3. Выбор типа и расчет механизма для установки прокатных валков

Механизм для вертикальной установки валков предназначен для перемещения валков при установке зазора между ними на заданное обжатие полосы. На всех листовых станах положение нажимного валка с подушками и подшипниками в рабочей клети постоянно, поэтому раствор между валками регулируется перемещением только верхнего валка при помощи нажимного устройства.

1. Механическое нажимное устройство

Механическое нажимное устройство представлено на рисунке 11.

Рисунок 11- Механическое нажимное устройство

Наружный диаметр нажимного винта do = 950 мм.

Шаг 60 мм.

Диаметр нажимной гайки D = (1,5 — l,8)d₀ = 1,5 950 = 1425 мм

Высота нажимной гайки Н = (0,95 — 1)D = 0,95 1425 = 1354 мм

Определим усилие, действующее на нажимной винт:

где G - масса уравновешиваемых деталей при прокатке (верхнего валка, его подушек и нажимных винтов).

Для приведения нажимного винта во вращение при действии на него усилия, возникающего при прокатке, к его хвостовику необходимо приложить крутящий момент, который должен преодолеть трение в пяте и резьбе. Схема к расчету прочности нажимного винта представлена на рисунке 12.

Рисунок 12 – Схема для определения прочности нажимного винта

Крутящий момент равен:

где f_п = 0,1 - коэффициент трения в пяте;

d_n = 800 мм - диаметр пяты нажимного винта;

d_cp = 905 мм - средний диаметр нажимного винта;

а — 0°25' - угол подъема резьбы винта;

 = 5°40' - угол трения.

Условие прочности хвостовика нажимного винта:

Условие прочности хвостовика нажимного винта выполняется. Условие прочности резьбового участка нажимного винта:

где p - результирующее напряжение.

Нормальное напряжение при сжатии:

где - площадь поперечного сечения винта по внутреннему диаметру резьбы.

где - момент трения в пяте;

W_K = 0,2- момент сопротивления поперечного сечения винта при кручении;

d₁ - внутренний диаметр резьбы винта.

σp=[] = 120 - 150 МПа

Условие прочности резьбового участка нажимного винта выполняется.

2. Гидравлическое нажимное устройство

Гидронажимное устройство вместе с механическим нажимным устройством служит в качестве исполнительного органа для регулирования очага деформации в клети. Нажимные гидравлические цилиндры находятся в нижней зоне станины. Гидравлический нажимной цилиндр представлен на рисунке 13.

Рисунок 13 - Гидравлический нажимной цилиндр

Технические характеристики нажимного цилиндра:

Диаметр поршня: 1750 мм

Диаметр поршневого штока: 1600 мм

Общий ход: 45 мм

Рабочее давление:

сторона штока: 3-12 МПа

сторона дна: 29 МПа

4. Выбор типа и расчет механизма для уравновешивания верхнего валка

Механизм уравновешивания верхнего валка предназначен для устранения зазоров между подпятником и пятой нажимного винта, а также в резьбе пары нажимной винт-гайка. Это необходимо для того, чтобы при задаче металла в валки не возникали динамические нагрузки, а раствор между валками соответствовал требуемому обжатию, установленному оператором.

Применяется механизм гидравлического уравновешивания, размещенный в верхней траверсе станины. Механизм гидравлического уравновешивания представлен на рисунке 14.

Рисунок 14 - механизм гидравлического уравновешивания верхнего валка

Цилиндр уравновешивания представлен на рисунке 15.

Рисунок 15 - Цилиндр уравновешивания

Технические характеристики цилиндра уравновешивания:

Диаметр поршня: 650 мм

Диаметр поршневого штока: 600 мм

Общий ход: 850 мм

Рабочее давление:

сторона штока: 300 бар

сторона дна: 300 бар

Испытательное давление: 400 бар

Максимальная скорость поршня:

сторона штока: 40 мм/с

сторона дна: 40 мм/с

Необходимое давление масла в цилиндре:

где G - вес уравновешиваемых деталей;

d - внутренний диаметр цилиндра.