кулачковый привод непрерывного волочильного стана
Классы МПК: | B21C1/30 приводы, например для перемещения каретки; приводные элементы, например волочильные цепи; управление приводом |
Автор(ы): | Еремеев В.К., Косяков А.С. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество "Иркутский завод тяжелого машиностроения" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-07-25 публикация патента:
20.10.1998 |
Изобретение относится к волочильному производству, а именно к конструкциям приводов для перемещения кареток волочильных станов непрерывного действия. Кулачковый привод непрерывного волочильного стана выполнен в виде двух цилиндрических кулачков, размещенных на одном валу и развернутых друг относительно друга на 180o, кинематически связанных с каретками волочильного станка. Профиль цилиндрических кулачков выполнен в соответствии с функциональной зависимостью перемещения волочильной каретки S от угла поворота
кулачка, обеспечивающей постоянную скорость волочильных кареток в направлении волочения и включающей участок установившегося рабочего хода каретки Sр,
p , участок установившегося обратного хода Sо,
o , два участка неустановившегося обратного хода Sно,
но . Для уменьшения силового нагружения элементов стана, воспринимающих нагрузки, связанные с инерцией волочильных кареток при заданной массе и длине участков их разгона - торможения и исключения "мягких ударов", профиль кулачка выполнен таким образом, что функциональная зависимость перемещения каретки от изменения угла поворота кулачка описывается регламентированной системой уравнений. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
Формула изобретения
Кулачковый привод непрерывного волочильного стана, выполненный в виде двух цилиндрических кулаков, размещенных на одном валу и развернутых друг относительно друга на 180o, кинематически связанных с каретками волочильного стана, при этом профиль цилиндрических кулаков выполнен в соответствии с функциональной зависимостью перемещения волочильной каретки /S/ от угла поворота /![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
при O=
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-19t.gif)
при
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-20t.gif)
при
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-21t.gif)
при 2
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-22t.gif)
при 2
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-23t.gif)
при 2
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-24t.gif)
в которой параметры участков удовлетворяют системе зависимостей:
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-25t.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-26t.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-27t.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к волочильному производству, а именно к конструкциям приводов для перемещения кареток волочильных станов непрерывного действия. Известен кулачковый привод непрерывного волочильного стена (Еремеев В.К. Состояние и перспективы совершенствования волочильного оборудования прямолинейного действия, журнал "Тяжелое машиностроение", N 2, 1992, стр. 4 - 6), выполненный в виде двух цилиндрических кулаков, размещенных на одном валу и развернутых друг относительно друга на 180o. Цилиндрические кулаки кинематически связаны с волочильными каретками. Профиль кулаков выполнен таким образом, что обеспечивается постоянство волочильных кареток во время волочения. Недостатком известного кулачкового привода является значительная величина ускорения кареток на переходных участках (между рабочим и обратным ходами кареток). Наиболее близким к предлагаемому является кулачковый привод непрерывного волочильного стана фирмы "Шумаг" Конструкции непрерывных волочильных станов в СССР и за рубежом, авт. Баранов Г.Л., Еремеев В.К., Металлургическое оборудование, М. , ЦНИИТЭИтяжмаш, 1983, N 30, стр. 9 - 12), выполненный в виде двух цилиндрический кулаков, размещенных на одном валу и развернутых друг относительно друга на 180o и кинематически связанных с каретками волочильного стана, при этом профиль цилиндрических кулаков выполнен в соответствии с функциональной зависимостью перемещения волочильной каретки (S) от угла поворота (![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-2t.gif)
где
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120121/969.gif)
D - наружный диаметр кулака;
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120021/945.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120021/945.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120021/945.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-3t.gif)
где V - скорость волочения;
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120105/960.gif)
K = Vx/V - отношение скорости возврата к скорости волочения каретки в установившемся процессе;
m - отношение угла поворота кулака приходящегося на холостой и рабочий ход каретки. Однако и здесь при общем уменьшении величины ускорения график ускорения имеет ярко выраженные пики в начале и в конце переходного участка (фиг. 3, кривая 2), что уже неизбежно приводит к "мягким" ударам на контактных поверхностях каретки с кулаком. При скоростях волочения порядка 1,5 м/с в принятых выше ограничениях сила инерции при торможении и разгоне каретки соизмерима с усилием волочения. В данном случае снижение величины ускорения возможно в основном только за счет увеличения наружного диаметра кулака, что далеко не всегда возможно в реальных условиях. В предлагаемой конструкции кулачкового привода непрерывного волочильного стана выполнение профиля кулака в соответствии с функциональной зависимостью перемещения каретки от изменения угла поворота кулака, описываемой предлагаемой системой уравнений, позволяет уменьшить силовое нагружение элементов стана, воспринимающих нагрузки, связанные с инерцией волочильных кареток при заданной массе и длине участков их разгона-торможения и исключить "мягкие" удары. Исключение динамических ударов при переменном ускорении каретки возможно при условии, что в переходных точках профиля кулака величины ускорений слева и справа по графику будут равны. Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен кулачковый привод непрерывного волочильного стана; на фиг. 2 - развертка профиля кулачка или график перемещения каретки (S) от угла поворота (
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
Sp и
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
Sнр и
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
S0 и
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
Sно и
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120021/945.gif)
a3 = a4 или
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-4t.gif)
при
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
и в переходной "мертвой" точке участков 1 и 6
a1 = a6 или
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-5t.gif)
при
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
Отсутствие "мягких" ударов в точках перехода с неустоявшегося движения (с переменным ускорением) на установившееся движение (с постоянной скоростью) в уравнениях кривой профиля кулака скорости перемещения равны между собой, т.е. в переходной точке участков 1 - 2
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-6t.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
в переходной точке участков 2 - 3
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-7t.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
в переходной точке участков 4 - 5
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-8t.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
в переходной точке участков 5 - 6
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-9t.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
Участок 1:
при o =
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-10t.gif)
Участок 2:
при
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-11t.gif)
Участок 3:
при
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-12t.gif)
Участок 4:
при 2
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-13t.gif)
Участок 5:
при 2
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-14t.gif)
Участок 6:
при 2
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-15t.gif)
в которой параметры участков удовлетворяют системе зависимостей
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-16t.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-17t.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120341/2120341-18t.gif)
при o =
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
![кулачковый привод непрерывного волочильного стана, патент № 2120341](/images/patents/351/2120087/981.gif)
При профилировании тягового цилиндрического кулака в соответствии с предлагаемой зависимостью на протяжении всего периода разгона-торможения ускорение каретки изменяется постепенно (без динамических ударов), причем с увеличением угла давления кулака модуль ускорения каретки уменьшается, в результате чего сила взаимодействия каретки с кулаком остается примерно постоянной, обеспечивая наивысшую допустимую скорость волочения при заданной массе каретки и длине участков разгона-торможения.
Класс B21C1/30 приводы, например для перемещения каретки; приводные элементы, например волочильные цепи; управление приводом