Lacznik przegubowy, zwlaszcza do walcarek hutniczych Przedmiotem wynalazku jest lacznik przegubowy, zwlaszcza do walcarek hutniczych, majacy wklady robocze o ksztalcie odcinka kuli, sluzacy do prze¬ noszenia momentu obrotowego miedzy dwoma nie lezacymi wspólosiowo walami, których polozenie w czasie pracy jest w pewnych 'granicach zmienne lub stale. Lacznik ten jest przeznaczony do prze¬ noszenia duzych momentów obrotowych przy sto-** sunkowo malych predkosciach obrotowych, które moga odpowiednio zwiekszac sie wraz z maleniem kata jego wychylenia, zwlaszcza sluzy do napedza¬ nia walców stosunkowo wolnoobrotowych walcarek hutniczych.* Do przenoszenia momentów obrotowych w wal¬ carkach hutniczych stosowane sa róznego rodzaju laczniki przegubowe zakonczone glowicami prze¬ gubowymi, z których jedna wspólpracuje z glo¬ wica stanowiaca koncówke walu napedzajacego, a druga — z glowica bedaca poczatkiem walu na¬ pedzanego. W kazdym przegubie lacznika wspól¬ pracuje z soba, bezposrednio lub za posrednictwem róznie uksztaltowanych segmentów, para glowic, z której jedna zwana jest tutaj glowica zewnetrzna, a druga — glowica wewnetrzna. W parze glowic jedna zwiazana jest nieobrotowo z lacznikiem albo stanowi jego integralna czesc, zas druga zwiazana jest nieobrotowo z walem napedzajacym lub na¬ pedzanym albo jest integralna czescia jednego z nich. Lacznik oparty jest swoimi glowicami na glowicach walów napedzajacego i napedzanego, ale oprócz tego bywa podpierany jednym lub dwoma lozyskami przy zrównowazaniu jego ciezaru.Znane sa laczniki przegubowe, w których prze* gubie glowica zewnetrzna, rozwidlona na dwa równolegle ramiona, sprzezona jest dwoma parami wkladów o ksztalcie odcinków kuli, zwanych dalej wkladami, z glowica wewnetrzna zakonczona splaszczeniem, zwanym czesto lopata. Obie pary wkladów umieszczone sa swoimi powierzchniami kulistymi na wewnetrznych powierzchniach ku¬ listych o dwóch róznych srodkach lezacych w osi przegubu i zwiazanych stale z glowica zewnetrzna, zas swoimi powierzchniami plaskimi stykaja sie suwliwie z lopata. Wklady te, jako osadzone w gniazdach kulistych, moga sie tam obracac we wszystkich kierunkach — sa samonastawne. Na tych wkladach, jak na panewkach, obie glowice przegubowe moga sie wzgledem siebie obracac w jednej plaszczyznie, zas w drugiej plaszczyznie prostopadlej do pierwszej, moga sie obracac na lozysku kulistym, którego panewka nalozona jest na sworzen zamocowany w ramionach rozwidlenia, a obudowa zewnetrzna osadzona jest w lopacie.Katy wychylenia w tych lacznikach osiagaja war¬ tosc do 10°. Wada opisanego lcaznika jest brak zdolnosci przenoszenia wiekszych momentów obro¬ towych, a przy tym bardzo nierównomierne, pod wzgledem wysokosci naprezen, wykorzystanie prze¬ krojów widel u podstaw ich ramion, które maja sklonnosc do odlamywania sie w tych miejscach. 78 08878 088 Wada opisanego lacznika jest równiez jego asyn- chronicznosc tkwiaca w budowie przegubów; pod¬ lega on, nawet przy stalej predkosci walu napedza¬ jacego, nieustannym przyspieszeniom katowym do¬ datnim i ujemnym co, przy jego znacznej masowej" bezwladnosci, jest z kolei przyczyna zjawiania sie dodatkowych obciazen dynamicznych w ukladzie obnizajacym nieco trwalosc elementów równiez poza samymi przegubami.Znane sa równiez laczniki przegubowe, w których glowica zewnetrzna, o postaci grubosciennego jedno¬ stronnie otwartego cylindra, sprzezona jest z kwa¬ dratowa koncówka glowicy wewnetrznej poprzez cztery pary wkladów kulistych. Te pary wkladów umieszczone .w ^wewnetrznych powierzchniach ku- listjok, b; .czterech róznych srodkach, rozmieszczo¬ nych symetrycznie wokól osi podluznej glowicy zewnetrznej, wewnatrfe jej cylindrycznej czesci, obean%J3p stiwliWie^' wzdluzne narozniki koncówki gloi^ju^wji^zjaLej.\jMoment obrotowy o ustalo¬ nym kierunku jest w tym przegubie stale przeno¬ szony tylko przez dwa przeciwlegle z czterech wkladów przeznaczonych do tego celu, przy czym wklady te unoszone sa kolejno w okreslone obszary kata obrotu przegubu, gdzie przenosza obciazenie, które nastepnie przekazuja pozostalym przeciwlegle polozonym wkladom, gdy same opuszczaja te ob¬ szary. Jedynie na granicach tych obszarów pracuja jednoczesnie cztery wklady.Lacznik ten ma szereg wad. Do pracy z wychy¬ leniem wymaga istnienia znacznych luzów wstep¬ nych, co jest spowodowane zmiana odleglosci po¬ miedzy plaskimi powierzchniami wkladów przy wychyleniu lacznika z osi napedu. Obciazenie, przeznaczonych do pracy w danym kierunku obro¬ tu, wkladu i przyleglych do niego ramion pary glowic zmienia sie, podczas jednego obrotu prze¬ gubu, dwukrotnie od zera do maksymalnej war¬ tosci. Daje to dynamiczny charakter pracy przegu¬ bów lacznika, zachodzacy nawet przy stalej war¬ tosci przenoszonego momentu obrotowego i sprzyja szybszemu zmeczeniu materialu. Lacznik ten nie jest zdolny do przenoszenia wiekszych momentów obrotowych, gdyz ciagle pracuja tylko dwa wklady, a jego przeguby cechuje równiez asynchronicznosc.Z powodu wspomnianych luzów i dynamicznego charakteru pracy, lacznik ten ma stosunkowo maly kat wychylenia. Wady laczników obnizaja ich trwa¬ losc. Czesta wymiana zuzytych elementów przegu¬ bów zmniejsza produkcje walcowni.Celem wynalazku jest zwiekszenie trwalosci lacz¬ ników przegubowych, zwlaszcza walcowniczych. Aby cel ten osiagnac nalezalo opracowac taka konstruk¬ cje przegubów lacznika, która zapewni im znacznie wieksza niz w dotychczas znanych przegubach zdolnosc do przenoszenia momentów obrotowych w zakresie stosunkowo malych predkosci obroto¬ wych i dotychczas stosowanych wielkosci katów wychylenia przy równoczesnym uniknieciu luzów o duzych wartosciach oraz przy poprawie przelo¬ zenia predkosci katowych w przegubach.W przegubie lacznika wedlug wynalazku zagad¬ nienie to rozwiazano dzieki zastosowaniu pary glowic przegubowych, w której os podluzna przy¬ najmniej jednej z tych glowic pozostaje poprzecz¬ nie nieustalona lozyskami, przy czym kazda z glo¬ wic ma na swoim koncu trzy ramiona nosne, które sprzegaja w ruchu obrotowym obie glowice poprzez szesc wkladów. Pary tych wkladów umieszczone sa powierzchniami wypuklymi w wewnetrznych powierzchniach kulistych ramion glowicy zewnetrz¬ nej i suwliwie obejmuja, swoimi powierzchniami plaskimi, ramiona glowicy wewnetrznej.Glowica zewnetrzna jest w swoich trzech ramio- nach nosnych wyposazona w przenoszace naciski od. momentu ohroitowegOj wewnetrzne powierzchnie ku¬ lisie o trzech nieruchomo z nia podczas pracy zwia¬ zanych róznych srodkach, które sa tak rozmieszczo¬ ne wokól osf podluznej tej glowicy, ze mozna je uwazac za wierzcholki trójkata, najlepiej równo¬ bocznego, którego powierzchnie przebija ta os.Glowica ta ma w swoim czole wybranie, odpo¬ wiednie do umieszczenia w nim ramion glowicy wewnetrznej, które laczy sie z wewnetrznymi po- wierzchniami kulistymi jej ramion nosnych, albo wychodzi tez jeszcze dalej — az na jej zewnetrzny obwótd — rozdzielajac go wyraznie na trzy ramiona.Glowica wewnetrzna ma na kazdym z trzech ra¬ mion nosnych plaskie powierzchnie robocze prze- noszace naciski od momentu obrotowego. Uklad i ksztalt ramion glowicy wewnetrznej jest taki, ze plaszczyzny styczne do plaskich powierzchni robo¬ czych polozonych po tych samych stronach trzech jej ramion tworza trójkatny pryzmat, najlepiej prawidlowy, który zawiera w swoim wnetrzu os m podluzna tej glowicy. Obie plaskie powierzchnie nosne kazdego z ramion glowicy moga byc do siebie nachylone, ale najlepiej jest, gdy sa równo¬ legle.Wymienione srodki techniczne stanowiace kon¬ strukcje lacznika przegubowego calkowicie rozwia¬ zuja postawione zagadnienie techniczne. Wychylaniu jednej glowicy przegubu wzgledem drugiej o pe¬ wien kat, wokól stalego srodka przegubu, towarzy- 40 szy samoczynne nastawianie wkladów i wzgledne poprzeczne przemieszczanie, z tego srodka, osi po¬ dluznych glowic w pewnych kierunkach o niewielka Wartosc, przy czym zachodza jednoczesnie poslizgi na plaskich i kulistych powierzchniach wszystkich *5 wkladów skojiarzonych z odpowiednimi powierzch¬ niami ramion obu glowic. Gdy jedna z glowic ma os poprzecznie ustalona, przemieszczeniu poprzecz¬ nemu podlega glowica druga o nieustalonej lozyska¬ mi osi, która podczas obrotu przegubu zakresla 50 w przestrzeni pewna powierzchnie zalezna od wiel¬ kosci i skojarzenia dwóch przegubów lacznika oraz od polozenia walów napedzajacego i napedzanego wzgledem siebie i wzgledem lacznika. To poprzecz¬ ne przemieszczanie glowicy mozliwe jest dzieki 55 nieustaleniu jej osi przy naturalnej tendencji ukla¬ du trzech, sprzezonych bezluzowo lub z minimal¬ nym luzem, ramion nosnych obu glowic do takiego przemieszczania sie. Oczywiscie os glowicy po¬ co przecznie nieustalonej jest jednoczesnie osia lacz¬ nika, którego poprzeczne przemieszczanie odbywa sie wokól prostej, laczacej srodki jego dwóch prze¬ gubów. Gdy powierzchnia zakreslona przez os lacz¬ nika jest walcem, przeguby przenosza obroty syn- 65 chronicznie i moga pracowac bezluzowo, a nawet\ maly moment obrotowy jest w kazdym z nich przenoszony jednoczesnie trzema ramionami.W pozostalych przypadkach, gdy wspomniana powierzchnia nie jest walcem, poczatkowo maly. moment obrotowy przenoszony jest w kazdym przegubie kolejno przez dwa ramiona i teoretycznie zachodzi koniecznosc zapewnienia przegubom pew¬ nego luzu wstepnego, który w zakresie stosowa¬ nych wielkosci i katów wychylenia laczników jest tak znikomy, ze juz sredniej wielkosci moment obrotowy powoduje, poprzez male odksztalcenia sprezyste, wejscie do pracy pozostalych ramion w przegubach, które w tym przypadku przenosza obroty z minimalna asynchronicznoscia. Wielkosc wspomnianego luzu wstepnego zalezy od wielkosci i katów wychylenia przegubów oraz od odleglosci miedzy nimi i z jej wzrostem maleje. Os lacznika nie jest podczas pracy z wychyleniem katowym osia jego obrotu; lacznik jest wówczas dynamicznie niewywazony i podlega dzialaniu odsrodkowych sil bezwladnosci. Jednak wielkosc tych sil jest przede wszystkim ze wzgledu na stosunkowo male pred¬ kosci obrotowe, do jakich lacznik jest przeznaczony, niewielka w stosunku do obciazen, jakie jest on w stanie przeniesc.Jednoczesna praca trzech ramion w przegubach czyni lacznik zdolnym do przenoszenia znacznie wiekszego, niz w znanych lacznikach, momentu obrotowego. Bezluzowa lub niemal bezluzowa pra¬ ca, nawet przy najwiekszych ze stosowanych katów wychylenia, znacznie lepiej zabezpiecza lacznik przed niszczacym dzialaniem sil dynamicznych.Synchroniczne lub minimalnie asynchroniczne prze¬ noszenie obrotów przez przeguby lacznika, elimi¬ nujace lub lagodzace, w stosunku do znanych lacz¬ ników, róznice predkosci katowych, wplywa do¬ datnio równiez na trwalosc przegubów.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia, w stanie niewychylonym, jeden z dwóch przegubów lacznika w widoku z boku z pól- przekrojem osiowym, fig. 2 — ten sam przegub w przekroju poprzecznym A-A. Jak uwidoczniono na fig 1 i 2 glowica zewnetrzna 1 i glowica we¬ wnetrzna 2 maja na swoich koncach po trzy ramio¬ na nosne 3 i 4 sprzegajace w ruchu obrotowym obie glowice 1 i 2 poprzez szesc wkladów 5, których pary umieszczone sa stronami wypuklymi w wewnetrz¬ nych powierzchniach kulistych ramion nosnych 3 glowicy zewnetrznej 1 i obejmuja swoimi powierzch¬ niami plaskimi kazde ramie nosne 4 glowicy we¬ wnetrznej 2.Glowica zewnetrzna 1 ma w swoich trzech ramio¬ nach nosnych 3 wewnetrzne powierzchnie kuliste o trzech róznych srodkach „B" stanowiacych wierz¬ cholki trójkata równobocznego, którego powierzch¬ nie przebija os podluzna tej glowicy. Glowica ze¬ wnetrzna 1 ma równiez w swoim czole wybranie *-biegnace, poprzez powierzchnie kuliste ramion nos¬ nych 3, na jej zewnetrzny obwód.Glowica wewnetrzna 2 ma na kazdym z ramion nosnych 4 dwie plaskie powierzchnie nosne wza¬ jemnie równolegle.Ramiona nosne 4 sa tak rozmieszczone wokól osi podluznej glowicy wewnetrznej 2, ze plaszczyzny 088 6 styczne „a" do plaskich powierzchni nosnych, po¬ lozonych po tych samych stronach ramion 4, two¬ rza pryzmat prawidlowy trójkatny zawierajacy te os w swoim wnetrzu. Przegub jest zaopatrzony w lacznik kulisty 6, który jednym koncem zamo¬ cowany jest przegubowo dzielona pokrywa 7 i sru¬ bami 8 w osi glowicy zewnetrznej 1, a drugim koncem umieszczony jest swobodnie w otworze stozkowym zakonczonym gniazdem kulistym i wy- konanym w osi glowicy wewnetrznej 2. Lacznik kulisty 6 ogranicza wzajemny przesuw osiowy obu glowic 1 i 2 w jednym kierunku, utrzymujac bez¬ pieczne polozenie ich ramion nosnych 3 i 4. W nie¬ których przypadkach zastosowan przegubów lacz- nika korzystnie jest, aby powierzchnie robocze ra¬ mion nosnych obu glowic, lub jednej z nich, byly wykonane na oddzielnych elementach zamocowa¬ nych nastepnie w tych ramionach.Dzialanie przegubu lacznika przedstawionego w przykladzie wykonania zalezy równiez od dru¬ giego przegubu (nie uwidocznionego na rysunku).Jak juz wspomniano os lacznika, jako poprzecznie nieustalona lozyskami, podczas jego obrotu z wy¬ chyleniem katowym zakresla w przestrzeni, wokól prostej laczacej srodki przegubów, pewna po¬ wierzchnie zalezna od wielkosci i skojarzania dwóch przegubów lacznika oraz od polozenia wa¬ lów napedzajacego i napedzanego wzgledem siebie i wzgledem lacznika. Gdy waly sa równolegle i po- laczone z lacznikiem przegubami o jednakowych wielkosciach z takim samym rodzajem glowic na jego koncach, to przy zgodnym polozeniu ramion obu tych glowic, wokól osi podluznej lacznika, os ta zakresla trzykrotnie pobocznice walca kolowego na jeden obrót walu napedzajacego, przy czym przeguby przenosza obroty synchronicznie i moga pracowac bezluzowo przenoszac moment obrotowy jednoczesnie wszystkimi ramionami, natomiast przy obróconym np. o 60° polozeniu ramion obu tych 40 glowic wokól osi lacznika, os ta zakresla trzykrotnie pobocznice niemal kolowego stozka o wierzcholku lezacym w srodku odleglosci przegubów, przy czym kazdy przegub przenosi obroty z minimalna asyn¬ chronicznoscia i musi miec do pracy maly luz 45 przenoszac male momenty obrotowe kolejno dwoma, a srednie — dzieki odksztalceniom sprezystym — trzema ramionami. Wierzcholek wspomnianego stoz¬ ka jest odpowiednim miejscem dla ewentualnego podparcia lacznika przy zrównowazaniu jego cie- 50 zaru. Lacznik jest przy pracy z wychyleniem kato¬ wym dynamicznie niewywazony.Wspóldzialanie przegubów lacznika w innych niz wyzej opisanych przypadkach wzajemnego skoja¬ rzenia ich z soba i z walami moze byc identyczne lub podobne do wyzej opisanych, chociaz ruchy poprzeczne osi podluznej lacznika moga byc tez, ze wzgledu na sily odsrodkowe lub mozliwosc jego podparcia, nieco inne i mniej od tamtych korzyst- 60 ne; dzieje sie tak dlatego, gdyz ta os moze za¬ kreslac powierzchnie mieszczace sie pomiedzy wal¬ cem i stozkiem o malych podstawach w granicach dlugosci lacznika, przy czym odpowiadajace po¬ szczególnym przypadkom wartosci luzów mieszcza 65 sie w malym zakresie.78 088 8 PL