Аннотация 2
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ЛАБОРАТОРНОМУ СТАНУ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ 6
2. РАСЧЕТ, РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛАВНОЙ ЛИНИИ
ПРОКАТНОГО СТАНА 7
2.1 Требования, предъявляемые к электроприводу прокатных станов 7
2.2 Расчет мощности и выбор двигателя главного привода 8
2.3. Выбор редуктора 10
2.4. Выбор карданных валов 12
2.5. Выбор муфт 13
2.6. Разработка шестеренной клети 16
2.6.1 Кинематическая схема и конструкция шестеренной клети 16
2.6.2. Расчет зубчатого зацепления 16
2.6.3. Расчет шестеренного валка на прочность 18
2.6.4. Расчет подшипников 21
2.6.5. Расчёт стяжных болтов 24
2.6.6. Расчет лысок и шпоночных соединений 27
3. РАСЧЕТ, РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕЙ КЛЕТИ
ПРОКАТНОГО СТАНА 30
3.1 Расчет прокатных валков на прочность 30
3.2 Расчет подушек прокатных валков 32
6.3. Разработка и расчет уравновешивающего устройства 34
3.4 Расчет на прочность деталей винтового нажимного устройства 38
2.5 Расчет нажимной гайки 41
4. ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ И СХЕМЫ ИХ РАСПОЛОЖЕНИЯ 46
5. РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ 51
6. РАСЧЕТ СТАНИНЫ НА ПРОЧНОСТЬ 54
7. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРУЖЕНИЯ КОРПУСА
ШЕСТЕРЕННОЙ КЛЕТИ В ПРОГРАММЕ SOLIDWORKS 60
8. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРУЖЕНИЯ СТАНИНЫ В
ПРОГРАММЕ SOLIDWORKS 63
9. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ЛАБОРАТОРНОГО СТАНА ГОРЯЧЕЙ 67
ПРОКАТКИ 67
10. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНОГО СТАНА
ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ 68
11. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИПРИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ 79
ЛАБОРАТОРНОГО ПРОКАТНОГО СТАНА 79
БИБИЛОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 80
Моделирование в настоящее время стало неотъемлемой частью любой научно-исследовательской работы. Оно позволяет с относительно небольшими затратами труда и времени описать сложный процесс, оценить влияние внешних факторов и выявить среди них наиболее значимые особенно широко применяется моделирование при изучении сложных многофакторных процессов, таких как обработка металлов давлением.
Существует множество различных способов моделирования, наиболее часто для процессов прокатки применяется математическое, а сейчас часто выделяют как один из видов математического моделирования компьютерное моделирование. Однако востребованность физического моделирования процессов обработки металлов давлением, а именно горячей листовой прокатки также не потеряла актуальности. Связано это с тем, что появляются новые марки стали и сплавов, а также с тем, что при прокатке в настоящее время осуществляется не только формоизменение, но и большое внимание уделяется структуро- и свойствообразованию. А эти процессы пока в полной мере математически моделировать достаточно сложно. В связи с этим многие крупные металлургические компании, научно-исследовательские центры по-прежнему имеют и постоянно обновляют парк исследовательского оборудования для физического моделирования процессов прокатки.
ПАО «Челябинский металлургический комбинат» традиционно является одним из лидеров в производстве листового проката из нержавеющих марок стали и сплавов. В последнее время востребованность в таких видах прокатной продукции только повышается и в связи с этим приходиться не только совершенствовать традиционные для нас виды этой продукции, но и осваивать новые. Для этих целей очень полезно было бы иметь лабораторный прокатный стан, который позволил бы проектировать и осваивать технологии производства листового проката в лабораторных условиях, без создания дополнительной нагрузки на производственный процесс.
Для изучения влияния технологических факторов (обжатия, диаметра валков, коэффициента трения, скорости прокатки, и т.п.) на процесс прокатки необходимо иметь простой в обслуживании, но позволяющий достаточно точно фиксировать энергосиловые характеристики прокатный стан. Система автоматизации и программное обеспечение должно позволять не только видеть величину усилия прокатки и момент, но и сохранять их в базу для возможности дальнейшего использования и анализа. Поэтому работа, посвященная разработке лабораторного стана для физического моделирования горячей прокатки легированных марок стали является весьма актуальной.
Безопасное обслуживание клетей прокатных станов, достигается при соблюдении определенных условий. Все части клети должны быть расположены так, чтобы был безопасный доступ для осмотра и ремонта их, а во время работы полностью исключалась бы возможность соприкосновения лаборанта с вращающимися частями оборудования. При работе на прокатной клети возможны следующие виды травм: захватывание частей одежды и конечностей лаборанта валками или вращающимися шпинделями и соединительными муфтами, а также удары отлетающими осколками прокатываемого металла.
При ручной подаче металла в валки, необходимо проявлять особую осторожность, т.к. это операция является наиболее травмоопасной. Если подача производится клещами, то они должны быть в исправном состоянии.
Во избежание травмирования вращающимися муфтами и шпинделями все соединительные шпиндели и муфты ограждают с боков решетчатыми или сплошными щитами или кожухами [24].
Основной мерой безопасности при смене валков и ремонте является правильная организация труда. Подробно инструктируется каждый рабочий о выполняемой им работе и о безопасных приемах выполнения каждой операции. Производить устранение неисправностей устройств, узлов и механизмов клети во время работы клети запрещается.
Чтобы при ремонте клети не было случаев травмирования рабочих при случайном пуске двигателя, все работы осуществляют по системе ключей - жетонов. Жетоном является ключ, размыкающий пусковую цепь, или ключ от механического замка, запирающего пусковое устройство [24].
Между прокатной клетью и двигателем должна быть оборудована надежно действующая звуковая сигнализация. Запуск и остановка двигателя производятся лишь после подачи сигнала, ясно слышимого лаборантами.
Перед запуском двигателя должна необходимо проверить исправность клети и предохранительных устройств. Только после проверки может быть дан сигнал о пуске двигателей. При, вращении валков с помощью электрических двигателей на пульте управления должны быть устроены аварийные выключатели, предназначенные для остановки работы клети.
