Шпиндельное соединение. Со стороны шестеренной клети у шпинделей есть универсальные шарниры, а со стороны рабочей клети - трефовые концы и трефовые муфты. Уравновешивание шпинделей пружинное. При установке универсальной клети верхний шпиндель, оставаясь в шпиндельном стуле со сдвинутой вправо трефовой муфтой, мешает нажимному устройству правого вертикального валка; во избежание этого верхний шпиндель приподнимают вверх, поворачивая его вокруг оси шарнира со стороны шестеренной клети.
Расчет рабочей клети трио на опрокидывание
Методика расчета на опрокидывание рабочих клетей дуо была изложена выше. Расчет на опрокидывание рабочей клети трио сделаем аналогичным образом. Опрокидывающий момент равен разности прикладываемых к валкам моментов:
Мопр = М1-М2 + М3. (158)
Так как прокатка происходит либо между верхним и средним валками (М3 = 0), либо между средним и нижним валками (М1 = 0), то опрокидывающий момент будет равен
Мопр = М1 — М2или Мопр = — М2 + М3.
При прокатке в калибрах моменты, прикладываемые к различным валкам в клети трио, отличаются друг от друга незначительно, поэтому можно положить, что М1 = М2= М3, и таким образом опрокидывающий момент будет . равен нулю. Однако, как и в клетях дуо, возможен случай поломки одного из шпинделей (например, среднего, М2 = 0), но прокатка по инерции будет продолжаться в течение некоторого короткого времени. Тогда опрокидывающий момент будет равен
Мопр = М1 или Мопр = М3,
т. е. клеть будет опрокидываться моментом, равным моменту прокатки:
Мопр = М1 = Мпр (158а)
Кроме рассмотренных случаев, рабочая клеть трио (как и клеть дуо) будет испытывать опрокидывающий момент от действия инерционных сил в момент захвата металла валками. Максимальное инерционное усилие будет равно втягивающей силе трения (при cos a= 1):
Опрокидывающий момент будет равен
Мопр = Ia= Мпр (159)
Из сравнения формул (158 а) и (159) следует, что максимальное значение опрокидывающего момента наблюдается во время захвата,
так как а/R — всегда больше единицы.
При установке в одну линию двух клетей трио уравнение для определения опрокидывающего момента, действующего на первую клеть, будет иметь вид
Мопр = М1-М2 + М3-М'1+ М2-М'3 (160)
где М'1, М'2и М'3— реактивные моменты, действующие на первую клеть со стороны валков второй клети.
Если прокатка осуществляется в обеих клетях между верхними и средними валками (в одном направлении), то
М3=М'3 = О и
Мопр — М1— М2— М'1+ М'2 = 0.
Если в обеих клетях осуществляется прокатка в различных направлениях, то
М3= М'1= 0 и
Мопр — М1— М2— М'1+ М'3 = 0
Таким образом, при наличии двух клетей максимальный опрокидывающий момент будет наблюдаться при прокатке только в одной клети в случае поломки одного из шпинделей, когда
Мопр=Мпр
Расчет на опрокидывание шестеренной клети трио
В шестеренных клетях трио приводится во вращение от электродвигателя (или редуктора) обычно средняя шестерня. Таким образом, со стороны привода клети на среднюю шестерню по часовой стрелке действует момент, равный полному моменту, необходимому для прокатки Мпр(с учетом потерь на трение в передаче и в шейках валков).
С другой стороны, т. е. стороны шпинделей, на шестеренную клеть действуют реактивные моменты от рабочих валков М1 М2и М3. Момент, опрокидывающий шестеренную клеть трио, будет равен разности моментов, прикладываемых к шестеренной клети со стороны двигателя и со стороны шпинделей, т. е.
Мопр = Мпр + М1 — М2 + М3(161)
Здесь возможны два случая. Если прокатка происходит только в одной клети трио между верхней парой валков (М3 = 0) или между нижней парой валков (М1 = 0), то момент, опрокидывающий шестеренную клеть, будет равен (при М1 = М2=М3)
Мопр = Мпр (162)
Если же прокатка происходит одновременно в двух рядом стоящих клетях трио, то при одновременном действии на шестеренную клеть всех трех реактивных моментов со стороны рабочих валков момелт, опрокидывающий шестеренную клеть, будет больше, чем в первом случае (при М1 = М2= М3):
Мопр= Мпр + М3или Мопр = Мпр+ M1 (162а)
Предположим, что момент привода шестеренной клети распределяется поровну между всеми тремя шпинделями, т. е. М1=M2 = M3 =
= Мпр, тогда
Мопр = 4/зМпр (163)
Однако наиболее опасным будет не этот случай одновременной прокатки металла в двух клетях и в разных парах валков, а случай поломки среднего шпинделя, когда момент привода будет некоторое время передаваться только двум шестерням - верхней и нижней; тогда М2 = 0 и
Мопр = Мпр + М1 + М2.
Так как в этом случае М1+М2=Мпр , то шестеренная клеть будет опрокидываться максимальным моментом, равным
Мопр.макс = 2Мпр (164)
Интересно отметить, что если в шестеренных клетях трио приводной от двигателя (или редуктора) делать не среднюю шестерню, а нижнюю (или верхнюю), то получим
Мопр =—Мпр+ М3 - М2+ М1
При прокатке в одной клети и в одной паре валков (М1 или М3 равны нулю) получим Мопр =-Мпр , т. е. тот же момент, что и при приводе средней шестерни. Если же прокатка происходит в двух рядом стоящих клетях и все три шпинделя передают крутящие моменты, то опрокидывающий момент будет равен
Мопр =-Мпр+ М3 =-2/зМпр
т. е. на 7з меньше, чем в первом случае. При поломке любого из шпинделей опрокидывающий шестеренную клеть момент тоже будет меньше, чем по формуле (164). Однако на практике привод шестеренных клетей через нижнюю (или верхнюю) шестерню не делают, так как в этом случае зубчатое зацепление нижней пары будет передавать 2/з Мпр, а при приводе средней шестерни зацепления верхней и нижней пары передают только по 1/з Мпр . Таким образом, при приводе нижней шестерни ее зацепление будет передавать в два раза больший крутящий момент и давление на подшипники средней шестерни будет также в два раза больше.
1.4 Прочее вспомогательное оборудование стана.
Дисковые пилы для горячей резки
За чистовой клетью 800 мм установлено шесть пил для одновременной горячей резки полосы на пять кусков длиной от 6 до 13 м, обрезки переднего и заднего концов и отрезки пробы для испытания ее на копре. Все шесть пил установлены на двух направляющих чугунных балках длиной 75 м, идущих вдоль отводного рольганга и закрепленных на фундаменте. У балок с внутренних боковых сторон есть зубчатые рейки, с которыми в зацеплении находятся две вертикальные шестерни, расположенные на каждой пиле. Привод этих шестерен осуществляется от электродвигателя мощностью 5 квт, 910 об/мин через цилиндро-конический и червячный редукторы. Этот электродвигатель установлен на кронштейне позади пилы. Скорость передвижения пилы по балкам 34 мм\сек.
Максимальный диаметр диска пилы 1800 мм, окружная скорость диска пилы 100 м/сек. Вал диска установлен на подшипниках качения и снабжен непосредственным приводом от электродвигателя переменного тока
мощностью 185 квт, 975 об/мин через зубчатую муфту и вал на двух опорах (рис. 210). Согласно условиям техники безопасности, диск при работе закрыт кожухом и охлаждается водой. Ход диска пилы 1500 мм.
Диск вместе со своим приводом смонтирован на стальной плите - салазках; снизу у салазок две зубчатые рейки, которые находятся в зацеплении с шестернями, приводимыми электродвигателем мощностью 14-28 квт (с регулируемым напряжением), 716-1420 об/мин через трехступенчатый цилиндро-конический редуктор. Скорость перемещения салазок с диском 135-270 мм/сек; регулирование скорости автоматическое, в зависимости от нагрузки электродвигателя привода диска пилы. Для того чтобы вес салазок не передавался рейками на приводные шестерни, салазки снизу установлены на холостые катки (два спереди и два сзади) диаметром 350 мм, оси которых закреплены в корпусе пилы. В крайнем заднем положении ход салазок ограничивается пружинным буфером; кроме того, ход их ограничивается конечными выключателями. Смазка подшипников вала привода, на котором вращается диск пилы, жидкая, циркуляционная, от масляного насоса, установленного на салазках; привод насоса от электродвигателя 1,7 квт, 1420 об/мин. В раме салазок есть закрытое пространство, используемое в качестве масляного бака. Смазка всех редукторов жидкая, заливная; смазка остальных точек густая. Она подается из ручного насоса густой смазки, установленного на салазках.