Расчет на прочность и жесткость вспомогательной клети “1250” УБС ЦПШБ НТМК

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО “Уральский Государственный Технический университет -УПИ”

Нижнетагильский технологический институт (филиал)

 

 

Кафедра “Металлургическая технология”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

(Пояснительная  записка)

 

 

Тема: “Расчет на прочность и жесткость вспомогательной клети “1250” УБС ЦПШБ НТМК”

 

 

 

 

 

Преподаватель:   Слукин. Е.Ю.

 

Студент:   Лаубган.В.А

 

Группа:                                                                32 ОМД (ФДПО)

 

 

 

 

 

 

 

Н. Тагил

2008 г

 

РЕФЕРАТ

 

В данной работе представлены:  описание прокатного стана ЦПШБ и вспомогательной клети, расчеты на прочность и жесткость рабочей клети – а также расчеты деталей и узлов клети .

В работе использована литература:

Технологическая инструкция ТИ 102-П. С-85-2004

Производственно – техническая инструкция ПТИ 020-П-2000

Производственно – техническая  инструкция ПТИ 102-П-68-2004

Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных  станов

Курсовой проект содержит: стр. 37,  табл. 2, библ. 4 , приложение 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПИСАНИЕ ПРОКАТНОГО СТАНА И

    РАБОЧЕЙ КЛЕТИ                                                                                             5

      1.1 Описание прокатного  стана                                                                       5

      1.2 Характеристика  рабочей клети                                                                13

2. РАСЧЕТЫ ДЕТАЛЕЙ РАБОЧЕЙ КЛЕТИ НА ПРОЧНОСТЬ                      15

      2.1. Расчет валков на прочность                                                                    15

      2.2. Расчет подушек прокатных валков клети                                             17

      2.3. Расчет нажимной гайки клети                                                               19

      2.4. Расчет предохранительного стакана                                                      21

      2.5. Расчет на прочность станины клети                                                      22

3. РАСЧЕТЫ ДЕТАЛЕЙ РАБОЧЕЙ КЛЕТИ НА ЖЕСТКОСТ                       29

      3.1. Упругая деформация валков клети                                                         29

      3.2 .Упругая деформация подушек клети                                                     30

      3.3 .Упругая деформация подшипников валков клети                              30

      3.4 .Упругая деформация нажимного устройства клети                             31

      3.5 .Упругая деформация станины клети                                                     32

      3.6 .Упругая деформация стакана для установки подпятника нажимного

              винта клети                                                                                               33

      3.7 .Суммарная деформация клети и коэффициент жесткости клети       34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                                     35

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК                                                                 36

ПРИЛОЖЕНИЕ                                                                                                     37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

ЦПШБ был введен в эксплуатацию в 1977 году и является крупнейшим в стране производителем двутавровой балки. Цех оснащен универсально-балочным станом, с производительностью до 1,5 млн.т / год.

Основные потребители: 78% от всех потребителей составляют предприятия и организации  России, 2%-стран СНГ, среди них  основные - Украина (66%) и Казахстан (28%) и 20%-зарубежных стран.

 Сортамент универсального  балочного стана цеха прокатки широкополочных балок ОАО «НТМК» широк, включает в себя более сорока групп балочных профилей по Российским ГОСТам и зарубежным стандартам (ASTM, BS, JIS): балка 15-61(УА,УВ,Б,БА,БВ,К,М), квадраты 100¸250 мм, круги 120, 150, 210 мм, лист 20¸100 мм, шпунт Ларсена Л5-У, используемый для строительства портов и причалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ХАРАКТЕРИСТИКА  И ОПИСАНИЕ ПРОКАТНОГО СТАНА  И

РАБОЧЕЙ КЛЕТИ

1.1 Описание  прокатного стана

В состав универсального - балочного стана входит :

- Рабочая обжимная клеть «1300» предназначена для прокатки фасонных заготовок в прокате для последующего передела в универсальных балочных клетях из заготовки, идущей с блюминга «1500».

- Две универсально – балочные группы (промежуточная- ГУК 1 и предчистовая – ГУК 2) и чистовая универсальная клеть (ГУК3). Все группы клетей аналогичны по своей конструкций. Каждая группа состоит из универсальной и вспомогательной клети.

Таблица №1 Сводная таблица  характеристик клетей УБС

Наименование групп.	Промежуточная группа клетей				Предчистовая группа клетей				Чистовая группа
Тип клети	Универ-сальная-ревер-сивная		Вспомо-гательная дуо-ревер-сивная		Универ-сальная-ревер-сивная		Вспомо-гательная дуо-ревер-сивная		Универ-сальная неревер-сивная
	max	min	max	min	max	min	max	min	max	min
Диаметр горизон-тальных  валков (мм)	1500	1360	1250	1110	1500	1360	1250	1110	1500	1360
Диаметр верти-кальных  валков (мм)	1100	950	нет	нет	1100	950	нет	нет	1100	950
Мощность главного привода  гор. вал.(кВт)	8500/7700		3600		6500		3600		4500
Количество оборотов главного привода (об/мин)	63/110/120		100/250		80/150		100/250		80/150
Скорость прокатки (м/с)	8		8		10		10		10

 

Перевалка рабочих клетей УБС (Универсально-балочный стан) производится одновременно на трёх самостоятельных  участках:

1. участок перевалки промежуточной группы клетей;
2. участок перевалки предчистовой группы клетей;
3. участок перевалки чистовой клети.

Участки перевалки промежуточной  и предчистовой групп клетей отличаются друг от друга расположением универсальной  и вспомогательной клети по отношению  к направлению металла при прокатке (в промежуточной группе первой стоит вспомогательная клеть, в предчистовой – универсальная).

На участке перевалки  чистовой клети обслуживается одна универсальная клеть. Участок перевалки  включает в себя: плитовины рабочего участка клети, промежуточные плитовины, плитовины и балки участка разборки и сборки клетей, эстакада, устройство для перевалки клетей, передаточную тележку, перевалочную тележку, выдвижные и переходные мостики.

Плитовины рабочего участка служат основанием для универсальной и вспомогательной клети в линии прокатки металла.

Промежуточные плитовины служат основанием для универсальной и вспомогательной клети при аварийной остановки устройства для перевалки клетей, между линией прокатки и передаточной тележкой. В средней плитовине предусмотрены пазы для установки в них упоров, на которые опираются переходные мостики. Часть плитовин выполнена литыми, а часть в сварном исполнении.

Устройство для перевалки  клетей служит для транспортировки универсальной и вспомогательной клетей совместно или в отдельности вдоль участка перевалки или для установки клетей в заданных положениях.

Для получения качественного  готового проката в процессе его  раската в клетях УБС примерно гидравлическое удаление окалины с  заготовок, осуществляемое через сопла водой высокого давления. Сечение щелей сопел, обеспечивающих удаление окалины с заготовок, принято 0,8 12 обычной конструкции. Коллекторы с соплами монтируются в специальных сменных рамках, встраиваемых в рольганги. Количество сопел в коллекторах набирается в зависимости от сечения и профиля заготовок.

УЧАСТОК ПИЛ ГОРЯЧЕЙ  РЕЗКИ

Механизмы и устройства участка пил горячей резки  предназначены для резки полос  проката на любые длины в любом  диапазоне, удаления обрези с передней и концевой их части, сбора и погрузки в железнодорожные вагоны, клеймения порезанных балок и маркировка.

В состав оборудования участка  входят следующие механизмы и  устройства:

• две станционные пилы №1 и №2;
• четыре подвижных пилы №3, №4, №5, №6;
• пять трехроликовых подвижных секции рольгангов с передвижными бортами;
• три сталкивателя обрези;
• две тележки для обрези;
• скиповый подъемник для уборки обрези;
• устройство для безупорной остановки раската;
• клеймовочная машина;
• маркировщик;
• разводка электрокабелей и штангов с водой.

Пила передвижной горячей  резки  маятникового типа предназначена  для резки в горячем состоянии  балочных профилей. Пила состоит из следующих основных узлов:

• рамы пилы, на которой крепятся все механизмы;
• механизма передвижения пилы;
• вала с диском и приводом его вращения;
• механизма подачи диска на рез;
• маятника, на котором установлен вал с приводом вращения;
• подвижного болта;
• секции рольганга с индивидуальным приводом вращения роликов;
• кожуха диска со стопорным механизмом;
• системы гидропривода, смазки и охлаждения.

Стационарные пилы служат для обрезки переднего и заднего  концов раската и резки проб. Они  имеют ту же конструкцию основных рабочих узлов, что и подвижные  пилы. Стационарная пила не имеет механизма  передвижения. Стойка стационарной пилы монтируется на раме, заливаемой в фундамент.

Электрокабеля и штанги с водой предназначены для  подачи электропитания и охлаждающей  воды к подвижным механизмам участка  пил горячей резки. Система охлаждения пил горячей резки предусматривает  последовательно параллельное проточное охлаждение фильтрованной водой.

Устройство для уборки обрези предназначено для уборки обрези от пил и погрузки в железнодорожные  вагоны. Содержит сталкиватели у пил, промежуточные тележки, наклонные  пути, сталкеватель обрезков с промежуточных тележек в скип и скиповое устройство.

Устройство для безупорной остановки раската выполнено  в виде самоходной тележки, на верхней  площадке которой, консольном вынесенной в сторону подвижных рольганговых секций, расположены фотореле. Они  предназначены для точной остановки переднего торца полосы с учетом его фактической температуры на заданном расстоянии от диска последней из пил, участвующих в порезке из расчета, чтобы после остывания длина штанги имела отклонения, не превышающие допустимые.

Клеймовочная машина предназначена для нанесения клейма накатыванием на стенки при ее перемещении по рольгангу. Машина устанавливается в потоке стана за участком пил горячей резки. Клеймовочная машина выполнена двухдисковой, с нижним стационарным и верхним, нажимным диском.

Маркировщик предназначен для нанесения окрасочных полос  на боковую поверхность движущихся по рольгангу балок с целью  последующего визуального разделения плавок. Окрашиваются первые балки  каждой новой очередной плавки с  переднего и заднего концов.Маркировщик состоит из краснонагревательного бака, клапанов, пневмоуправления, двух форсунок с трубами, установленными на стойках с возможностью перемещения трубок с форсунками вдоль роликов рольганга и по вертикали.