Волочильно-отрезной стан

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В21С! 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3823725/22-02 (22) 12.12.84 (46) 23.05.86. Бюл. № 19 (71) Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова (72) В. И. Соколовский, А. С. Косяков, Г. Л. Баранов и В. К. Еремеев (53) 621.778.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 432946, кл. В 21 С 1/16, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 599876, кл. В 21 С 1/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1126350, кл. В 21 С 1/16, 1983. (54) (57) ВОЛОЧИЛЬНО-ОТРЕЗНОЙ

СТАН, содержащий волокодержатель с волокой, две цепные передачи, включающие бесконечные цепи, огибающие ближние от

„„SU„„1232315 A 1 волоки звездочки, связанные с приводным валом посредством повышающей передачи и дифференциального механизма, и дальние от волоки звездочки, связанные с приводным валом посредством обгонных муфт, две волочильные каретки с клиновыми плашками и ножами, одна из которых закреплена на цепях первой цепной передачи, а другая— на цепях второй цепной передачи, средство регулировки длины мерных отрезков, упоры подвода плашек к изделию и копиры внедрения ножей в изделие, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции стана, средство регулировки длины мерных заготовок выполнено в виде направляющих с отсчетными линейками, параллельными оси волочения, а упоры и копиры размещены на этих направляющих с возможностью продольного перемещения и фиксации.

1232315

На волочильных каретках 2 и 3 закреплены ножи 20, взаимодействующие при перемещении кареток посредством роликов 21 с копирами 22. Для получения на стане отрезков произвольной мерной длины стан снабжен средством регулировки длины мерных отрезков, выполненных в виде направляющих 23 с линейкой 24, параллельных оси волочения, в которых с возможностью продольного перемещения установлены снабженные фиксаторами, выполненными в виде зажимных винтов 25, копиры 22, обеспечивающие внедрение ножей в изделие, и упоры 26, обеспечивающие подвод плашек к изделию 27.

Стан работает следующим образом.

Изделие 27 задается в волоку 1 на длину, достаточную для его захвата волочильными каретками 2 и 3 в зоне упоров 5.

Приводной вал 14 вращается по ходу часовой стрелки.

Вращаясь, приводной вал 14 посредством повышающей передачи 17, водила 18, сателлитов 19 и зубчатых венцов 19 и 14 вза40

Изобретение относится к волочильному производству.

Цель изобретения — упрощение конструкции стана.

На фиг. 1 изображен волочильно-отрезной стан; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — циклограмма изменения скорости волочильных кареток в процессе работы стана.

Волочильно-отрезной стан содержит волокодержатель с волокой 1, две волочильные 1О каретки 2 и 3 с клиновыми плашками 4, устройство для предварительного захвата изделия волочильными каретками, выполненное в виде стационарных упоров 5, обеспечивающих подвод плашек к изделию, две цепные передачи, одна из которых состоит из бесконечных цепей 6, огибающих дальние 7 и ближние 8 от волоки звездочки, снабженные зубчатыми венцами 9, а другая — из бесконечных цепей 10, огибающих дальние от волоки 11 и ближние от волоки 12 звездочки, снабженные зубчатыми венцами 13. Звездочки 7, 8, 11 и 12 имеют одинаковый диаметр. Волочильная каретка 2 закреплена на цепях 6 одной цепной передачи, а волочильная каретка 3 — на цепях

10 другой цепной передачи. Дальние от воло- 5 ки 1 звездочки 7 и 11 связаны с приводным валом 14 посредством обгонных муфт, соответственно 15 и 16, допускающих вращение звездочек 7 и 11 по ходу часовой стрелки относительно приводного вала 14.

Ближние от волоки звездочки 8.и 12 связаны с приводным валом 14 посредством повышающей передачи 17 с постоянным передаточным числом, водила 18 и сателлитов

19. Сателлиты 19 одновременно зацеплены с зубчатыми венцами 9 и 13 звездочек 8 и 12 разных цепных передач. имодействуют с ближними от волоки 1 звездочками 8 и 12.

Поскольку зубчатые венцы 9 и 13 звездочек 8 и 12, сателлиты 19 и водило 18 образуют дифференциальную передачу, посредством которой звездочки 8 и 12 разных цепных передач связаны с приводным валом 14, скорости вращения ближних от волоки 1 звездочек не определены. При этом сумма скоростей вращения звездочек 8 и 12 разных цепных передач определена, равна удвоенной скорости вращения водила 18 и благодаря наличию повышающей передачи

17 между приводным валом 14 и водилом

18 больше скорости вращения приводного вала 14.

Вращаясь, приводной вал 14 посредством обгонных муфт 15 и 16 взаимодействует также и с дальними от волоки 1 звездочками 7и 11.

Поскольку обгонные муфты 15 и 16 допускают вращение звездочек 7 и 11 по ходу часовой стрелки относительно приводного вала 14, приводной вал 14 определяет лишь минимальную скорость вращения дальних от волоки звездочек 7, и 11, не препятствуя их вращению со скоростью, большей скорости вращения приводного вала 14. Вращение от одних одноименных звездочек в каждой цепной передаче посредством соответствующих цепей передается другим одноименным звездочкам.

Поскольку диаметры звездочек одинаковы, а цепи имеют практически неизменный контур, скорости вращения звездочек в каждой цепной передаче равны.

Перечисленные ограничения, накладываемые на скорости вращения звездочек кинематическими связями, имеющими место в предлагаемой конструкции, приводят к тому, что скорости вращения звездочек в каждой цепной передаче практически равны и не меньше скорости вращения приводного вала 14. При этом скорости вращения звездочек разных цепных передач связаны определенной зависимостью, а именно, сумма скоростей звездочек разных цепных передач равна удвоенной скорости водила 18.

Скорости волочильных кареток 2 и 3 соответствуют скоростям звездочек тех цепных передач, к цепям которых каретки крепятся. Поэтому скорости кареток не меньше скорости приводного вала на радиусе делительной окружности звездочек и связаны между собой определенной зависимостью, а именно сумма скоростей волочильных кареток 2 и 3 равна удвоенной скорости водила 18 на радиусе делительной окружности звездочек.

Перемещаясь со скоростью, не меньшей скорости приводного вала 14, одна из волочильных кареток, например каретка 2, попадает в зону упоров 5. Клиновые плашки

4 наезжают на подпружиненный упор 5 и захватывают изделие 27.

1232315

После захвата изделия 27 на волочильную каретку 2 действует сила волочения, под действием которой скорость волочильной каретки 2, если она больше скорости приводного вала 14, уменьшается.

Уменьшение скорости волочильной каретки 2 продолжается до тех пор, пока она не сравняется со скоростью приводного вала 14. После этого срабатывает обгонная муфта 15, передавая усилие с приводного вала 14 на волочильную каретку 2 посредством дальней от волоки звездочки 7 и цепей 6. Сила волочения оказывается уравновешенной и замедление волочильной каретки 2 прекращается. Процесс волочения изделия 27 кареткой 2 ведется со скоростью приводного вала 14.

Ввиду того, что скорость волочильной каретки 2 связана со скоростью волочильной каретки 3 известным отношением, уменьшение скорости каретки 2 до скорости приводного вала 14, а затем дальнейшее ее перемещение с этой скоростью сопровождается увеличением скорости каретки 3 до скорости заведомо большей скорости приводного вала 14 и определенной значениями скорости приводного вала 14 и передаточного числа повышающей передачи 17, а за- 25 тем дальнейшим перемещением каретки 3 с упомянутой скоростью.

При определенных значениях скорости приводного вала 14 и передаточного числа повышающей передачи 17, во время перемещения каретки 2 со скоростью приводного вала 14 скорость волочильной каретки 3 такова, что,где бы каретка 3 не находилась в момент захвата изделия 27 кареткой 2, она оказывается в зоне упоров 5 раньше, чем каретка 2 оказывается в зоне дальних от волоки 1 звездочек 7.

Оказавшись в зоне упоров 5, волочильная каретка 3 наезжает своими клиновыми плашками 4 на подпружиненный упор 5 и, ввиду того, что скорость каретки 3 больше 4О скорости каретки 2 и волочимого ею изделия 27, захватывает изделие.

Участок изделия 27, зажатый плашками каретки 3, приобретает ее скорость. Участок изделия, зажатый плашками каретки 2, продолжает перемещаться со скоростью во- 45 лочильной каретки 2. Разница в скоростях волочильных кареток, а также инертность последних приводят к тому, что волочильная каретка 3 вместе с зажатым в ней участком изделия продолжает догонять волочильную каретку 2 с заклиненным в ней другим участком изделия 27.

По мере сближения кареток 2 и 3 происходит выборка упругой деформации изделия 27 на участке между каретками 2 и 3.

Выборка упругой деформации изделия волочильными каретками сопровождается посте55 пенным нагружением волочильной каретки 3 силой волочения и, соответствующим нагружению, разгружением волочильной каретки

2 от силы волочения.

Под действием силы, постепенно нагружающей волочильную каретку 3 в процессе выборки упругой деформации изделия, скорость каретки 3 падает, а скорость каретки 2, ввиду наличия дифференциальной связи между скоростями кареток, возрастает.

Наконец, наступает момент, когда скорости волочильных кареток 2 и 3 выравниваются и их сближение прекращается.

При установке упоров 26 на расстоянии Т от упоров 5, равном расстоянию между волочильными каретками в момент захвата изделия кареткой 2, расклинивание плашек лидирующей каретки 3 в процессе захвата изделия кареткой 2 не происходит.

При этом, наличие дифференциальной связи между волочильными каретками приводит к равному распределению усилия волочения между ними. В результате, с момента захвата изделия 27 вышедшей на линию волочения кареткой 2 до момента его разделения, волочение изделия 27 ведется одновременно двумя каретками 2 и 3.

Резка и окончательный перехват изделия волочильными каретками осуществляются при наезде роликов 21 ножей 20 на копиры 22. При этом ножи внедряются в накинутое усилием волочения изделие. Под действием силы волочения изделие 27 разделяется. Плашки лидирующей каретки 3 расклиниваются, в результате чего вышедшая на линию волочения каретка 2 в единственном числе ведет волочение.

Под действием силы волочения скорость каретки 3 продолжает падать до тех пор, пока не сравняется со скоростью приводного вала 14. После этого срабатывает обгонная муфта 16, передавая усилие с приводного вала 14 на волочильную каретку 3 посредством дальних от волоки звездочек

I1 и цепей 10. Сила волочения оказывается уравновешенной и замедление волочильной каретки 3 прекращается. Процесс волочения изделия 27 кареткой 3 ведется со скоростью приводного вала 14.

Ввиду наличия известной дифференциальной связи между скоростями волочильных кареток, уменьшение скорости каретки 3 до скорости приводного вала 14, а затем дальнейшее ее перемещение с этой скоростью сопровождается увеличением скорости каретки 2 до известной скорости, заведомо большей скорости приводного вала 14, и дальнейшим перемещением каретки 2 с этой скоростью до подпружиненного упора 5.

Далее описанный цикл повторяется.

Кинематику описанного процесса можно охарактеризовать циклограммой, представленной на фиг. 3, где V 4 — скорость приводного вала 14 на радиусе делительной окружности звездочек; i — передаточное число повышающей передачи 17 (i) 1); Vi4 i—

1232315 скорость водила 18 на радиусе длительной окружности звездочек; Vz — текущая скорость каретки 2; Чз — текущая скорость каретки 3 Уз=21 V>4 — Ч2; t5(n — 1) tl(n) — момент конца (п — 1) цикл и начала п-ro цикла, вызванный захватом изделия волочильной кареткой 2, вышедшей на линию волочения;

tq<„) — момент начала перемещения кареток и изделия с одинаковой скоростью водила

18, равной V 41 13(д) — момент конца перемещения кареток и изделия с одинаковой скоростью водила 18, равной Ч14 1; вызванный разделением изделия и сопровождающийся расклиниванием плашек лидирующей каретки 3; 14<„) — момент начала перемещения вышедшей на линию волочения каретки 2 со скоростью приводного вала Vi4, вызванный срабатыванием обгонной муф-. ты 15; 15<„) 4<„) ц — момент конца п-го цикла и начала (и+ 1) -го цикла, вызванный захватом изделия волочильной кареткой 3, вышедшей на линию волочения.

При установке ножей 20 на одинаковом расстоянии от плашек 4 соответствующих кареток длины получаемых на стане отрезков равны величине (Ш +ЛШ,), где Ш,— расстояние между волочильными каретками в момент t <„) захвата изделия вышедшей на линию волочения кареткой 2; ЛШ, — упругая деформация изделия под действием силы волочения на длине Ш„.

Рассмотрим, чему равно расстояние Ш„ и от каких величин оно зависит.

Из описания работы стана следует, что, благодаря установке упоров 26 на расстоянии Т= Ш„ от упоров 5, с момента 1з(„) разделения изделия до момента t5(n) захвата изделия волочильной кареткой 3 одна волочильная каретка 2 проходит путь, равный Ш„ 1 — ((В+ К) — Ш„), а другая волочильная каретка 3 проходит путь, равный

1 — (В+К), где  — расстояние от упоров 5 до копиров 22; L — длина цепного контура.

Благодаря установке упоров 26 на расстоянии Т= Ш„ от упоров 5 расстояние Ш„ между волочильными каретками в момент

1ц„) становится зависимым от величины В.

Для получения в каждом цикле и расстояния Ш„равного постоянной наперед заданной длине М(Ш„=Ш,+1 — — М), значение величины В определяют по формуле

B=(M — К)+ . — +. AS (1)

При этом, расстояние Ш) между волочильными каретками в момент 1)(„) первоначального захвата изделия 27 вышедшей на линию волочения кареткой равно

Шi=Ì, (2)

Расстояние Т между устройством 5 и упором 26 также равно

Т=М. (3)

Для выполнения условия (2) перед пуском стана необходимо отключить повышающую передачу 17 от приводного вала 14, установить между каретками расстояние М, 10 вывести каретки приводным валом 14 в положение, при котором одна из волочильных кареток упирается в упор 5, а другая находится на линии волочения, включить повышающую передачу 17.

Для выполнения условия (3) необходимо отпустить винты 25, фиксирующие по,ложение упоров 26 в направляющих 23, установить упоры 26 в направляющих 23 по линейке 24 на расстоянии T=M от устройства 5; зафиксировать выставленное положение упоров 26 винтами 25.

Для выполнения условия (1) необходимо отпустить винты 25, фиксирующие положение копиров 22 в направляющих 23; установить копиры 22 в направляющих 23 по линейке 24 на соответствующем расстоянии

В от упоров 5; зафиксировать выставленное положение упоров винтами 25.

Значение входящей в формулу (1) величины AS пренебрежимо мало в сравнении со значением величины М, так как является величиной одного порядка малости, что и величина упругой деформации изделия длиной М под действием силы волочения. Поэтому с достаточной для практики точностью значение величины В определяют из уравнения

35 2i М вЂ” I.

8 =<м — к)+

Изобретение позволяет получать непрерывный ряд мерных длин при постоянном значении передаточного числа повышаю40 щей передачи 17 путем изменения расстояния Т между упорами 5 и упорами 26 и расстояния 3 между упорами 5 и копирами 22, вместо регулировки длины мерных отрезков путем изменения передаточного числа повышающей передачи 17, т. е. вариато45 ра. Это существенно упрощает конструкцию стана, снижает его эксплуатационные расходы.

Кроме того, ножи внедряются в натянутое усилием волочения изделие, что существенно снижает усилие резания и повышает износостойкость режущего инструмента.

1232315 (П+1) Редактор Н.Марголина

Заказ 2496/9

Составитель А. Какойло

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4