- •МИнистерство образования и науки украины
- •Тема 1. Введение
- •Тема 2. Проектирование основного оборудования
- •Тема 3. Проектирование вспомогательного
- •Тема 1. Введение Лекция № 1
- •1.1 Общие требования к оборудованию прокатных цехов
- •1.2 Нормативная документация, регламентирующая
- •1.3 Стадии проектирования и изготовления нового
- •Тема 2 Проектирование основного оборудования Лекция № 2
- •2.1 Исходные данные для проектирования прокатных
- •2.2 Проектирование валкового комплекта
- •2.3 Проектирование подушек
- •Лекция №3
- •1. Расчет подшипников качения на долговечность
- •Лекция №4
- •4.1 Расчет валков на статическую прочность
- •4.2 Расчет валков на выносливость
- •4.3 Расчет валков на деформацию
- •Лекция №5
- •5.1 Расчет деформации валковой системы кварто
- •5.2 Проектирование профилировок листовых станов
- •Лекция № 6
- •6.1 Проектирование станин
- •6.2 Определение основных размеров станины
- •6.3 Определение моментов инерции и моментов
- •6.4 Расчет изгибающих моментов и напряжений
- •Лекция № 7
- •7.1 Проектирование электромеханических нажимных
- •7.2 Определение параметров винтов и гаек
- •Лекция №8
- •8.1 Проектирование привода нажимных механизмов
- •8.2 Определение параметров уравновешивающего устройства
- •Лекция № 9
- •9.1 Расчет модуля жесткости рабочей клети
- •9.2 Определение деформации станин
- •9.3 Установка рабочей клети на фундамент
- •Лекция № 10
- •10.1 Проектирование привода прокатной клети
- •10.2 Расчет шарнира Гука на прочность
- •Лекция № 11
- •11.1 Проектирование шестеренных клетей
- •11.2 Расчет зубчатого зацепления шестеренной клети
- •11.3 Расчет шестеренных валков на прочность
- •Лекция № 12
- •12.1 Проектирование рольгангов
- •12.2 Расчет роликов рольгангов на прочность
- •12.3 Конструкции рольгангов
- •12.4 Расчет мощности двигателей рольгангов
- •Лекция № 13
- •13.1 Определение параметров роликоправильных машин
- •13.2 Элементы теории правки полос
- •13.3 Определение усилий и моментов при правке в рпм
- •Лекция № 14
- •14.1 Ножницы прокатных цехов
- •14.2 Определение усилия резания параллельными ножами
- •14.3 Определение усилия резания гильотинными ножницами
- •14.4 Определение усилия резания дисковыми ножницами
- •Лекция № 15
- •15.1 Конструкции моталок
- •15.2 Расчет барабана моталки
- •15.3 Расчет мощности привода моталки
- •Лекция № 16
- •16.1 Динамические расчеты оборудования прокатных цехов
- •16.2 Составление физической модели машины
- •16.3 Динамические нагрузки в машинах
- •16.4 Динамические нагрузки от ударов в зазорах
- •16.5 Уменьшение динамических нагрузок
6.3 Определение моментов инерции и моментов
сопротивления изгибу сечений станины
Момент инерции сечения D-D верхней поперечины (рис.6.4):
Момент сопротивления изгибу сечения D-D:
а) - для внутренних волокон:
б) - для внешних волокон:
Момент инерции сечения нижней поперечины, в которой нет никаких расточек:
.
Моменты сопротивления изгибу нижней поперечины:
Момент инерции стойки двутавровой формы относительно нейтральной оси g-g (сечение Е-Е, рис.6.2):
Момент сопротивления изгиба для волокон стоек:
а) - внутренних:
б) - внешних:
6.4 Расчет изгибающих моментов и напряжений
Момент изгиба в сечении D-D при разных моментах инерции верхней и нижней поперечин и при одинаковых моментах инерции стоек:
Момент изгиба в сечении D-D при одинаковых моментах инерции верхней и нижней поперечин:
Момент изгиба в поперечных сечениях стоек при разных моментах инерции поперечин:
Момент изгиба в поперечных сечениях стоек при одинаковых моментах инерции поперечин:
Из этой формулы видно, что момент в стойках может быть уменьшен снижением I2 при увеличении I1, что при длинных стойках (клети кварто) приведет к снижению массы станины.
Напряжения изгиба в середине верхней поперечины (сечение D-D):
а) - на внутренних волокнах: ;
б) - на внешних волокнах: ;
Напряжения изгиба в середине нижней поперечины на внутренних и внешних волокнах:
Напряжения изгиба и растяжения в стойках:
а)- на внутренних волокнах:
б) - на внешних волокнах:
Лекция № 7
7.1 Проектирование электромеханических нажимных
механизмов
Большинство известных электромеханических нажимных механизмов (ЭНМ) состоят из 3-х основных частей: винтовых пар1, редукторов 2 и двигателей 3 (рис.7.1).
Рисунок 7.1 – Электромеханический нажимной механизм
В настоящее время левая и правая части ЭНМ обычно синхронизуются электрически, и поэтому механически они не связаны. Для уменьшения массы и момента инерции механизма иногда обходятся без редукторов, пропуская хвостовики нажимных винтов через полые роторы специальных электродвигателей (слябинг 1270 конструкции фирмы Davy-United, рис.7.2а), или используя полый нажимной винт с утапливаемым в его тело шлицевым валом (конструкция Н.И. Баимова, рис.7.2б). Последняя конструкция лучше тем, что не требуются специальные двигатели, а увеличение диаметра винтов полезно с точки зрения динамики.
а) б)
Рисунок 7.2 – Типы нажимных механизмов с безредукторным приводом
Конструкции ЭНМ как старых, так и современных рабочих клетей, характерны неоправданно большими массами, мощностями двигателей и, как следствие, большим расходом электроэнергии при работе. В частности, массы быстроходных нажимных механизмов у блюмингов достигают 60т, а мощности каждого из двух двигателей – по 200 кВт. Главной причиной этого является большое усилие переруравновешивания Y, которое создает большой момент трения в резьбе винтовых пар и на преодолление которого требуется большая мощность двигателей. Передача больших крутящих моментов по кинематической цепи ведет к увеличению массы деталей привода.
Усилие Y, составляющее 30÷40% от веса уравновешиваемой
части валкового комплекта и нажимных винтов, необходимо для выбора зазоров в силовой цепи рабочей клети перед захватом металла валками, при не вращающихся винтах. При изменении зазора между валками в паузах оно совершенно излишне. Поэтому используя уравновешивающие устройства с изменяеым усилием переуравновешивания, можно существенно облегчить конструкцию ЭНМ и уменьшить мощности их двигателей.
У тихоходных ЭНМ клетей НШС двигатели и редукторы рассчитываются на преодоление полной силы прокатки при регулировании толщины полос в проходе. Однако сейчас эту функцию более успешно выполняют гидравлические нажимные механизмы (ГНМ), которыми клети оснащаются в дополнение к ЭНМ. Т.к. теперь функцией ЭНМ является только изменение зазора между валками в паузах, то и к ним применим новый подход в конструировании.