Накопительное устройство к разматывателям проволоки

 

Союз Советских

Социалистичеотих

Республик

; 650687 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено24.09 76 (21) 2405455у25 27 с присоединением заявки №

Государственный комнтет ссср оо делам нзобретвннй и открытнй (23) Приоритет ()публиковано 05. 03.79.бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 08.06.79 (72) Авторы изобретения

В. П. Манаенков и И. И. Беленький

Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения (71) Заявитель (54) НАКОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

К РАЗМАТЫВАТЕЛЯМ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности, может быть использовано в цехах по переработке проволоки.

Известно накопительное устройство, содержащее расположенные на снабженном тормозом общем валу два свободно вращающихся накопительных барабана и установленное между ними. водило с фиксатором, жестко связанное с валом. Необходимый запас проволоки наматывается «а барабаны за счет энергии, сообщаемой ей вытяжным устройством термохимагрегата или волочильного стана (1) .

Однако такое устройство не обеспечивает постоянного натяжения проволоки в режиме ее накопления и сброса, что ведет к ухудшению качества готовой продукции.

Кроме того, с одним накопительным устройством нельзя обслуживать одновременно два разматывателя, а использование двух одинаковых накопительных устройств значительно усложняет конструкцию.

Известно также устройство, содержащее попарно установленные на общих валах, снабженных фиксаторами, накопительные барабаны и водила, жестко закрепленные на валах между барабанами каждой пары (2) .

В этом двухниточном устройстве для каждой нити проволоки предназначены основной и дополнительный накопительные барабаны и установленное между ними водило.

Накопительные барабаны могут быть попарно установлены на двух снабженных фиксаторами валах, а водила жестко закреплены

«а этих валах между барабанами каждой пары.

Накопление на барабане проволоки одной нити совмегцено со сбросом накопленной проволоки на барабане другой. Проволока движется через это устройство с большим натяжением (30 кг для бортовой проволоки диаметром мм), что создает условия для ее деформации при обегании барабанов и вспомогательных роликов, для кручения на галтелях и возникновения остаточных изгибов. Качество проволоки при этом снижается.

Целью изобретения является устранение остаточных деформаций изгиба и кручения проволоки путем уменьшения ее натяжения при, прохождении через устройство.

650687

Указанная цель достигается тем, что оно снабжено тарой входных и парой выходных желобчатых барабанов, причем накопительные барабаны связаны с желобчатыми барабанами посредством механических передач, при этом барабаны выполнены с соотношением диаметров Р ) D ) Рд ) Р», где D, — диаметр входных желобчатых барабанов;

D — диаметр первых накопительных барабанов;

Рд — диаметр выходных желобчатых барабанов;

Р» — диаметр вторых накопительных барабанов при i» = 1я, где 4 — передаточное отношение механических передач, связывающих входные желобчатые барабаны с первыми накопительными барабанами;

4 — передаточное отношение механических передач, связывающих первые накопительные барабаны с выходными желобчатыми барабанами; или Р3 = D = Ря = D» при i»1я с Выходными желобчатыми барабанами.

Механическая связь между первым накопительным барабаном каждой пары и выходным желобчатым барабаном выполнена в виде планетарной передачи.

На фиг. 1 показана кинематическая схема накопительного устройства; на фиг. 2— кинематическая схема накопительных барабанов одной нити; на фиг. 3 — разматыватели обеих нитей и накопительное устройство, план; на фиг. 4 — то же, вид А фиг. 3.

Накопительное устройство к разматывателям проволоки содержит установленные на стойках свободно вращающиеся барабаны 1 — 4,.желобчатые барабаны 5 и 6, связанные между собой посредством цепной передачи 7, полого вала 8, зубчатых колес

9 — 11, желобчатые барабаны 12 и 13, связанные между собой через цепную передачу 14, полый вал 15, зубчатые колеса 16 — 18.

На полом валу 8 жестко закреплены барабан 19, звездочка цепной передачи 7 и зубчатое колесо 9, а на валу 15 — барабан

20, звездочка цепной передачи 14 и зубчатое колесо 16.

Барабаны 21 и 22 установлены с возможностью свободного вращения.

Внутри полого вала 8 расположен вал 23, на котором жестко закреплены водило 24, маховик 25 и свободно установлены барабан 6, вал 8, звездочка 26 и на скользящей шпонке — муфта 27. Сквозь полый вал 15 проходит вал 28, на котором жестко закреплены водило 29, маховик 30 и свободно установлены барабан 13, вал 15, звездочка 31 и на скользящей шпонке — муфта 32.

Муфта 27 кинематически связывает вал

23 со звездочкой 26, муфта 32 — вал 28 со звездочкой 31.

На одном конце водила 24 установлен ролик 33, а на другом — ролик 34. На оси водила 24 установлено свободно вращающе. еся зубчатое колесо 10. Водило 29 имеет на одном конце ролик 35, а на другом— ролик 36. На оси водила 29 с возможностью свободного вращения установлено зубчатое колесо 17.

При включенных муфтах 27 и 32 водила 24 и 29 связаны между собой посредством цепной передачи 37, вала 38, зубчатой передачи 39, 40, цепной передачи 41 с общим передаточным числом, равным единице.

Вращательное движение водил 24 и 29 в разные стороны осуществляется посредством зубчатой передачи 39, 40.

На валу 38 жестко закреплены входящая в зубчатую передачу 39 шестерня, двухстороннее храповое колесо 42, тормозной шкив 43 и звездочка цепной передачи 37.

Храповое колесо 42 снабжено защелками

44 и 45, удерживающими его от вращения в обе стороны. Храповое колесо 42 вместе с защелкой 44 образует фиксатор вала 23, а вместе с защелкой 45 — фиксатор вала 28.

Барабаны 19 и 21 выполнены двухступенчатыми, причем основные ступени 46 и 47 имеют больший диаметр и длину рабочей поверхности, чем вспомогательные ступени

48 и 49 соответственно. Барабаны 20 и 22 выполнены аналогично.

Для перевода проволоки со вспомогательной ступени 48- барабана 19 на основную ступень 47 барабана 21 служит ролик 33.

Для перевода проволоки со вспомогательной ступени барабана 20 на основную ступень. барабана 22, с основной ступени 46 барабана 19 на вспомогательную ступень

48, с основной ступени барабана 20 на вспомогательную того же барабана, с основной ступени 47 барабана 21 на вспомогательную 49, с осйовной ступени барабана 22 на вспомогательную того же барабана служат ролики 35, 34, 36, 50 и 51 соответственно.

Желобчатый барабан 5 жестко связан со звездочкой цепной передачи 7, желобчатый барабан 12 жестко связан со звездочкой цепной передачи 14.

Зубчатые колеса 9, 11, 16 и 18 выполнены с одинаковым количеством зубьев.

Параметры барабанов 5, 6, 12, 13, 19, 20, 21 и 22 соотносятся следующим образом. Если

Р— диаметр барабанов 19 и 20 по галтели, Р» — диаметр барабанов 21 и 22 по галтели, D — диаметр рабочей поверхности желобчатых барабанов 6 и 13, D —

55 диаметр рабочей поверхности желобчатых барабанов 5 и 12, то (I) D )Р2 (2) Ря )Р» (3) Dq )D (при передаточном числе цеп650687 ных передач 7, 9, 10, 11 и 14, 16, 17, 18, равном единице).

Цель изобретения достигается в случае, если линейная скорость движения рабочей поверхности каждого предыдущего по направлению движения проволоки барабана больше скорости каждого следующего барабана.

В соответствии с другим конструктивным решением устройства, при равенстве диаметров барабанов 5, 6, 12, 13, 19, 20 и 22 такое положение достигается, когда передаточные отношения цепной передачи 7 и цепной передачи 14 больше передаточных отношений зубчатой передачи 9, 10, 11 и зубчатой передачи 16, 17, 18 соответственно.

Разматыватели проволоки содержат поджимные 52, 53 и тормозные 54, 55 бабки, служащие для создания натяжения проволоки при размотке, а также для предотвращения выбега катушки в случае ее неравномерного вращения. Между бабками 52, 54 и 53, 55 установлены катушки 56, 57 для проволоки, идущей к вытяжному устройству термохимагрегата или к волочильному стану.

Перед, накопителем расположены зажимы, служащие для остановки нити (на фигурах не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Режим заправки. При заправке первой нити (см. фиг. 1, 2, 3, 4) проволока 58 проводится от катушки 56 разматывателя через зажим на барабаны 5 и 1, где укладывается по спирали в каждый желоб, всего 8 — 10 витков. Затем проволока подается на основную ступень 46 барабана 19, ролик

34, вспомогательную ступень 48 барабана

19 (где наматывается 2 — 4 витка) и укладывается на ролик 33 водила 24.

С ролика 33 проволока проводится на основную ступень 47 барабана 21, через ролик 50 — на вспомогательную ступень

49 (где наматывается 2 — 4 витка) и затем укладывается в желоба барабанов 3 и б.

С барабана 3 проволока проводится к вытяжному устройству. Накопление необходимого запаса проволоки производится на основных ступенях 46 и 47 барабанов 19 и 2! соответственно посредством вращения водила 24 с помощью маховика 25. При этом тормоз разматывателя отключен, зажим разжат и звездочка 26 разъединена с валом

23 (муфта 27 выключена). Во время вращения водила 24 барабаны 3, б, 21 остановлены, при этом вращаются: вал 8 (посредством зубчатой передачи 11, 10, 9, которая при остановленном зубчатом колесе

11 является планетарной), и барабан 19, а также барабан 5 (посредством цепной передачи 7), вытягивающий проволоку из разматывателя. Барабан 1 приводится во вращение движением проволоки. Поскольку

55 натяжение нити ослаблено, вращение водила 24 происходит легко. При этом проволока равномерно укладывается на основные ступени 46 и 47 барабанов 19 и 21.

По окончании накопления звездочка 26 связывается с валом 23 с помощью муфты

27, приводятся в действие тормоз разматывателя и тормозной шкив 43, храповое колесо 42 удерживается неподвижно посредством защелок 44 и 45, после чего водила 24 и 29 не могут вращаться.

Аналогичным образом проводится заправка второй нити на другой части накопителя, однако там накопления проволоки на барабанах не происходит. На их основные ступени укладывается только по 4 — 6 витков проволоки.

Таким образом, по окончании заправки запас проволоки накоплен на одной нити и отсутствует на другой. Можно сначала заправить вторую нить и произвести накопление проволоки, а затем заправить первую нить, не производя накопления.

Рабочий режим. При включении (после завершения заправки) вытяжных устройств агрегатов термообработки или покрытия размотка идет с катушек 56 и 57. Проволока проходит через устройство, не накапливаясь и без уменьшения имеющегося запаса, поскольку водила удерживаются неподвижно тормозом 43, а также посредством защелок 44 и 45. Барабаны 3, 6, 21, 19, 5 и 1 приводятся во вращение первой нитью движущейся проволоки, а барабаны 4, 13, 22, 20, 12 и 2 — движением проволоки второй нити.

Необходимое натяжение выходящей из накопителя проволоки обеспечивается притормаживанием катушек с помощью тормозных бабок 54 и 55.

При прохождении проволоки через накопитель сила натяжения, которую она имела на входе, разделяется на два силовых потока. Первый из них (90 — 98О/О всей силы натяжения) проходит от барабана 6, через зубчатую передачу 9, 10, 11, вал 8 и цепную передачу 7 к барабану 5. Таким образом, сила натяжения проволоки, приложенная к барабану б, через механическую часть накопителя приводит во вращение барабан 5, который вытягивает проволоку с катушки. Второй силовой поток (10—

2 /р всей силы натяжения) передается по проволоке от барабана 5 к барабану 6.

Без учета КПД усилия в проволоке при выходе из накопителя и на входе в него одинаковы.

Проволока . проходит через накопитель следующим образом.

Линейная скорость рабочей поверхности желобчатого барабана 5 диаметром Р больше, чем линейная скорость галтели барабана 19 диаметром D íà I — 2О/р.

650687

1-!а участке барабана 19, имеющем диаметр О, проволока идет без ск9льжения за счет намотки на него нескольких витков. Постоянно выдаваемая между барабаном 5 и участком барабана 19 с диаметром

D петля выбирается за счет скольжения

",ðoâîë0êH в желобчатых барабанах 5 и 1 в сторону разматывателя. Усилие натяже,!ëë в выходящей с барабана 5 ветви проволоки регулируется количеством витков на ручьевом барабане 5 (для бортовой проволоки диаметром 1 мм оно устанавливается в пределах 1 — 2 кг).

Линей ные скорости рабочих поверхностей барабанов 6 и 19 также не совпадают на 1 — -20/О из-за различия их диаметров.

При прохождении проволоки от барабана

19 к барабану 6 возникает петля за счет того, что с барабана 19 проволоки выдается больше и на нем отсутствует скольжение. Эта петля выбирается при скольжении проволоки по желобчатой поверхности барабанов 6 и 3 в сторону вытяжного устройства.

Усилие в ветви проволоки, сбегающей со вспомогательной ступени 48 барабана

19, равно усилиям в ветви, набегающей на основную ступень 47 барабана 21, в ветви,, сбегающей со вспомогательной ступени 49 этого барабана, и в ветви, набегающей на барабан 6. Последнее усилие (- 1 — 2 кг для бортовой проволоки диаметром 1 мм) устанавливается на лоткой соответствующего количества витков на барабане 6.

Усилием В набегаюгцей на основнучо сту пень ветви (1---2. кг) витки проволоки проталкиваются вдоль барабана„ поскольку усилие в сбегающей с основной ступени ветви невелико (0,1 кг для бортовой проволоки диаметром 1 мм). Его величина устанавливается намоткой на вспомогательной ступени соответствующего количества витков и определяется жесткостью витка.

Возникающая из-за различия диаметров между ступенями 46, 48 и 47, 49 петля выбирается за счет скольжения (в пределах 1 — 2 /О) проволоки на вспомогательных ступенях.

В выходящей с барабана 6 ветви проволоки первый и второй си,ловые потоки суммируются, и усилия натяжения проволоки при входе в накопитель и при выходе из него становятся равными.

Скручивание проволоки на галтелях барабанов и возникновение остаточной деформации при изгибе на вспомогательных роликах во время ее прохождения через накопитель предотвращается созданием малого усилия натяжения, а при входе в накопитель и выходе из него — за счет использования желобчатых барабанов 1, 5, 6, 3, в каждый желоб которых укладывается один виток проволоки.

При одновременном протягивании через накопитель второй нити происходят аналогичные процессы.

Режим сброса накопленной проволоки с барабанов первой нити и накопления ее на барабанах второй нити.

Для замены расположенн:эй в первой нити катушки 56 убирают защелку 45, зажимают проволоку с помощью зажима, расположенного перед накопителем, и растормаживают тормоз 43. Останавливаются катушка 56, а также барабаны 5, 1 и 19. Скорость вращения барабанов 21, 6 и 3 остается неизменной. Вращение подторможенной тормозной бабкой 55 катушки 57, барабанов 12 и 20 осуществляется усилием первой нити, выходящей из накопителя проволоки. От барабана 6 вращение передается через зубчатые колеса 11, !О, 9 к водилу 24 (при неподвижном зубчатом колесе 9 колесо 10 обкатывается вокруг него).

Водило 24, в свою очередь, вращает водило 29 через вал 23, цепную передачу 37, вал 38, зубчатую передачу 39, 40, цепную передачу 41 и вал 28. Водило 29 придает дополнительное вращение барабану 12 через зубчатую передачу 16, 17, 18, вал 15, цепную передачу 14. Колесо 17, встречно обкатываясь вокруг колеса 18, ускоренно вращает колесо 16.

При вращении водило 24 снимает витки с барабанов 19 и 21, выдавая накопленную проволоку для питания первой нити, а водило 29 производит накопление второй нити на барабанах 20 и 22, одновременно осуществляя выдачу с постоянной скоростью проволоки второй нити на вытяжное устройство.

Накапливаемая водилом 29 на бараба нах 20 и 22 проволока вытягивается с разматывателя барабаном 12.

При работе в таком режиме производят смену катушки и сварку концов проволоки.

Проволока первой и второй нитей выходит из накопителя с постоянной скоростью, причем усилия во входящих в накопитель и в выходящих из него ветвях остаются неизменными.

Процесс разделения усилия во входящей в накопитель нити на два силовых потока идет аналогично процессу при рабочем режиме, однако основной силовой поток (90 — 98% от силы натяжения проволоки при входе в накопитель) проходит через механическую часть накопителя иначе: зубчатое колесо 9 неподвижно удерживается через вал 8, цепную передачу 7, барабан 5, вращение которого останавливается удерживаемой (с помощью расположенного перед накопителем зажима) проволокой. Барабан 6, вращаясь, приводит во вращение водило 24 через зубчатые колеса 10 и 11, причем колесо 10 обкатывается по неподвижному колесу 9. Водило 24 передает крутящий момент водилу 29 через вал 23, цеп650687

55 ную передачу 37, вал 38, зубчатую передачу 39, 40, цепную передачу 41. Передаваемая таким образом скорость вращения водила 29 суммируется со скоростью вра!цения барабана 20. Последний одновременно приводится во вращение барабаном 13 второй нити. Барабан 20, вращаясь с суммарной скоростью, через цепную передачу 14 увеличивает скорость вращения барабана 12, вытягивающего проволоку из разматывателя.

Зубчатые колеса 9, 10, 11 и 16, 17, 18 образуют дифференциальную передачу, в которой колеса 9, 11, 16 и 18 имеют одинаковое ч исло зуб ье в.

При сбросе запаса накопления проволоки первой нити барабан 19 остается неподвижным, а ьращающееся от барабана 6 водило 24 при каждом обороте снимает BHток проволоки с барабанов 19 и 21. Поскольку 0 )D< (1) и Dz = Di (2), то 2Е4

C D + О! (4) . Такое соотношение диаметров бараоанов создает расслабленный участок проволоки в ветвях ролика 33 водила.

Возникающая петля в ветвях водил" выбирается за счет скольжения проволоки в желобчатых барабанах 6 и 3.

При одновременном протягивании через накопитель проволоки второй нити и накапливании ее на барабанах 20 и 22 барабаны 2, 12, 20 и водило 29 вращаются с повышенной скоростью. При каждом обороте водила 29 на барабаны 20 и 22 укладывается один виток проволоки. На барабане 12 выдается излишек проволоки, скользящей по нему и по барабану 2 в сторону разматывателя. Затяжка и обрыв проволоки при укладывании витков на барабаны 20 и 22 предотвращаются, исходя из следу10щего соотношения диаметров барабанов: 2D)

)Р+ Р! (5). В этом случае водило вытягивает проволоки больц(е, чем укладывает на барабаны 20 и 22, а петля выбирается за счет скольжения проволоки в барабанах 13 и 4.

После замены мотка или катушки на первой нити и сварки концов проволоки одновременно плавно отпускают зажим и приводят В действие тормозной шкив 43, а после осТВНОВНН ВОдил ОтпуcKBIOT защелку 45. Далее размотка проводится в рабочем режиме, причем накопленный запас проволоки имеется только на второй нити.

Режим сброса накопленной проволоки с барабанов второй нити и ее накопления на барабанах первой нити.

Для смеHb! катушки 57 убира10т защелку 44, останавливают проволоку с помощью расположенного перед накопителем зажима и растормаживают тормозной шкив 43. Катушка 57, барабаны 2, 12 и 20 останавливаются. Барабаны 22„13 и 4 продолжают вращаться с постоянной скоростью. Подторможениая тормозной бабкой 54 катушка

56, барабаны 5 . !9 получа1от дополнительнь(й импульс вращения за счет усилия проволоки, выходящей из накопителя Второй нити.

Вращение передастся от барабана 13 через зубчатые колеса 18, 17, 16 водилу

29 (при неподвижном зубчатом колесе 16 колесо 17 обкатывается вокруг него). Водило 29 вращает водило 24 через ьал 28, цепную передачу 41, зубчатую передачу 40, 39, вал 38, цепную передачу 37 и вал 23.

Водило 24 обеспечивает дополнительное вращение барабану 5 через зубчатую передачу

9, 10, 11, вал 8, цепную передачу 7. Колесо 10, обкатываясь встречно по колесу,11, ускоренно вращает колесо 9. При вращении водило 29 снимает витки с барабанов 20 и 22, спабжBÿ вторую нить проволокой. Водило 2-1, вран(аясь, производит накопление

В первой нити на барабанах !9 и 21 с одновременной подачей с постоянной скоростью

IlpoBoëoêè из псpBoA !IHTH для питания Вы тяжного устройства. Идущая на накопление проволока, укладываемая водилом 24 на барабаны 19 и 21, вытягиьается с разматывателя барабаном 5.

При работе в -аком режиме производят смену катушки и сварку концов проволоки.

В ходе сброса накопленной на барабане первой нити проволоки производится накопление на второй нити, причем скорости выхода из накопителя первой и второй нитей постоянны. а усилия во входящих в накопитель и выходящих из него ветвях остаются неи змеи ны м и.

После замены мотка или катушки второй нити и сварки ее концов проволоку плавно освобождают с помощью зажима и одновременно приводят в действие тормозной шкив 43. После остановки водил отпускают заш,елку 44.

Затем процесс размотки идет в рабочем режиме, причем запас накопленнои прОВОлоки имеется только на барабане первой

Н 11

Разделение усилия натяжения,с которым поступает в накопитель проволока, на различные по величине силовые потоки, суммируемые на выходе из накопителя, отличает с предлагаемое двулниточное накопительное устройство от известнь;х. Благодаря этому фактору достигается непрерывная размотка проволоки без ее кручения на галтелях барабанОВ и Остато !пой деформации после изгибов H=. Вспомогательных роликах и, следовательно, новы(пение качества проволоки, Особенно ее специальных copTQB (оортоваЯ и струнобетон). (охраняются условия для н01. мальнОГО Ilроl!есса рсlзмотк!1 и Выпоп

11ениЯ TBõli(ëiO! Hч(ских трсбо:1аний при Iip0 тягивапии проВОЛОки ч(рез агрегаты Tepl»0химобработки или золочильный стан.

650687

Формула изобретения

Риг, 1

Повышение выхода качественной проволоки позволит получить экономический эффект от использования одного размоточного агрегата, оснащенного предлагаемым накопительным устройством, в сумме 30500 рублей в год.

1. Накопительное устройство к разматы- 10 вателям проволоки, содержащее попарно установленные на общих валах, имеющих фиксаторы накопительные барабаны и водила, жестко закрепленные на валах между первым и вторыми барабанами каждой пары, отличающееся тем, что, с целью устранения остаточных деформаций изгиба и кручения проволоки путем уменьшения ее натяжения при прохождении через устройство, оно снабжено парой входных и парой выходных желобчатых барабанов, накопи- 2О тельные. барабаны связаны с желобчатыми барабанами посредством механических передач, при этом барабаны выполнены с соотношением диаметров

ЕЬ )D)Du )01, где D, — диаметр входных желобчатых барабанов;

0 — диаметр первых накопительных барабанов;

D — диаметр выходных желобчатых барабанов;

D — диаметр вторых накопительных барабанов при ti =, где

11 — передаточное отношение механических передач, связывающих входные желобчатые барабаны с первыми накопительными барабанами, 4 — передаточное отношение механических передач, связывающих накопительные барабаны с выходными желобчатыми барабанами, или Dg —— D = Dp. = Dr, при 11 )4 с выходными желобчатыми барабанами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механическая связь между первым накопительным барабаном каждой пары и выходным желобчатым барабаном выполнена в виде планетарной передачи.

Источники информации, принятые во вним а н ие пр и экс перти зе

1. Авторское свидетельство № 259037, кл. В 21 С 47/00, 1970.

2. Авторское свидетельство № 422495, кл. В 21 С 47/20, 1974.

650687

Вис7 А

4Ьг. 4

Редактор Н. Вирко

Заказ 689/9

Составитель A. Аржанов

Техред О. Луговая Корректор П. Макаревич

Тираж !033 Подписное

1(НИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал Г1Г1П «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная.