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.