Креплением крышки: а - в клетях дуо; б - в клетях трио с

 креплением среднего валка при помощи Н-образной подушки

 

В станинах открытого типа с клиновым креплением крышки (рис.7.11) реакция от усилия прокатки передается на стойки посредством клиньев и сила  приложена эксцентрично относительно нейтральной оси стойки. Поэтому в стойке возникает изгибающий момент × е,

где е - расстояние от нейтральной оси стойки до точки приложения силы : , где  и j - соответственно ширина и угол наклона крепежного клина (см. рис. 7.5).

Поскольку клинья врезаны под углом j, то от силы  возникает горизонтальная составляющая равная . Кроме того под действием силы  на нижнюю поперечину стойки будут прогибаться внутрь и защемлять крышку с силой, определяемой аналогично станинам с болтовым креплением крышки при D =0 (см. рис. 7.6, п.7.2.1.1). В результате на стойку станины будет действовать горизонтальная сила Т, равная сумме двух указанных составляющих:

                  (7.43)

где  - длина нейтральной линии нижней поперечины;  - расстояние от точки приложения силы Т до нейтральной линии нижней поперечины; J ₁ и J ₂ - моменты инерции сечения нижней поперечины и стойки. Длина  определяется выражением

                        (7.44)

где Y ₁ - координата центра тяжести нижней поперечины, Н₀ - высота окна станины при установленной крышке, с - расстояние от нижнего края крышки до вреза клина, S - длина клинового вреза (см. рис. 7.11).

В станинах клетей трио, имеющих выступы для установки нижней подушки среднего валка (см. рис. 7.11,б), дополнительно к указанным выше изгибающим моментам от сил в клиновом креплении, будет действовать по всей длине стойки изгибающий момент от силы , эксцентрично приложенной к выступу. Этот момент равен  и действует в направлении, противоположном моменту . Построенные с учетом изложенных соображений результирующий эпюры изгибающих моментов приведены на рис. 7.11 и свидетельствуют о том, что опасными являются нижнее сечение стойки II - II и среднее сечение крышки.

Напряжения в указанных опасных сечениях станины определяют по формулам:

в нижней поперечине                                         (7.45)

в стойках                                                       (7.46)

в крышке                                                                   (7.47)

где , ,  - изгибающие моменты в указанных сечениях, определяемые с учетом конструкции станины; , ,  - моменты сопротивления изгибу соответствующих опасных сечений, ,  - площади поперечных сечений нижней поперечины и стойки.

Для клетей дуо (см. рис. 7.11,а), изгибающие моменты рассчитывают по формулам:

в нижней поперечине                                 (7.48)

в стойке                                                                   (7.49)

в крышке                       (7.50)

где  - ширина крепежного клина.

В клетях трио (см. рис. 7.11,б) при прокатке между верхним и средним валками, нагрузка на нижнюю поперечину не передается и =0. Изгибающий момент в опасном сечении стойки можно рассчитать по формуле

                       (7.51)

а изгибающий момент в крышке по формуле (7.50). Расстояние  равно: , где а - ширина выступа стойки (см. рис. 7.9). В этом случае при определении силы Т по формуле (7.43),вместо длины  подставляют длину  (см. рис. 7.11,б), а вместо  - расстояние . Изгибающий момент в крышке рассчитывают по формуле (7.50).

При прокатке между средним и нижним валками, нагрузка на выступы станины не передается, и изгибающие моменты рассчитывают по формулам (7.48) -(7.50).

Кроме того, если выступы станины находятся под нагрузкой, их проверяют на прочность по формулам (7.41) и (7.42).

Определение геометрических параметров опасных сечений станины не имеет особенностей по сравнению со станинами закрытого типа (см. раздел 7.1, формулы 7.1-7.25).

 

ПРИМЕР 7.4. Рассчитать на прочность станину клети трио 800 рельсобалочного стана. Форма и размеры сечений элементов станины показаны на рис. 7.12. Станина изготовлена из стали марки 35Л. Максимальная реакция на шейку валка от усилия прокатки Вначале рассчитаем геометрические параметры опасных сечений: - для стойки по формулам (7.10)-(7.12)  м2,  м4,  м3;

Рис. 7.12. К расчету станины открытого