Курсовая работа 10: Проектирование и исследование механизмов стана для холодной прокатки труб вариант Д

В курсовой работе выполнено проектирование и исследование механизмов
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 P_c , действующих на клеть по линии прокатки

1. Исходные данные.