулачка преобразуется через упорные ролики 14 в прерывистое возвратно-поступательное движение каретки толкателя 15.
Механизм поворота трубы и оправки состоит из рычажной системы звеньев DEFK, зубчатой передачи и обгонной муфты 17, с помощью которых приводится в одностороннее вращательное движение вал 16, а следовательно, и патроны 10, 11 вместе с трубой. Передний и задний патроны связаны между собой четырьмя одинаковыми зубчатыми коническими передачами с i=1.
Механизм подачи трубы состоит из винта 18, связанного с передним патроном 10, и, гайки, получающей одностороннее вращательное движение от кулачкового механизма через рычажную систему DEMNPRS, зубчатые передачи и обгонную муфту 19.
В стане имеются еще механизм, обеспечивающий обратный ход винта, и механизм движения каретки оправки. Эти механизмы работают от самостоятельного привода и в системе на рис. 10—З не показаны.
При проектировании и исследовании механизмов стана считать известными параметры, приведенные в табл. 10—1.
Рис. 10-3. Диаграмма усилий Pc , действующих на клеть по линии прокатки
- Исходные данные.
№ п/п | Наименование параметра | Обозначение | Числ. знач. | Размерность |
1 | Средняя скорость движения рабочей клети | (VB)CP | 0,98 | м/c |
2 | Число двойных ходов клети в минуту (равное числу оборотов кривошипа) | KX | 45 | — |
3 | Отношение длины шатуна к длине кривошипа |
| 8 | — |
4 | Отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна |
| 0,5 | — |
5 | Координата центра тяжести рабочей клети | lBS3 | 0,5 | м |
6 | Внеосность кривошипно-ползунного механизма | e | 0,3 | м |
7 | Вес кривошипного вала и шестерен z5 и z5¢ | G1 | 1000 | H |
8 | Вес шатуна | G2,G2¢ | 1500 | Н |
9 | Вес рабочей клети | G3 | 15000 | Н |
10 | Силы сопротивления, действующие на клеть по линии прокатки при обжиме трубы (прямой ход) при выглаживании трубы (обратный ход) (рис. 10-3) | FC ПР.Х FC ОБР.Х. | 25000 18700 | H H |
11 | Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести | I2S,I¢2S | 35 | кг·м2 |
12 | Момент инерции кривошипного вала и зубчатых колес z5 и z5¢ относительно оси вала | I10 | 5 | кг·м2 |
13 | Момент инерции планетарного редуктора и зубчатых колес z9, z4, z4¢, приведенный к валу двигателя |
| 0,3 | кг·м2 |
14 | Маховой момент ротора электродвигателя |
| 2,7 | кг·м2 |
15 | Частота вращения вала электродвигателя | n | 800 | мин-1 |
16 | Коэффициент неравномерности вращения кривошипного вала | d |
| — |
17 | Угловая координата кривошипа для силового расчета (рис. 10-1) | j1 | 210 | град |
18 | Числа зубьев колес | z4, z9 z5, z10 | 10 20 | — — |
19 | Угол рабочего профиля кулачка | dраб | 50 | град |
20 | Ход каретки толкателя | hD | 0,04 | м |
21 | Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме | aдоп | 30 | град |
22 | Модуль зубчатых колес z4, z5 | m | 12 13 | мм |
23 | Угол наклона линии зуба колес z4, z5 | b | 15 | град |
24 | Число сателлитов в планетарном редукторе | K | 3 | — |
25 | Параметры исходного контура реечного инструмента | a
| 20 0,8 0,3 | град — — |
Характеристики курсовой работы
Список файлов
- Зубчатое зацепление Лист 4 2 попытка.dwg 908,79 Kb
- Лист1.idw 1,55 Mb
- Лист1.pdf 115,17 Kb
- Лист2.pdf 104,97 Kb
- Лист3.pdf 109,68 Kb
- Лист4.pdf 128,06 Kb
- РПЗ.docx 680,78 Kb
- Readme.docx 11,72 Kb