Файл: Вакуумные прокатные станы..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 172

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

г) — к. п. д. передачи от электродвигателя к винтовой паре, принимаем ц = 0,32, тогда

 

М д ° = т И ж = 1 ' 9

к Г м -

 

Мощность

двигателя будет

 

 

 

 

 

УѴ:

МдвПдв

,9-950

=

1,85

кет.

 

974

974

 

 

 

 

 

Выбираем

электродвигатель

А051-6:

N

= 2,8 кет,

= 950 об!мин.

 

 

 

 

 

Камера нагрева предназначена

для

размещения нагревателей,

муфелей, экранов и других конструктивных элементов электро­

печи.

Одновременно

она

 

является

 

 

 

кожухом

печи, герметизируя

 

ее

рабо­

 

 

 

чее

пространство.

 

Кожухи

 

должны

 

 

 

обладать

высокой

механической

проч­

 

 

 

ностью, чтобы

противостоять

 

большим

 

 

 

нагрузкам

как

от

 

действия

атмо­

 

 

 

сферы,

так

и

от

неравномерного

на­

 

 

 

грева

их

отдельных

 

частей.

Послед­

 

 

 

нее

может

привести

к

короблению

 

 

 

кожуха, что

влечет

за собой

повреж­

 

 

 

дение

сварных

швов,

а

следователь­

 

 

 

но,

нарушение

герметизации.

Обычно

 

 

 

для

прочности

и

простоты

конструк­

 

 

 

ции

кожух

изготовляют

цилиндриче­

 

 

 

ской формы. Однако существуют про­

 

 

 

катные станы, где вследствие техноло­

 

 

 

гической

необходимости

кожух

 

печи

Рис. 96.

Эскиз

водоохлаж-

выполнен

в форме

параллелепипеда с

ребрами

жесткости.

Конструктивно

даемой

камеры нагрева

 

 

 

кожух

печи

должен быть

таким,

чтобы можно

было

легко про­

верить

любой сварной

шов

на

герметичность.

 

 

Для предотвращения возможного коробления кожух снабжают водяным охлаждением, которое выполняют навивкой на кожух и приваркой металлической трубки или созданием на внешней поверхности кожуха водоохлаждаемых карманов-рубашек. По­ следний способ наиболее эффективен. В этом случае камера на­ грева представляет собой цилиндрический сосуд, имеющий вну­ треннюю и наружную обечайки с кольцевыми ребрами (рис. 96). Полость между обечайками предназначена для воды. Обычно ко­ жухи изготовляют из листовой катаной стали. Литье неприемлемо из-за недостаточно^ вакуумной плотности отливок. Для высоко­ температурных печей во избежание коррозии желательно при­ менять в качестве конструкционного материала нержавеющую сталь. Можно применять также биметаллические материалы

137


с плакировкой из нержавеющей стали и с более дешевой осно­ вой. Толщина листов, идущих на изготовление, определяется из расчета на механическую прочность. При расчете необходимо учитывать действие как атмосферного давления, так и противо­ положно направленного избыточного давления воды в водоохлаждаемых рубашках.

В кожухе должны быть предусмотрены окна для наблюде­ ния за технологическим процессом и для замера температур пи­ рометром.

Днища и крышки камер нагрева изготовляют плоскими, эллиптическими или сферическими.

Плоские фланцы и крышки выгодны для уменьшения габаритов печи и более просты в изготовлении. Однако для обеспечения высо­ кой прочности их надо выпол­

 

J25 _

 

 

 

 

нять

оребренными.

Крышки

 

 

 

 

 

диаметром свыше

1,5

м

изгото­

 

 

 

 

 

 

вляют

сферической

или

эллип­

1

 

'

 

С

 

тической

формы.

В

электропе­

1

 

 

 

чах с большим диаметром кожу­

i

t - п . »

 

и :

 

ха для

загрузки

и

выгрузки

 

1!

II

 

 

 

обычно

делают

патрубок

диа­

, 1

и

и

 

и :

 

метром,

меньшим

диаметра

ос­

 

 

новного

кожуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для упрощения крышки кре­

 

 

 

 

 

 

пят к кожуху при помощи

от­

 

Ut *t

i

X,

i

кидных болтов и гаек-барашков.

 

i

» V

X

^

В

качестве

примера

приве­

 

 

 

i

N I X? ГТТ-ГТ-Г

 

 

дем расчет на прочность крыш­

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

ки

вакуумной

камеры.

 

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

2.

Рассчитать

Рис. 97.

Эскиз

крышки

вакуумной

прочность

крышку

вакуумной

 

 

 

камеры

 

 

 

 

камеры (рис. 97) при следую­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щих данных.

 

 

 

Р

=

 

Материал — сталь

20.

Расчетное

давление

на

стенку

=

1 кГІсм2.

Большая

сторона плоской стенки I —

1560 мм. Мень­

шая сторона плоской стенки с =

1210 мм. Принимаем число ребер

по

большой

стороне

пі

=

4.

Число

ребер

по

меньшей стороне

п2

= 5.

Пределы прочности и текучести стали 20 ад 41

кГІмм2,

от

= 25 кГІмм2.

Площадь

сечения

ребра

F x

=

8 см2.

Расстояние

вершины

ребра

от оси хххх

2„

= 2,5

см.

Момент

инерции

ребра

 

 

 

 

 

*> гЛ

i n

1.6-53

=

16,65

ела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние

от

оси

хухх

до

оси

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у1

= h

+

S — Z 0

=

5 +

2 — 2,5

=

4,5

см.

 

 

 

Расстояние

от оси

хгхъ

до

оси

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/«S

=

1 см.

 

 

 

 

 

 

 

138


Ширина пояска стенки, воспринимающего нагрузку по боль­ шей стороне / прямоугольника,

В = -~ = Щ= 16,25 см.

Площадь -сечения пояска

F2 = BS = 16,25-2 = 32,5 aw2.

Расстояние нейтральной оси хх от оси 00

Z = F f + Ff> ^ ^ . 5 + 3 2 , 5 - ^ ^ 6 9 с м _

Fi + F2 8 + 32,5 '

Расстояние

между осями

хххг

 

и хл;

 

 

« 1 =

Уі — Z =

4,5

1,69 =

2,81 см.

Расстояние

между осями

х2х2

 

и

хх

 

 

 

а2

= Z г/2 =

1,69

 

1 =

0,69

ow.

Расстояние

наиболее удаленного

волокна

от оси хх

у3 = S + h — Z =

2 +

5 —

1,69 =

4,31 см.

Нагрузка,

действующая

на

ребро

и

поясок,

Q = BIP = 16,25 - 156 - 1 = 2540 кГ.

Изгибающий момент, действующий на ребро и поясок,

М = ^ ^ - _ Н ^ = 3 3 0 0 0 кГ-см.

Момент инерции сечения пояска относительно оси х2х2

Jx2 -у,,- = •—'- J2 — — 5,55 сл*4.

Момент инерции сечения ребра относительно оси хх

J1 =

JXx

+

a\Fi

=

16,65 + 2,812 - 8 =

8 1

см\

Момент

инерции

сечения пояска относительно оси хх

J2

=

j X

i +

а2^2

=

5,55 + 0,692 - 32,5 =

21

сж4 .

Суммарный момент инерции ребра и пояска относительно оси хх

 

J

= J1 +

/ 2 =

81

+

21

=

102 сж4 .

 

 

Напряжение,

возникающее

в

ребре

 

от действия

момента

М,

^

=

* J L =

3 3 у3 1

 

= 1395 кГ/сж2 .

 

 

Напряжения,

возникающие

в пояске от действия

момента

М,

Я

^ Ш =

33 000^1,69

= 5

4

8

 

 

139



Запас

прочности

в

ребре

 

 

 

 

 

 

о> _

2500

_

- о

 

 

 

~~RÏ ~

"Т395

~~

'

Запас

прочности

в

пояске

 

 

 

 

 

 

от

2500

 

5.6.

 

 

 

R2

548

 

 

 

 

 

 

Рабочая камера предназначена для размещения всей клети прокатного стана (тип «клеть—камера») или только валков (тип «валки—камера»).

Это определяет различия в конструкциях рабочих камер. В станах типа «клеть—камера» рабочая камера может быть выпол­ нена цилиндрической формы (стан МИСиС) или в виде паралле­ лепипеда (стан ЛПИ — см. рис. 50). При помощи вакуумноуплотненных фланцев рабочая камера подсоединяется с одной стороны к камере нагрева, а с другой — к камере выгрузки.

В первых станах типа «валки—камера» рабочей камерой явля­ лась сама рабочая клеть (см. рис. 65). При этом камера испыты­ вает, кроме атмосферного давления, усилие прокатки, что в ряде случаев приводило к ее разгерметизации из-за нарушения сплош­ ности сварных швов.

Более совершенной является конструкция рабочей клети, у которой усилие прокатки воспринимается станинами, вынесен­ ными за пределы вакуумной камеры, устанавливаемой между станинами. В вакуумной камере располагается только бочка ра­ бочих валков и проводковая арматура. Примером являются станы ДУО-155 и ДУО-200 конструкции ФТИ АН УССР, ДУО-300

конструкции

ВНИИМЕТМАШ, ДУО-400 конструкции

ВИЛС.

В основном

все требования к конструированию рабочих

камер

совпадают с требованиями, предъявляемыми к устройству камер нагрева.

Камера выгрузки предназначена для накопления прокатанного металла, охлаждения его и выдачи. По своей конструкции камеры выгрузки аналогичны камерам загрузки. Однако в камерах вы­ грузки применяются несколько иные механизмы, что и определяет особенности их конструкции. В существующих станах камера выгрузки оборудована манипуляторами.

В настоящее время спроектированы камеры выгрузки, в кото­ рых предусмотрено складирование прокатанного металла с после­

дующей выдачей его наружу.

 

Приведем в качестве примера расчет привода

механизма

подъемно-опускающегося стола камеры выгрузки.

 

Пример 3. Рассчитать привод механизма подъемно-опускаю­

щегося стола камеры выгрузки при нагрузке на

один винт

Ре = 1500 кГ.

 

140