DE2832489A1

DE2832489A1 - Hauptstrasse eines schraegwalzwerkes zur herstellung von werkstuecken periodischen profils und rotationskoerpern

Info

Publication number: DE2832489A1
Application number: DE19782832489
Authority: DE
Inventors: Igor Konstantinov Tartakowskij
Original assignee: PROIZV OB ELEKTROSTALTYASCHMAS
Current assignee: PROIZV OB ELEKTROSTALTYASCHMAS
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1978-07-24
Publication date: 1980-02-07
Also published as: FR2434660A1; FR2434660B1

Description

PATENTANWÄLTE 1 ZELLENTIN V

2WEIBRÜCKENSTR. 15
8OOO MÜNCHEN 2

Proiswodstwennoje Objedinenie 24. Juli 1978

"ELEKTROSTALTJASCHMASCH", ^AS

Elektrostal, Moskowskaja oblast; UdSSR

P 74 703

EINES
HkTJPiDSTRASSE / SCHRÄGWALZWERKES ZUR HERSTELLUNG TON

WERKSTÜCKEN PERIODISCHEN PROFILS UdD ROTATIOSiCÖRPERN

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf die Druckumformung von Metallen, genauer auf Schrä£walzwerke Bur Herstellung von Werkstücken periodischen Profils

von
und [Rotationskörpern, und kann am vorteilhaftesten in Walzvierken mit Gruppenantrieb der Walzen des Arbeitsgerüstes verwendet werden.

üs ist bekannt, daß die Hauptstraße des iValzwerkes

und
einen Elektromotor, ein Getriebe J_ ein Kammwalzgcrüst enthält, dessen Ausgangswellen mit den Walzen des .arbeitsgerüstes mit Hilfe von Spindeln verbunden sind. %s erwähnte Schema der Hauptstraße des Walzwerken ist ein allgemeines , d.h. ein klassisches Schema, auch für Schrägwalzwerke. Am meisten verbreitet ist ein Kammwalzengerüst, das einen geteilten Ständer enthält, dessen trenn-

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bare Teile durch Schrauben untereinander verbunden sind und Ausdrehungen zur Lagerung einer treibend-, η und zweier getriebenen Kammwalzen aufweisen, die dazu bestimmt sind, den Walzen des Arbeitsgerüsts eine Drehbewegung zu erteilen. Die Übertragung der Drehbewegung auf die Kaliberwalzen des Arbeitsgerüstes erfolgt mittels Spindeln, wobei in den modernsten Walzwerken sogenannte Gelenkspindeln weite Verbreitung gefunden haben, Eine derartige Gelenkspindel enthält eine Zwischenwelle, an deren beiden Enden Kreuzgelenke angebracht sind, die in der technischen Literatur auch als Hookesche Gelenke bezeichnet werden und aus zwei durch ein Kreuzstück verbundenen Gabeln bestehen. Das

Vorhandensein der erwähnten Kreuzgelenke in der Haupteine straße des Schrägwalzwerkes gewährleistet j_zuverlässige übertragung des Momentes sowie der Drehbewegung zu den Walzen des Arbeitsgerüstes bei hohem Wirkungsgrad und begrenzten (geringen) Abmessungen der Gelenkspindel, bei der die Achse der Zwischenwelle variable Winkel.von bis 12 - 15° mit der Walzenachse einschließen muß.

Vom Erfinderist schon früher festgestellt worden, daß zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Drehung der Walzen erforderlich ist, daß das Übersetzungsverhältnis der Spindelgelenke gleich eins wäre. Unter dem Übersetzungsverhältnis der Gelenke wird das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten der getriebenen und d-jr treibenden

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•s-

Wellen (der Arbeitswalze und der Welle des KaEmwalzengerüstes) verstanden. Dies ist möglich "bei der Erfüllung der Bedingungen Oi ^ = CX und ψ = Λ , worin bedeuten: ςχ. - Schrägstellungswinkel im Kreuzgelenk, das mit der Welle der Walze- des Arbeitsgerüstes verbunden ist, d.h. der Winkel zwischen der Achse der Zwischenwelle der Spindel und der Achse der Yialze<

Oi ρ - Schrägstellungswinkel im Kreuzgelenk, das mit dem Kammwalzengerüst verbunden ist, d.h. der Winkel zwischen der Achse der Zwischenwelle der Spindel und der Achse des Kammwalzengerüstes j

- Schwenkwinkel der Gabeln der Zwischenwelle der Spindeln, wobei das Schwenken der Gabeln nach der 3eite des Schwenkens der Ebenen der Achsen der SpindeIgelenke ausgeführt werden muß;

j\ - Winkel zwischen den Ebenen der Achsen einfacher Gelenke (Kndgelenke .), die sich am Arbeite- und Kammwalzengerüst befinden,

Hierbei wird als Ebene der Achsen der Gelenke die Ebene bezeichnet, die zwei sich schneidende Achsen des Kreuzgelenks enthält (siehe "Vestnik machinostroenija" /Bericht⁶ des Maschinenbaus/, 1965* Kr· 5, SS. 25 - 28, Moskau)·

Allerdings haben weitere theoretische und experimen-

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teile Untersucfcmngen gezeigt, daß bei vorhandenem. Gruppenantrieb die erwähnten. Bedingungen nur notwendig, nicht aber hinreichend zur Gewährleistung identischer dynamischer und kinematischer Charakteristiken an jeder .<alze in der Eormänderun^szone sind, was eine unumgängliche Bedingung .für zuverlässiges, produktives und hochwertiges Walzen ist.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung

eines
einer solchen Hauptstraße / Schrägwalzwerkes zur Her-

von stellung von Werkstücken periodischen Profils und|Kotationskörpern, in der durch entsprechende Wahl konstruktiver Hauptparameter der Hauptstraße gleiche Schrägstellungswinkel in sämtlichen Gelenken aller Spindeln gewährleistet sind.

Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, konstruktive Hauptparameter der Hauptstraße des Schrägwalzwerkes

eine
so zu wählen, daßjhohe Betriebszuverlässigkeit bei hoher Arbeitsleistung und (Qualität der hergestellten Erzeugnisse gewährleistet ist.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelobt, daß in

eines
der Hauptstraße / Schrägwalzwerkes zur Hersteilung von

von Werkstücken periodischen Profils undj.Rotationskörpern, das ein Arbeitsgerüst mit . Walzen, die auf einen vorgegebenen Zuführungswinkel angestellt sind, ein Kainawalzengerüst, dessen Ausgangswellen über entsprechende Spindeln in Gestalt einer Welle mit Gelenken an den inden mit den

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_BAD

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■"ΓΙ·

erwähnijen Walzen des Arbeitsgerüstes verbunden sind, enthält, erfindungsgemäß die Wellen der Spindt li. mit gleicher Schrägste llung in sämtlichen G_e lenken aller Spindeln angeordnet sind, während die Achsen der Ausgangszeilen des 1 „ Kammwalzengerüstes um einen gleichen Abstand von der "■Walzachse entfernt sind, wobei die Ebene, die durch die Drehachse der Ausgangswelle und die geometrische üchse des Kammwalzengerüstes geht, zur. Ebene, die durch die w'alzachse und die Achse der Veränderung des Zuführungswinkels der entsprechenden Walze geht, um einen Winkel fo geneigt Ist, der nach der "Formel bestimmt wird:

sin t = ¹I + ¹Z t8 "JL

ü g ₂

worin bedeuten;

Iy. - Abstand von Zentrum des Arbeitsgerüstes bis zum Zentrum eines Spindelgelenks, gemessen längs -der Walzenachse\ Ip - Abstand vom Zentrum des Arbeitsgerüstes bis zum Zentrum des anderen Gelenks, gemessen längs der Walzachse; ■j - Zuführungswinkel der Walzen;

E - Radius des Kreises, der durch die Zentren der Ausgangswellen des Kammwalzengerüstes geht;

Die Gleichheit der Winkel in allen Spindelgelenken bestimmt die Identität der kinematischen und dynamischen Charakteristiken an allen Walzen, was axiales und tangentiales Durchgleiten des Metalls gegenüber den Walzen ver-

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mindert und somit die Arbeitsleistung der Ausrüstungen und Qualität der Erzeugnisse erhöht·

anhand Im folgenden wird die Erfindung / der Se Schreibung

eines eines Ausführun._.sbeispiels der Hauptstraße / iichrägwalzwerkes , das zur Herstellung von Kugeln bestimmt ist, unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

eine

Pig. ^Gesamtansicht der Hauptstraße des Kugelwalzwerkes mit dem Zweiwalzen-Arbeitsgerüstι Fig. 2 dasselbe wie in Hg. 1, Draufsicht;

einen
Fig· 3ii Schnitt nach der Linie A-A von U¹Xg_- 1 j

das
Fig. 4jfkinematisehe Schema der Hauptstraße des

Schrägwalzwerkes;
das

Schema des Kammwalzengerüstes· Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Hauptstraße des Kugelwalzwerkes ein Arbeitsgerüst 1, Gelenkspindeln 2, ein Kammwalzengerüst 3» eine Hauptspindel 4 und einen Elektromotor 5 enthält·

Das Arbeitsgerüst "besitzt Walzen 6, die auf einen "bestimmt Zuführungswinkel ^P angestellt sind, d. h. auf einen Winkel, der zwischen der Achse I-I der falzen 6 und der Walzachse H-II gebildet ist· Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, weisen die Walzen ein Gewinde 7 am Ballen 8 auf und sind in drehbaren lürommeln 9 gelagert. Die ¥ex-änderung des Zuführungswinkels der Salzen 6 erfolgt durch Drehen der ißromaiel um ein geometrisches Zentrum 0 des Ar—

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-sr-

•J.

beitsgerüstes, das sich an der Kreuzungsstelle der Walzachse II-II und ddr Achse III-III der Veränderung des Zuführungswinkels "befindet. Es versteht sich von seihst, daß auch andere Ausführungsvarianten des Arbeitsgerüstes möglich sind, die durch die Apt des gewalzten ürzeu^nisses, technologische und konstruktive Bedingungen bestimmt sind.

Das Kanmwalzengerüst 5 enthält ein Antriebsrad 10 und zwei getriehene Zahnräder 11 und 12 (ί'Ι^. j>)» die an Ausgangswellen 15 uad 14 montiert und in einem Gehäuse 15 angeordnet sind. Das Kaminwalzengerüst ist derart angeordnet, daß sein geometrisches Zentrum Oj, das in der Mitte der Strecke O^ O^ der Achse IVtIV liegt, die durch die Zentren der Ausyangswellen des Kamtnwalzen^cx-ü.stes verläuft, sich auf der Walzachse befindet..

Die Gelenkspindel 2 "besteht aus einer Zv.idchenwelle 16 und Kreuzgelenken 17 und 18,. die an den üauen dieser Welle angebracht sind. Die Kreuzgelenke:,, die auch unter der Bezeichnung der Hookeschen Gelenke "bekannt sind, stellen für die Fachleute auf diesem Gebiet vertraute Vorrichtungen dar und bestehen aus zwei Gabeln, die durch ein Kreuzstück und Gleit- bzw. Wälzlager miteinander verbunden sind. Es versteht sich von selbst, daß anstatt der Hookeschen Gelenke auch andere Gelenke, so Kugelgelenke mit der gleichen Zahl der Ereiheitsgrade wie die Kreuzgelenke verwendet werden können.

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BAD ORIGINAL

•/fO·

Das Gelenk 17 der in der Zeichnung oberen Spindel ist mit der Welle der 'Salze 6 verbunden, und das Gelenk der in der Zeichnung unteren Spindel steht mit der Seile der anderen Walze 6 in Verbindung. Das Gelenk 16 der in der Zeichnung oberen Spindel ist mit der Au ^au^svrelle des Zahnrads 12 des Kammwalzengerüstes 3 verbunden, und das Gelenk 18 der in der Zeichnung unteren Spindel steht mit der Ausgangswelle 12 des Kammwalzengerüsces 5 in Verbindung.

Erfindungsgemäß müssen die Achsen der Ausgan_osweIlen

einen

des Kammwalzengerüstes von der Walzachse umjjleichen Abstand entfernt sein. Die Schrägste llungswinice 1 o( müssen bei sämtlichen Gelenken aller Spindeln einander gleich sein. Die Gabeln der Gelenke müssen beim Einsatz der

einen
Hookeschen Gelenke um / Winkel ( *γ- ) geschwenkt sein,

der nach folgender Formel bestimmt wird:

cos ψ = cosT/ - cos J (2)

sin²o(.

("Kinematik der räumlichen Gelenkkupplung¹¹, I. K. Tartakowski, ¹¹Stanki i instrumenty" /Werkzeugmaschinen und Werkzeuge", 1965_f Nr. 1).

Die gegenseitige Winkellage des Kammwalzen- und des Arbeitsgerüstes, die durch den Winkel V" , d.h. durch den Neigungswinkel der Ebene, die durch die itehachsen der Ausgangswellen und die geometrische Achse des Kamm-

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— 9t mm - - -

41·

geht, sowie durch die Ebene bestimmt ist, die durch die Walzachse und die Achse der Yerrinderung des Zuführungswinkels geht, gewährleistet bei der Vereinigung des Zentrums des Kammwalzengerüstes mit der Walzachse identische kinematische und dynamische Bedingungen an den "beiden Walzen.

Zur Bestimmung der Größe des Winkels |" bedient man

sich der Hg· 4 und 5· Bei einem gewissen vorgegebenen

-^p sind:
Zuf ührungswinkel jT/GM = I^, OB = lpt MG die Achse der Spindel, GH die Achse der Ausgangswelle des üammwalzengerüstes 3,

= 2 Οί\₉ jColglichj O(\ = ¥ -g (X . ¹ ^l 2 3

D₁ K = HF = BM + HC = MA + Έ0 = MA + VS · tg OC -

+ (OB-OA) tg W = 1 sin y + (1 - l^os^tg

^ 2

tg X- I₁COS^ tg ¥ * I₁

tg ¥_) ₊ I₂ tg y_ = I₁ cosy (tg^- tg

cos ^ .cosjf

ii

der Beschreibung wird die Arbeit dts erfindumgs

sich

gemäßen Schrägwalzwerkes nicht behandelt, da sie^ihrem

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./12.

Wesen nach durch nichts von der Arbeit der üblichen bekannten Walzwerke unterscheidet.

es
üiS muß aber berücksichtigt werden, dah·'die Hauptstraße

der erfindungsgemäßen Konstruktion gestattet, Arbeitsleistung und Qualität der Erzeugnisse durch Verringerung des Koeffizienten der Drehungsungleichmäßi^ceit der 'Malzen des Arbeitsgerüstes zu erhöhen.

In der Beschreibung wurde eine vorzugsweise Ausführungsvariante der Erfindung ausschließlich aus illustrativen Gründen geschildert. Selbstverständlich kann die
Konstruktion ohne Abweichung von der Idee der vorliegenden Jürfindung abgewandelt und vervollkommnet werden.

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Claims

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J Hauptstraße des Schrägwalzwerkes zur Herstellung von Werkstücken periodischen Profils und Rotationskörpern, die ein Arbeitsgerüst mit v/alzen, die auf einen vorgegebenen Zuführungswinkel angestellt sind, sowie ein Kamnwalzengerüst enthält, dessen Ausgangswellen über Spindeln in

ihren Gestalt einer Zwischenwelle mit Gelenken an / iiriden mit

den Walzen des Arbeitsgerüstes verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen /16/ der Spindeln /2/ mit gleichen Schrägstellungswinkel / in sämtlichen Gelenken /17 und 18/ all^r Spindeln

angeordnet sind, während die Achsen der Aus_öangs\vellen

einen
des Kamiawalzengerüstes /3/ um_[gleichen Abstand von der Walzachse /II-II/ entfernt sind, wobei die -"oene, die durch die -Drehachse der Ausgangswellen und die geometrische Achse des Kamiawalzengerüstes /3/ geht, zur übene, die durch die Walzachse /II-II/ und die Ach^e /HI-III/ der Veränderung des Zuführungswinkels geht, um einen Winkel )F geneigt ist, der nach folgender Formel bestimmt wird:

sin f = ¹^ + ¹2 . tg

worin bedeuten:

1 — Abstand vom Zentrum des Arbeitsgerüstes bis zum Zen-

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•a-

trum des Spindelgelenkes, gemessen längs der Vdalzenachse; 1 - Abstand vom. Zentrum des Arbeitsgerüst^ bis zum Zentrum des anderen Spindelgelenkes, gemessen län^s der Walzachse j

j - Zuführungswinkel der Walzen;

R — Eadius des Kreises, der durch die Zentren der Aus— gangswellen des Kammwalzengerüstes geht,

2. Hauptstraße nach Anspruch 1, in der 3pinduln mit Kreuzgelenken verwendet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Gabeln der Zwicchenwellen der Spindeln zueinander um einen Wirücel ^f- geschwenkt sind, der nach folgender Formel "bestimmt wird:

cos ψ = cos^oi - cos j (2),

sin²o(

worin bedeuten:

o( - Schrägste llungswinke 1 im Kreuzgelenk; - Zuführungswinkel der Walze.

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