Устройство для возвратно-поступательного движения кристаллизатора

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к машинам непрерывного литья заготовок. Цель изобретения - уменьшение габаритов и расширение технологических возможностей устройства. Устройство включает раму для кристаллизатора, опирающуюся на гибкие элементы - пружины, и привод Новым в устройстве является повышение гибких элементов с различной жесткостью . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 11/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665133/02 (22) 23.03.89 (46) 30.10,91, Бюл. М 40 (71) Производственное объединение "Южуралмаш" (72) P.Х.Хайдаров, B.Â.Ìàòâååâ, А,Л.Угодников, В.Г.Макаров и В.С.Луковников (53) 621.74.047(088.8) (56) Патент Австрии

М 379975, кл. В 22 D 11/04, 1980, Изобретение относится к металлургии, в частности к машинам непрерывного литья заготовок.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и расширение технологических возможностей.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, вид сбоку.

Устройство состоит из качающейся рамы 1 с установленным на ней кристаллизатором 2. Рама 1 опирается на упругие элементы 3 и 4, выполненные в виде пружин. Привод 5 шарнирно связан с кристаллиэатором 2.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении рамы 1 с кристаллизатором 2 вниз пружины в опорах 3 и 4 деформируются. Причем пружина в опоре 3 деформируется в меньшей степени, чем пружина в опоре 4, r,е, ПЗ к h4, Кристаллизатор 2 будет двигаться по криволинейнои траектории с радиусом кривизны R, относи„„5U„„1687365 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к машинам непрерывного литья заготовок. Цель изобретения — уменьшение габаритов и расширение технологических воэможностей устройства. Устройство включает раму для кристаллизатора, опирающуюся на гибкие элементы — пружины, и привод. Новым в устройстве является повышение гибких элементов с различной жесткостью. 1 ил. тельно точки О, тогда когда на раме 1 точки прикрепления пружин к опорам 3 и 4 будут также двигаться по криволинейной траектории с радиусом кривизны Яз иК4 относительно того же центра кривизны точки Q.

Это условие будет соблюдаться в том случае, когда деформации пружин в опорах

3 и 4 будут прямо пропорциональны радиусам кривизны траектории, по которым они перемещаются, т.е.

Г1з Нз

hn Rn

Это условие будет соблюдаться и при движении кристаллиэаторз 2 вверх. Таким образом, кристаллизатор будет двигаться по заданнои крт1ттолинейной траектории.

Деформации пружттн обратно пропорЦИОНаЛ1,НЫ И; лКЕСтКОСтп И ПРЯМО ПРОПОРЦИональн ы силал1, деl1c TB) îùèë на них.

Отсюда -,чедуе-, что: сч кости упругих элел ентов тт оп,"рак «р1 T;!:1; p35Top3 при равнык натт.уз ;: . if1(1лтно пропорциональны

1687365 радиусам кривизны траектории, по которым они перемещаются:

z4 3 3 R4

В общем случае на деформацию будет 5 влиять также координата упругого элемента относительно траектории движения оси кристаллизатора. Поэтому, если массу подвижных частей принять равной единице, то деформации в опорах будут 10 аз + аа) z3 аэ . а4 Zp где аз и а4 — координаты упругих элементов

3 и 4 относительно траектории движения оси кристаллизатора. 15

Отсюда следует, что пз R3 д4 аз

Ь4 R4 гаЗ д4 23 7ЭЗ д4 24

34 Z4

a3z3

Пример, МНЛЗ радиального типа с радиусом кривизны технологической оси

Rp=6 м для заготовок сечением 125х125 мм через кристаллизатор массой 0=1000 кг, Расстояние между опорами кристаллиээтора аз=а4=500 мм.

Ход кристаллизатора hp=12 мм.

Из=Во- аз=6000-500-5500 мм;

R4=Rp+ a4=6000+500 = 6500 мм.

Жесткость и рабочий ход пружин в опорах 3 и 4 следующие:

h3 R3, R3 5500 — = —; h3 =hp =12

hp Яо йо 6000

=11 мм;

h4 =hp — =12 13мм

R4 6500

Во 6000

0 1 1000 1

z3 = — х — = х — = 45,45 кг/ мм;

2 h3 2 11

0 1 1000 1

z4 = — х — = х — = 38,46 кгlмм .

2 h4 2 13

В опоре 3 должна быть установлена пружина, рассчитанная на рабочее усилие — = — =500 кг, рабочий ход 11 мм и жес0 1000

2 2 ткостью в — = — - = 1,182 раза большей, 45

z3 45,45

z4 38,46 чем жесткость в опоре 4.

В опоре 4 пружина должна быть выбрана на рабочее усилие 500 кг, рабочий ход 13 мм и жесткостью в 1,182 раз меньшей, чем жесткость в опоре 3. При установке пружин с выбранными характеристиками кристаллизатор будет совершать возвратно-поступательное движение по дуге окружности с радиусом Rp=-6 м.

Это же устройство может применяться и на МНЛЗ с другой кривизной технологической оси, если заменить пружины в опорах кристаллиэатора в соответствии с изменениями начальных условий возвратно-поступательного движения.

Например, для качания кристаллизатора по дуге радиуса R p=8 м при других данных hp= 10 мм, а3 = a4 = 600 мм; Q = 2000 кг требуется R 3=7400 мм, R 4=8600 мм:

R3 7400 пз = Ьо, = 10 8000 =9,25 мм; о

R4 8600

Ь4 =hp К, =108000 =10,75мм;

/ р

0 1 2000 1

z3 = — -т — = — - х — — — = 108,1 кгlмм;

2 h3 2 9.25

Q 1 2000 1

24

2 h 4 2 10,75 х — — = 93,02 кгбмм

Кроме рассмотренного примера, когда аз=а4, при котором упрощается компоновочное решение устройства, возможны и два других случая. При Z3=24 упрощается конструкция устройства благодаря унификации опор кристаллизатора.

Кроме того. если жесткости пружин в опорах будут одинаковы и опоры будут находиться на одинаковых расстояниях от центра тяжести подвижной системы качания, то кристаллиэатор будет перемещаться по прямой линии, а при разных расстояниях — no кривой.

В предлагаемом устройстве масса и габариты уменьшатся примерно в 2,5 раза благодаря тому, что возвратно-поступательное движение кристаллизатора будет осуществляться качанием только одной рамы, Так как пружины в опорах кристаллизатора подвержены предварительной деформации усилием, превышающим массу подвижных частей и усилие трения в кристаллиэаторе, то зазоры в кинематических парах привода выбраны в одну сторону и они не будут играть отрицательной роли при возвратно-поступательном движении кристаллиэатора. Поэтому нет препятствий для работы устройства в режиме высокочастотного качения 100-120 и более циклов в 1 мин, При этом ход кристаллизатора может быть как малым (1 — 4) мм, так и большим (до

20 мм), Устройство может быть использовано в режимах работы, сочетающей различные значения амплитуды и частоты качания кристаллизатора. Это расширяет технологические возможности устройства.

Максимальная скорость литья. высокое качество поверхности и минимальный расход смазки в кристаллизаторе могут определяться как функции двух переменных — частоты циклов качания и хода кристаллизатора. Причем устройство позво1687365

Составитель В,Мальцев

Редактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Заказ 3666 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ляет эти параметры выбрать в широком диапазоне значений, Наличие пружин в опорах по формирующейся заготовке и этим уменьшать трение корочки слитка о стенки кристаллиэатора, что способствует уменьшению количества прорывов.

Формула изобретения

Устройство для возвратно-поступательного движения кристаллизатора, содержащее раму для установки кристаллизатора, опертую на упругие элементы, и привод, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения технологических воэможностей, упругие элементы выполнены в виде пружин, у которых жесткости и расстояние между их опорами и осью

5 кристаллиэатора связаны зависимостью

73 аз R4

24 Э4 ЯЗ где гз и z4 — жесткости пружин; аз и ц — расстояния, на которые удале10 ны пружины от оси кристаллизатора;

Из и R4 — расстояния, на которые удалены пружины от точки движения рамы кристаллизатора.