Рассмотрение принципа работы грузовых, гидравлических и пружинных устройств, уравновешивающих верхний валок. Описание конструкции клети дуо. Произведение расчетов роликового подшипника качения, прочности узла рабочего валка, его шейки на изгиб и кручение.
Аннотация к работе
В отличие от других видов обработки металлов давлением деформация металла при прокатке осуществляется непрерывно-вращающимся рабочим инструментом - валками, поэтому процесс прокатки является наиболее высокопроизводительным. По данным таможенной статистики Российской Федерации [1], за 9 месяцев 2008 года (с января по сентябрь) из России экспортировано, без учета торговли с Республикой Беларусь, 21,5 млн. т готового проката. По сравнению с 9 месяцами 2007 года физические объемы экспорта проката возросли на 1,8 млн. т (9,4 %). В товарной структуре экспорта проката сортовой металл составил 9,4 % (2,0 млн. т). Импорт проката черных металлов в Россию [1] за 9 месяцев 2008 года составил 3,98 млн. т готового проката.В клетях применяются различного типа устройства, вносящие в конструкцию клети изменения: нажимные и уравновешивающие устройства, устройства осевой регулировки и др. Имеются четыре вертикальные штанги, которые верхними концами упираются в нижние подвески подушек верхнего валка, внизу упираются в траверсу. Недостатки: инерция контргрузов большой массы вызывает динамические нагрузки в системе, устройство работает с толчками, сопровождающимися сильными звуковыми эффектами; также такая конструкция довольно объемна и требует углубления и усложнения фундамента под рабочей клетью. На рисунке 2 приведен общий вид гидравлического устройства для уравновешивания верхнего опорного валка стана кварто 2500 [4]. Однако, устройства такого типа применяют и в двухвалковых клетях, например, при большом ходе верхнего валка (на обжимных станах).Рабочая клеть - основной элемент главной линии прокатного стана, включающий устройства для размещения, регулирования и закрепления прокатных валков; для деформации металла в прокатных валках. Станина открытого типа (применяется в клетях сортовых станов) состоит из двух частей: собственно станины и крышки. Крышку скрепляют со станиной болтами или клиньями. Такая станина характеризуется меньшей жесткостью по сравнению со станинами закрытого типа, однако позволяет осуществлять перевалку валков непосредственно краном (вверх) при снятой крышке. Необходимое расстояние между валками устанавливают перемещением верхнего и нижнего валков.Клеть (чертеж ФМ - 102.03.00.00 СБ) включает в себя: узел станин 1, узлы верхнего 2 и нижнего 3 рабочих валков, нижний нажимной механизм 4, верхний нажимной механизм 5, уравновешивающее устройство 6, узел плитовин 7. В процессе деформации металла, вращающиеся валки воспринимают давление, возникающее при обжатии металла, и передают это давление на подшипники. Валок состоит из нескольких элементов: бочки, которая при прокатке непосредственно соприкасается с прокатываемым металлом, шеек, расположенных с обеих сторон от бочки и опирающихся на подшипники, и концевых частей. Ведущими мировыми производителями валков используются стали класса полубыстрорежущих и быстрорежущих, которые имеют повышенную сопротивляемость растрескиванию при тепловом ударе и во время проскальзывания, обладают повышенной износостойкостью и обеспечивают более долгий срок службы и лучшие эксплуатационные качества. Жидкие масла обладают рядом преимуществ по сравнению с густыми мазями: допускают более высокие скорости вращения валков, более высокие температуры внутри подшипника, лучше работают в условиях низких температур.Мкр=40 КН·м - крутящий момент, передаваемый от двигателя на шейку валка; Р=400 КН - максимальная нагрузка, действующая на валок; На рисунке 5 показаны эпюры изгибающего и крутящего моментов. Исходя из расчета на долговечность, выбираю подшипник 2077140 ГОСТ 8419 - 75 [6] роликовый радиально-упорный конический четырехрядный (рисунок 6). В таблице 2 приведены основные характеристики выбранного подшипника.
План
Оглавление
Введение
1. Обзор конструкций клетей дуо
2. Разработка конструкции клети
3. Описание конструкции клети и ее работы
4. Расчеты на прочность узла рабочего валка
Заключение
Библиографический список
Введение
Прокатка является основным видом обработки металлов давлением. В отличие от других видов обработки металлов давлением деформация металла при прокатке осуществляется непрерывно-вращающимся рабочим инструментом - валками, поэтому процесс прокатки является наиболее высокопроизводительным.
По данным таможенной статистики Российской Федерации [1], за 9 месяцев 2008 года (с января по сентябрь) из России экспортировано, без учета торговли с Республикой Беларусь, 21,5 млн. т готового проката.
По сравнению с 9 месяцами 2007 года физические объемы экспорта проката возросли на 1,8 млн. т (9,4 %).
В товарной структуре экспорта проката сортовой металл составил 9,4 % (2,0 млн. т). В январе…сентябре 2007 года это соотношение составляло 9,6%.
В структуре экспорта сортового проката прутки составили 58,3 %; 22,5% - бунтовой металл; 19,2 % - уголки и профили.
Импорт проката черных металлов в Россию [1] за 9 месяцев 2008 года составил 3,98 млн. т готового проката. В товарной структуре импорта проката 35,8 % заняла сортовая продукция.
В сравнении с соответствующим периодом 2007 года импорт проката в 2008 году снизился на 16,2 %, как за счет уменьшения поставок из стран дальнего зарубежья - на 515,7 тыс. т (на 27,5 %), так и из СНГ - на 251,5 тыс. т (8,8 %). Длинномерного проката ввезено 1405,5 тыс. т - объемы импорта сократились на 22 % от уровня периода с января по сентябрь 2007 года. В Россию импортировано 94,9 тыс. т бунтового металла, 763,3 тыс. т прутков, 547,2 тыс. т профилей из углеродистых и легированных сталей.
В таблице 1 приведены данные о выпуске продукции крупнейшими предприятиями черной металлургии Российской Федерации.
Выпуск товарной продукции в черной металлургии России за 9 месяцев 2008 года по отношению к соответствующему периоду 2007 года вырос на 41,4 %. Увеличение объема товарной продукции произошло по всем металлургическим комбинатам и предприятиям.
Таблица 1 - Выпуск промышленной продукции крупнейшими предприятиями черной металлургии Российской Федерации в фактических ценах (без НДС) за 9 месяцев 2008 года [2]
Предприятие Объем продукции в фактических ценах (без НДС)
За сентябрь За период с начала года млн. руб. % к предыдущему месяцу % к соответствующему месяцу 2007 года тыс. руб. % к соответствующему периоду 2007 года
ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ Из них: ОАО ММК ЧЕРМК ОАО "Северсталь" ОАО НЛМК ООО "Уральская сталь" ОАО ЧМК ОАО ОЭМК 227310,1 24451,7 23776,1 18516,6 5142,7 8583,9 7602,8 89,3 91,3 83,4 73,4 88,5 88,7 104,7 155,7 149,9 151,6 144,2 135,3 158,8 198,6 1861298,4 198171,8 197722,5 170921,9 53644,9 73091,1 54275,9 141,4 138,8 140,4 146,5 154,2 152,0 164,0
Потребление проката в мире растет с каждым годом. Для того, чтобы отечественные предприятия могли конкурировать на рынке прокатной продукции, нужно улучшать ее качество, но при этом цена должна быть сравнительно низкая. То есть, необходим наилучший баланс "цена - качество". Этого можно достичь путем автоматизации и механизации производства, улучшения качества инструмента, изготовления инструмента на самом предприятии, разработки оптимальных конструкций клетей и др.
Рабочая клеть является важнейшим элементом в линии прокатного стана, поэтому разработка оптимальной конструкции клети и различных ее механизмов является актуальной проблемой.
Вывод
1. На основании проведенного обзора конструкций клетей дуо выбраны типы механизмов для клети дуо 350;
2. Проведены расчеты узла валка на прочность и выбран подшипник.
Список литературы
1. Структура российского экспорта и импорта проката черных металлов и труб в январе - сентябре 2008 г. Информация корпорации "Чермет"// Производство проката. - 2009. - № 2, - С. 43.
2. Выпуск промышленной продукции крупнейшими предприятиями черной металлургии Российской Федерации в январе - сентябре 2008 г. Информация корпорации "Чермет"// Производство проката. - 2009. - № 1, - С. 42.
3. Королев А. А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов: Учебник для вузов. - М.: Металлургия, 1969 - 464 с.
4. Королев А. А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов: Учебник для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1987 - 480 с.
5. Атлас конструкций узлов и деталей машин: Учеб. пособие / Б. А. Байков, А. В. Клыпин, И. К. Ганулич и др. Под ред. О. А. Ряховского - М: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005 - 384 с.
6. Перель Л. Я. Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. - М.: Машиностроение, 1983 - 543 с.