IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

В прокатном производстве получили широкое применение роликовые кантователи, с помощью которых производится поворот (кантовка) металлических заготовок [1]. Наиболее широко применяемая кинематическая схема кантователя приведена на рисунке 1, а. Кантователь состоит из двух линейных гидравлических приводов (1-2) и (5-6) с подвижными гидроцилиндрами и двух роликов - кантующего 3 и прижимного 4. Система обладает двумя степенями подвижности.

Представляет особый интерес кинематическое исследование кантователя. Рассмотрим, прежде всего, работу кантователя в режиме захвата заготовки. В этом случае гидроцилиндр 1-2 отключен, и звенья 1, 2 и 3 образуют неподвижную систему.

Путем подачи рабочей жидкости в штоковую полость гидроцилиндра 5-6 появится относительное поступательное движение поршня со штоком 6 со скоростью .

Отметим, что в точке В кантователя одномоментно находятся три точки - В₅, В₆ и В₄ звеньев 5, 6 и 4 соответственно. Точка В₅, принадлежащая гидроцилиндру 5, совершает относительно точки О₂ поворот со скоростью , при этом скорость   точки В₆ определится как сумма скоростей  и : , где а заданная скорость .

С другой стороны, ту же скорость  точки В₆, равную скорости  точки В₄, можно определить, рассматривая ее в составе звена 4 относительно точки А .

Поскольку для рассматриваемого случая, , то , .

Построим план скоростей кантователя (рисунок 1, б). Из полюса  плана отложим штрихами вектор заданной скорости  и определим по нему масштаб построения . Далее, из конца этого вектора также штрихами проведем линию, параллельную направлению скорости , т.е. перпендикулярно О₂В, а из полюса линию, перпендикулярную АВ, т.е. линию скорости . Пересечение проведенных линий определит истинное положение точки В₆ на плане. При этом, вполне определятся также скорости  и .

Что касается скорости точки С прижимного ролика, то она определится из подобия треугольников  на схеме механизма и  на плане скоростей, т.е. в виде отрезка , который построен на плане скоростей перпендикулярно линии ВС. Соединяя эту точку с полюсом , найдем величину и направление скорости  точки С.

Угловые скорости звеньев 4 и 5-6 определятся из соотношений  и .

Приведенный метод может быть использован и для других режимов работы кантователя.

Библиографический список:

1. Машины и агрегаты металлургических заводов: учебник для вузов. В 3т. Т.3 / А.И.Целиков [и др.] - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1988. - 680 с.: ил.