Устройство для монтажа биметаллической заготовки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНТАЖА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ, включающее барабан с приводом вращения и приспособлением для сборки на нем трубчатоЯоболочки и сердечника, свернутых в спирали, о т л и ч аЮ щ е е с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности процесса путем увеличения длины монтируемой заготовки, в качестве привода барабана исполь.зован кулисный механизм, кулиса которого размещена в плоскости вращения барабана, прн этом радиус вращения водила кулисного (еханиз ма составляет 0,125-0,5 расстояния между осью вращения водила и осью вращения барабана. 2.Устройство по п. 1, от л ичающееся тем, что кулиса смещена относительно оси вращения барабана на 0,5-1,5 радиуса вращения барабана. 3.Устройство по п. 1, о т л ич ающе ее я тем, что кулисный паз очерчен двумя кривыми противоположной кривизны, сопряженными в точке, расположенной от оси барабана на расстоянии, равном расстоянию между осями барабана и водила, при (Л чем радиусы кривизны кривых определены соотношением К a,S-2)« , где К - радиус кривизны кривых; R - радиус между ооью вращения § барабана и осью вращения водила. оо СП О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Х (МЮ

РЕСПУБЛИК

3(5п В 21 С 23/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ : г.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -- .:,,:!/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ / (21) 3387525/25-27 (22) 25.01.82

:(46) 30.07.83. Бюл. (72 ) И.Д.Костогрызов, Х. Н. Белалов, В.С.Блинов и Л.И.петракевич (7i ) Иагнитогорский горно-металлур- гический институт им. Г.И.Носова и Всесоюзный научно-исследовательский институт метнзной промышленности (53) 62-419.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство .СССР по заявке 9 3255367/25-27, кл. В 21 С 23/22, 25.02.81 (прототип), (54)(57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ NOHTAXA

БИИЕТАЛЛИЧЕСКОИ ЗАГОТОВКИ, включающее барабан с приводом вращения и приспособлением для сборки на нем трубчатой оболочки и сердечника, свернутых в спирали, о. т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения йроиэводительности процесса путем увеличения длины монтируемой заготовки, в качестве привода барабана использован кулисный механизм, „.SU„„1031551 A кулиса которого размещена в плоскости вращения барабана, при этом радиус вращения водила кулисного механизма составляет 0,125-0,5 расстояния между осью вращения водила и осью вращения барабана.

2. Устройство по п. 1, о-т л ич а ю щ е е с я тем, что кулиса смещена относительно оси вращения барабана на 0,5-1,5 радиуса вращения барабана.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что кулисный паз очерчен двумя кривыми противоположной кривизны, сопряженными в точке, расположенной от осн барабана на расстоянии, равном расстоянию

-между осями барабана и водила, причем радиусы кривизны кривых определены соотношением

К = (1,5-2)Й где К - радиус кривизны кривых; к - радиус между осью вращения барабана и осью вращения водила.

1031551

Изобретение относится к металлур" гии и может быть использовано при производстве биметаллических длинномерных изделий, преимущественно проволоки.

Известно устройство для монтажа 5 биметаллической заготовки, включающее барабан с приводом его вращения и приспособлением для установки на нем трубчатой оболочки и сердечника, свернутых в спирали и подле- 9 жащих сборке 1 .

Недостатком устройства является низкая производительность процесса ,производства биметаллических изделий из-за ограниченной длины биметаллической заготовки.

Цель изобретения - повышение производительности процесса путем увеличения длины монтируемой заготовки °

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для монтажа биметаллической заготовки, включающем барабан с приводом его вращения и приспособлением для установки на нем трубчатой оболочки и сердечника, свернутых в спирали, в качестве привода вращения барабана использован кулисный механизм, кулиса которого размещена в плоскости вращения барабана,при этом радиус вращения водила ЗО кулисного механизма составляет

0,125-0,5 расстояния между осью вращения водила и осью вращения барабана.

Кулиса смещена относительно Оси 35 вращения барабана на 0,5-1,5 радиуса вращения барабана.

Кулисный паз очерчен, двумя кривыми противоположной кривизны, сопряженными в точке, расположенной от 40 оси вращения барабана на расстоянии, равном расстоянию между осями барабана. и водила, а радиусы кривизны кривых определены соотношением

K = 1 1, 5.— 2 ) Й, где К вЂ” радиус кривизны кривых

45 направляющих, Р— расстояние между осью вращения барабана и осью вращения водила.

Для обеспечения работоспособности предлагаемого устройства необходимо, чтобы силы инерции, приложенные по касательной к винтам сердечника, совпадающие с направлением перемещения сердечнйка в оболочке и возника- 55 ющие при ускоренном движении барабана, могли преодолеть силы сопротивления передйиженйю сердечника в оболочке и на направляющих. При этом необходимо обеспечить ускорение Обрат-6О ного знака такой величины, чтобы сердечник не совершал обратного движения из трубы, а удерживался силами трения о трубу и направляющие. То есть кинематика привода должна обеспе- g5 чить полное соотношение ускорений барабана в противоположных направлениях, которое осуществит перемещение сердечника в трубчатую оболочку и предотвратит выход сердечника из нее в процессе круговых колебаний барабана.

С учетом сопротивления трения и случайных сил сопротивления трубчатой оболочки и сердечника требуемое соотношение ускорений обеспечивается яри = (0,125-0, 5) A (Р— радиус вращения водила), причем верхний предел отношений размеров определяется условиями возиикновения динамических нагрузок на элементы привода.

Зависимость г= (0,125-0,5)Й обеспечивает стабильность процесса при надежной работе механизмов. При r ë 0,5R появляются недопустимо большие инерционные нагрузки на элементы установки, которые не только быстро разру,шают детали установки, но и делают процесс нестабильным. При г (0,125R

;ускорение системы не создает сил ,инерции, достаточных для смещения сердечника, который должен преодолеть силы трения и случайные сопротивления. Для обеспечения большей производительности процесса желательно работать при г =0,5,однако это связано с наличием нежелательных дополнительных нагрузок на детали, шума . и с передачей больших колебаний на фундамент.

Устранить это можно, сместив кулису от оси барабана на величину

Ъ = (0,5-1,5)Р . Эксперименты показали, что выход за указанные пределы не дает эффекта, так как при 9<

< 0,5Г инерционные нагрузки не уменьшаются, а при b> 1,5r они снова резко возрастают. Снижение. величины h менее 0,5r бессмысленно, так как процесс при этом стабилизируется, а увеличение ее значения более 1,5Г не допустимо, поскольку возникают дополнительные нагрузки, приводящие к разрушению отдельных деталей устройства.

Стабильного технологического процесса сборки заготовки без лишних ударных нагрузок и шума при максимальной производительности можно добиться выполнением кулис с радиусом кривизны равным К = (1,5-2,0)Р . Увеличение радиуса кривизны К>2,0Р не позволяет получить положительного эффекта большего, чем при прямых кулисах, а при К<.1,5R возможно заедание взаимоперемещающихся элементов из-за недопустимых углов взаимодействия соприкасающихся деталей.

Достижению цели способствует выпол" нение кулисного паза в форме сопряженных кривых с радиусом кривизны (= (1,5-2)Р, где пределы величины радиусов определены также из условия

1031551 благоприятного взаимодействия элементов водила и кулисы.

Превьиаение укаэанных пределов приведет к недопустимому увеличению .сил трения и к неустойчивой работе привода. Уменьшение этих соотношений 5 не позволит получить требуемый эФфект, так как не будет достигнуто требуемое соотношение! Ускорений.

На фиг. 1 изображено устройство,об- щий видуна Фиг.2 радиально расположен- 0 ная кулиса, вид s плане рна Фиг. 3 то же, смещенная относительно оси вращения барабана, на Фиг. 4 - кулисный паэ, очерченный s форме двух кривых противоположной кривизны, вид 1в; в плане.

Барабан 1, снабженный фиксирующей планкой 2 для закрепления неподвижно на нем трубчатой оболочки 3 и направляющими 4 для установки с возможностью вращения, имеет привод, состоящий из кулисы 5, водила 6 и двигателя 7, кулиса которого размещена в плоскости вращения барабана 1. При этом радиус г вращения водила 6 и расстояние Й между осью вращения додила 6 и осью вращения барабана 1 заданы соотношением r = (0,125-0,5) й.

Целесообразно выполнение привода, кулиса 5 которого смещена относитель- Зо но оси вращения барабана 1 на величину Ь, заданную соотношением .

° Ь = (0,5«1,5)г °

Целесообразно выполение привода, когда кулисный паэ очерчен 35 в виде двух кривых противоположной кривизны, сопряженных в точке пересечения с геометрической осью вращения водила 6, причем радиусы К кривизны кривых направляющих опреде- 40 лены соотношением К = (1,5-2)й.

Сам привод может быть расположен как сверху барабана 1, так и снизу., Устройство работает следующим образом.

На барабане 1 при помощи фиксирующей планки 2 закрепляют неподвижно трубчатую оболочку 3, свернутую в спираль. Затем на направляющие 4 устанавливают сердечник 8, свитый в спираль, один из концов которого заводят в трубчатую оболочку 3.

После этого включают привод барабана 1, который обеспечивает резкий поворот барабана в одну сторону и плавное возвращение его в исходное положение. При этом сердечник 8, обладающий инерцией и свободно лежащий на направляющих 4, под действием сил инерции будет вставляться в трубчатую оболочку 3.

Теоретический анализ решения и косвенные эксперименты на специальной установке подтвердили возмож» ность увеличения длины монтируемой биметаллической заготовки.

Предлагаемое устройство проще в эксплуатации и позволяет увеличить длину монтируемой биметаллической заготовки до нескольких десятков и даже сотен метров. Увеличение длины монтируемой заготовки позволит получить строительную длину прокатываемой проволоки, а также получить экономию металла на обрезаемых концах проволоки (увеличить выход годного).

Освоение биметаллической заготовки достаточной длины позволит испольэовать трехкратные волочильные станы взамен однократных и многониточные термоагрегаты. Все это позволит повысить производительность процесса в

3 раза.

1031551

Фию, Л

1031 551

Составитель Н. Черннлевская

Техред И.Иетелева

Корректор О. Тигор

Редактор Л.. Филь

Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5272/7

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4