SU1724970A1 - Method and apparatus for balancing dynamic moment on input shaft of reciprocate masses drive - Google Patents
Method and apparatus for balancing dynamic moment on input shaft of reciprocate masses drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1724970A1 SU1724970A1 SU904820929A SU4820929A SU1724970A1 SU 1724970 A1 SU1724970 A1 SU 1724970A1 SU 904820929 A SU904820929 A SU 904820929A SU 4820929 A SU4820929 A SU 4820929A SU 1724970 A1 SU1724970 A1 SU 1724970A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- crank
- balancing
- gears
- drive
- input shaft
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к прокатному производству и может быть использовано при уравновешивании подвижных масс станов холодной прокатки труб с подвижной и стационарной клетью дл уравновешивани динамического момента на валу привода. Цель изобретени - повышение эффективности уравновешивани . К пальцу кривошипа прикладывают уравновешивающую силу противовеса, свободно вращающегос на этом пальце относительно кривошипа с удвоенной скоростью, противовес вращают в направлении вращени кривошипа. 2 с.п. ф-лы, 10 ил. w Ё VI ю 4 Ю VI ОThe invention relates to rolling production and can be used in balancing the moving masses of cold rolling mills with a moving and stationary stand for balancing the dynamic moment on the drive shaft. The purpose of the invention is to increase the efficiency of balancing. A counterbalance force is applied to the crank pin, which rotates freely on the pin relative to the crank at double speed, and rotates the counterweight in the direction of rotation of the crank. 2 sec. f-ly, 10 ill. w YO VI you 4 YO VI O
Description
Изобретение относитс к прокатному производству и может быть использовано в станах холодной прокатки труб (ХПТ) дл уравновешивани динамического момента на входном валу привода возвратно-движущихс масс рабочих клетей стана ХПТ.The invention relates to rolling production and can be used in cold tube rolling mills (HPT) for balancing the dynamic moment on the input shaft of the drive of the reciprocating masses of working stands of the HPT mill.
Цель изобретени - повышение эффективности уравновешивани .The purpose of the invention is to increase the efficiency of balancing.
На фиг.1 представлена схема вращений кривошипа, противовеса, взаимного расположени траекторий пальца кривошипа и центров т жести противовеса и подвижных масс; на фиг.2 - предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - вид В на фиг.2; на фиг.6 - то же, вариант исполнени ; на фиг.7 - вид Г на фиг.6; наFig. 1 shows the rotation scheme of the crank, the counterweight, the relative position of the trajectories of the crank pin and the centers of the weight of the counterweight and moving masses; figure 2 - the proposed device, top view; on fig.Z - section aa in figure 2; figure 4 - section bb in fig.Z; figure 5 is a view In figure 2; Figure 6 is the same; figure 7 is a view of the figure 6; on
фиг.8 - график динамического момента; на фиг.9 - график горизонтальной динамической силы, действующей на основание; на фиг. 10 - график изменени вертикальной динамической силы, действующей на осно- вание.Fig.8 is a graph of the dynamic moment; figure 9 is a graph of the horizontal dynamic force acting on the base; in fig. 10 is a graph of the variation in the vertical dynamic force acting on the base.
Уравновешивание момента от сил инерции предлагаемым способом осуществл етс следующим образом.Balancing the moment from the inertia forces by the proposed method is carried out as follows.
В начальном - левом крайнем положении Во ведомой массы (V2 0) центр т жести сателлита-противовеса максимально удален от оси вращени кривошипа, находитс в середине So ветви двухвершинной удлинен- ной эпициклоиды (фиг.1) и имеет максимальную скорость макс Vs 3 6o(rs + Ra/3) и максимальную кинетическую энергию. На участке B0Bi разгона ведомой массы Va скорость центра т же- сти сателлита-противовеса уменьшаетс от макс Vs до минимального значени мин /5 (г5-Рз/3) в вершине Si эпициклоиды , и происходит энергообмен между ведомой массой и противовесом (кинетиче- ека энерги противовеса отдаетс ведомой массе дл сообщени ускорени ). При последующем движении ведомой массы ее скорость уменьшаетс от макс Va до нул , а скорость центра т жести сателлита-про- тивовеса увеличиваетс от минимального значени (в точке Si) до макс VB в положении $2. и энерги , отдаваема ведомой массой, идет на разгон противовесов. При обратном ходе ведомой массы цикл энерго- обмена повтор етс .In the initial - left extreme position In the driven mass (V2 0) the center of gravity of the satellite counterweight is as far as possible away from the axis of rotation of the crank, located in the middle of the So branch of the double-vertex epicycloid (Fig. 1) and has a maximum speed of max Vs 3 6o ( rs + Ra / 3) and maximum kinetic energy. In the B0Bi section of acceleration of the driven mass Va, the speed of the center of gravity of the satellite counterweight decreases from max Vs to a minimum value of min / 5 (g5-Pz / 3) at the Si top of the epicycloid, and energy is exchanged between the driven mass and the counterweight (kinetic counterweight energy is given to the driven mass for acceleration reporting). With the subsequent movement of the driven mass, its speed decreases from max Va to zero, and the center of gravity of the satellite-counterweight weight increases from the minimum value (at the point Si) to max VB at position $ 2. and energy, given by the driven mass, goes to accelerate the balances. During the reverse course of the driven mass, the energy exchange cycle is repeated.
Устройство, реализующее способ, содержит водило, выполненное заодно с кривошипом 1 привода подвижных масс 2 (клети - дл станов с подвижной клетью, оправки, заготовки и ее патрона - дл станов со стационарной клетью), поворотно установлены на дополнительных кривошипных пальцах 3 посредством подшипников 4 сателлиты-противовесы 5 и неподвижно установленный в корпусе 6 блок зубчатых колес 7, введенных в зацепление с сателлитами . Сателлиты 5 по сравнению с неподвижными зубчатыми колесами имеют вдвое меньшее число зубьев.The device implementing the method contains a carrier made integral with the crank 1 of a drive of movable masses 2 (stands for rolling mills, a mandrel, a workpiece and its cartridge for stations with a stationary stand) are rotatably mounted on additional crank pins 3 by means of bearings 4 satellite counterweights 5 and a fixedly mounted in the housing 6 block gears 7, introduced into engagement with the satellites. Satellites 5 compared with fixed gears have half the number of teeth.
Кривошип привода подвижных масс 2 выполнен в виде кривошипных зубчатых колес 1, жестко соединенных между собой посредством кривошипного вала 8 и уста- новленных в корпусе на подшипниках 9. На кривошипных зубчатых колесах жестко установлены основные кривошипные пальцы 10, подвижно соединенные посредствомThe crank drive of the moving mass 2 is made in the form of crank gears 1, rigidly interconnected by means of the crank shaft 8 and mounted on bearings 9 in the housing. On the crank gears, the main crank fingers 10 are rigidly mounted
подшипников 11с шатунами 12 привода подвижных масс. Кривошипные зубчатые колеса введены в зацепление с шестерн ми 13 и 14, жестко установленными на приводном валу 15.bearings 11 with connecting rods 12 drive movable masses. The crank gears are engaged with gears 13 and 14, rigidly mounted on the drive shaft 15.
При другом конструктивном исполнении устройство дополнительно снабжено широкой паразитной шестерней 16, введенной в зацепление одновременно с приводной шестерней и ее кривошипным зубчатым колесом 1 (фиг.6 и 7). В этом случае одно (или оба) кривошипное зубчатое колесо на валу 8 установлено с возможностью поворота , а последний жестко соединен с неподвижным зубчатым колесом. Наличие паразитной шестерни 16 в цепи приводит к несовпадению направлений вращени кривошипных зубчатых колес 1, следовательно и шатунов 12, противовесов 5, к уравновешиванию вертикальных составл ющих инерционных сил этих звеньев и разгрузке фундаментных болтов.In another embodiment, the device is additionally equipped with a wide parasitic gear 16, which is brought into engagement simultaneously with the drive gear and its crank gear 1 (Fig.6 and 7). In this case, one (or both) of the crank gear on the shaft 8 is installed with the possibility of rotation, and the latter is rigidly connected with a stationary gear wheel. The presence of a parasitic gear 16 in the chain leads to a mismatch of the directions of rotation of the crank gears 1, and therefore of the connecting rods 12, the counterweights 5, to the balancing of the vertical components of the inertial forces of these links and the unloading of the foundation bolts.
Дл обеспечени максимальной степени уравновешивани динамического момента на кривошипах масса каждого из двух сателлитов противовесов 5 устанавливаетс по зависимостиIn order to maximize the degree of balancing of the dynamic moment on the cranks, the mass of each of the two satellite counterweights 5 is set according to
ГП5Г5 (0,16-0,17) mR2io/Rs,GP5G5 (0.16-0.17) mR2io / Rs,
где ms и из- масса, сателлита-противовеса и рассто ние их общего центра т жести от оси сателлита;where ms and iz-mass, satellite counterweight and the distance of their common center of gravity from the axis of the satellite;
Rio и Ra - рассто ни между осью кривошипного вала 8 и ос ми основного 10 и дополнительного 3 пальцев;Rio and Ra are the distances between the axis of the crank shaft 8 and the axes of the main 10 and an additional 3 fingers;
m - расчетна величина возвратно- движущихс масс, равна сумме та масс оправки, заготовки и ее патрона - дл станов со стационарной клетью, и сумме m ma + J/Ruj массы гп2 клети 2 и эквивалентной массы звеньев валковой группы с суммарным моментом инерции J, учитывающей динамический момент последних в их возвратно-качательном движении относительно клети, реализуемым ведущими шестерн ми радиуса RUJ начальной окружности .m is the calculated value of the reciprocating masses, equal to the sum of the masses of the mandrel, the workpiece and its cartridge for mills with a stationary stand, and the sum m m + J / Ruj of the mass hp2 of stand 2 and the equivalent mass of the roller group with a total moment of inertia J, taking into account the dynamic moment of the latter in their reciprocating motion relative to the stand, realized by the leading gear wheels of radius RUJ of the initial circle.
Дл уравновешивани горизонтальных составл ющих сил инерции и разгрузки фундамента в горизонтальном направлении центры т жести Si кривошипных зубчатых колес вынос тс за их ось на величину 0,2- 0,3 длины кривошипа ОА Кз (фиг.5).To balance the horizontal inertial forces and unload the basement in the horizontal direction, the centers of gravity Si of the crank gears are moved beyond their axis by a value of 0.2-0.3 of the crank length OA Cs (Fig. 5).
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
При вращении от приводных шестерен 13 и 14 кривошипных зубчатых колес 1 последние посредством дополнительных кривошипных пальцев 3 увлекают за собойWhen rotating from the drive gears 13 and 14 of the crank gears 1 last by means of additional crank pins 3 carry
противовесы 5 с сателлитами (переносное движение), которые, обкатыва сь по неподвижным колесам 7, вращаютс относительно кривошипных зубчатых колес с удвоенной угловой скоростью, как это пока- зано на фиг.1 (относительное движение). В результате абсолютна углова скорость вращени сателлита (вокруг полюса зацеплени с неподвижным колесом) оказываетс в три раза больше угловой скорости враще- ни кривошипа 1. При этом в силу прин того соотношени (Zy:Zs 2) центр т жести S противовеса 5 перемещаетс по двух- вершинной удлиненной эпициклоиде (фиг.1) с переменной скоростью, равной макс Vs в положени х S0 и Ss их максимального удалени от оси О вращени кривошипов , и мин Vs - в положени х Si и Зз их максимального приближени к этой оси. В результате неравномерного движени цен- тра т жести противовесов, противофазного возвратному движению ведомой массы 2, тангенциальные составл ющие сил инерции противовесов и силы их т жести на входных кривошипах 1 создают мо- мент, эффективно уравновешивающий динамический момент, вызванный силами инерции ведомой массы 2 и шатунов 12.counterweights 5 with satellites (portable movement), which run around the fixed wheels 7, rotate relative to the crank gears with double angular velocity, as shown in figure 1 (relative movement). As a result, the absolute angular velocity of rotation of the satellite (around the engagement pole with the fixed wheel) is three times the angular velocity of rotation of the crank crank 1. In this case, due to the adopted ratio (Zy: Zs 2), the center of gravity S of the counterweight 5 moves along two - a vertex elongated epicycloid (Fig. 1) with a variable speed equal to max Vs at the positions S0 and Ss of their maximum distance from the axis O of rotation of the cranks, and min Vs at the positions of Si and Zz to their maximum approximation to this axis. As a result of uneven movement of the center of gravity of counterweights, antiphase to the reciprocating movement of the driven mass 2, the tangential components of the inertia forces of the counterweights and their gravity on the input cranks 1 create a moment that effectively balances the dynamic moment caused by the inertia forces of the driven mass 2 and rods 12.
Уравновешивание динамического момента на кривошипных зубчатых колесах осуществл етс путем совмещени крайних положений возвратно-поступательно движущейс массы 2 (фиг.1) с положени ми максимальной скорости центров т жести противовесов. Это приводит к тому, что ус- коренному движению ведомой массы 2 соответствует замедленное движение центров т жести противовесов и наоборот, а это обеспечивает посто нный энергообмен между ними и разгрузку как двигател , так и всех звеньев передаточного механизма между двигател ми и кривошипами.The dynamic moment on the crank gears is balanced by combining the extreme positions of the reciprocating mass 2 (figure 1) with the positions of the maximum speed of the centers of gravity of the counterweights. This leads to the fact that the accelerated movement of the driven mass 2 corresponds to the slow motion of the centers of gravity of counterweights and vice versa, and this ensures a constant energy exchange between them and unloading both the engine and all parts of the transmission mechanism between the engines and cranks.
Уравновешивание горизонтальных составл ющих сил инерции осуществл етс расположением дополнительных криво- шипных пальцев 3 диаметрально противоположно основным кривошипным пальцам 10 и размещением общего центра т жести Si звеньев кривошипной группы между ос ми кривошипов 1 и их дополнитель- ных пальцев 3 (фиг.5). Однако указанные меропри ти привод т к увеличению вертикальной составл ющей суммарной силы инерции по сравнению с неуравновешенным исходным приводным механизмом (фиг. 10). Во втором конструктивном исполнении (фиг.6 и 7) наличие паразитной шестерни 16 приводит к тому, что движени кривошипных зубчатых колес 1, шатунов 12 и противовесов 5 двух ветвей противонаправлены , а это, в свою очередь, обеспечивает полное взаимное уравновешивание вертикальных сил (крива 8 на фиг.10), прц сохранении результата уравновешивани горизонтальных сил. При этом опрокидывающий момент, создаваемый вертикальными составл ющими сил инерции противовесов 5 и кривошипных зубчатых колес 1 относительно горизонтальной оси X (фиг.6 и 7), противопоставлен опрокидывающему моменту от вертикальных составл ющих сил инерции шатунов 12 и им же уравновешиваетс .The balancing of the horizontal component inertia forces is performed by placing additional crank pins 3 diametrically opposite to the main crank pins 10 and placing the common center of gravity Si of the crank links between the axes of the cranks 1 and their additional fingers 3 (Fig. 5). However, these measures lead to an increase in the vertical component of the total inertia force compared to the unbalanced initial drive mechanism (Fig. 10). In the second design (FIGS. 6 and 7), the presence of a parasitic gear 16 leads to the fact that the movements of the crank gears 1, the connecting rods 12 and the counterweights 5 of the two branches are oppositely directed, and this, in turn, ensures complete mutual balancing of the vertical forces (curve 8 in FIG. 10), prc maintaining the result of balancing horizontal forces. Here, the tilting moment created by the vertical components of the inertia forces of the counterweights 5 and the crank gears 1 relative to the horizontal axis X (Figures 6 and 7) is opposed to the tilting moment from the connecting rods 12 of the inertia forces of the connecting rods 12 and is balanced by it.
Применение способа уравновешивани и устройства дл его осуществлени позвол ет снизить уровень динамического момента на кривошипах приводных механизмов более чем в 4-5 раз, уровень динамических сил, действующих на основание привода в горизонтальном направлении, более чем в 2 раза, и полностью уравновесить динамические силы, действующие на основание в вертикальном направлении, а также опрокидывающий момент, что в свою очередь позвол ет уменьшить виброактивность привода, повысить эффективность уравновешивани и разгрузку как электродвигател , так и элементов между последним и кривошипом при значительно меньшей массе противовесов, совершающих плоско-параллельно.е движение с посто нной угловой скоростью вращени ,The application of the balancing method and device for its implementation allows reducing the level of dynamic moment on the cranks of the drive mechanisms by more than 4-5 times, the level of dynamic forces acting on the base of the drive in the horizontal direction by more than 2 times, and completely balancing the dynamic forces acting on the base in the vertical direction, as well as the tilting moment, which in turn reduces the drive's vibroactivity, improves the balancing efficiency and unloading as an the engine and the elements between the latter and the crank with a significantly smaller mass of counterweights, performing a plane-parallel motion, with a constant angular velocity of rotation,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904820929A SU1724970A1 (en) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Method and apparatus for balancing dynamic moment on input shaft of reciprocate masses drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904820929A SU1724970A1 (en) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Method and apparatus for balancing dynamic moment on input shaft of reciprocate masses drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1724970A1 true SU1724970A1 (en) | 1992-04-07 |
Family
ID=21511879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904820929A SU1724970A1 (en) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Method and apparatus for balancing dynamic moment on input shaft of reciprocate masses drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1724970A1 (en) |
-
1990
- 1990-05-03 SU SU904820929A patent/SU1724970A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 4489683, кл. F 16 F 15/26, 1984. Патент US Ms 4569316, кл. F 16 F 15/26, 1986. Патент US N 4712436, кл. F 16 F 15/26, 1987. Патент GB № 1261546, кл. F 16 F 15/26, 1972. Патент GB № 2172662, кл. F 16 F 15/26, 1986. За вка DE №3417349, кл. F16F 15/26, 1985. За вка DE №3737296, кл. F 16 F 15/26, 1988. Патент US № 3744342, кл. F 16 F 15/26, 1973. Авторское свидетельство СССР № 390846,кл. В 21 В 35/12,1969. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3808912A (en) | Arrangement for dynamic balancing of a mechanical press, especially a high speed mechanical press | |
RU2107565C1 (en) | Pilger mill | |
US3584489A (en) | Rolling mill | |
EP0078522A2 (en) | Industrial robot | |
US4524644A (en) | Counterweight for orbital drive mechanism | |
US4386512A (en) | Pilger tube rolling mill | |
CN210034325U (en) | High-precision planetary small-tooth-difference double-differential speed reducing mechanism | |
SU1724970A1 (en) | Method and apparatus for balancing dynamic moment on input shaft of reciprocate masses drive | |
CN206105897U (en) | Full balance mechanism of cluster and series -parallel connection decoupling zero type pile up neatly machine people | |
CN113617849A (en) | Planetary transmission structure of connecting rod-free high-speed reciprocating cold pilger mill | |
CN107309905A (en) | The full balanced controls of serial-parallel mirror decoupling type robot palletizer | |
CN107377628B (en) | Cold pipe mill transmission device with mass balance mechanism | |
CN215696816U (en) | Planetary transmission structure of connecting rod-free high-speed reciprocating cold pilger mill | |
US5782132A (en) | Pressing machine | |
CN206904165U (en) | A kind of ball gearing speed-reducer | |
RU1804352C (en) | Drive of tube cold rolling mill | |
US4204436A (en) | Improvements in or relating to epicyclic gear mechanism | |
SU1062946A1 (en) | Reciprocating movement drive of part mill of tube cold rolling | |
SU1071839A1 (en) | Planetary mechanism for converting rotary motion into reciprocate one | |
US20110308337A1 (en) | Centrifugal energy generator | |
SU1159667A1 (en) | Stand actuator of tube cold rolling mill | |
SU800470A1 (en) | Apparatus for speeding up masses | |
SU1276385A1 (en) | Working stand drive for tube cold rolling | |
SU1104325A1 (en) | Mechanism for balancing moments of inertia forces | |
SU1667638A3 (en) | Mechanism for rotary-to-reciprocate motion transformation |