Устройство для правки круглого проката

Устройство для правки круглого проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ КРУГЛОГО ПРОКАТА, содержащее два ряда установленных оппозитно между собой гиперболических валков, торцовые пвверхности каждого из которых выполнены с разными диаметрами, а ось вращения каждого валка одного ряда расположена под углом к оси врацемия валка другого ряда, отличающееся тем, что, с целью повышения качества правки, действительная ось гиперболы образует с осью вращения валка угол, равный 55 - 88°, при этом соседние валки в каждом ряду обращены один к другому торцовыми поверхностями с одинаковым диаметрами . (Л с схз со «vj

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 21 В 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3692911/25-27 (22) 20.01.84 (46) 30.09.85,.Бюл, Я 36 (72) M.Â.Äåìàêoâ, А.В.Никитюк, Д.С.Фридман, Л,Л.Ситников, А.С.Ивахненко, Ю.А.Старостин и В.Г.Конев (71) Уральский научно-исследовательLKHA институт. трубной промышленности (53) 621.982.45(088.8) (56) Ваявка Великобритании, 9- 1574221, кл. В 21 D 3/02, 03.09.80. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ КРУГЛОГО ПРОКАТА, содержащее два ряда

„„SU„„1181737 A установленных оппозитно между собой гиперболических валков, торцовые поверхности каждого из которых выполнены с разньп1и диаметрами, а ось вращения каждого валка одного ряда расположена под углом к оси вращения валка другого ряда, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества правки, действительная ось гиперболы образует с. осью вращения валка угол, равный 55 — 88 при этом соседние валки в каждом ряду обращены один к другому торцовыми поверхностями с одинаковыми диаметрами.

2 sink (3) M (t-2y) 2 Е Тх (4) P = archy el (сн-cty

1 N

К Е Ix (2) 50

1 118173

Изобретение относится к области, обработки металлов давлением, а именно к правке круглого проката.

Цель изобретения — повышение качества правки. 5

На фиг. 1 показано устройство,общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1;,на фиг. 4 — устройство, общий вид (сверху); на фиг. 5 — 10 калибровка валков .одной пары (сплошная линия — .предлагаемое устройство, пунктирная - известное); на фиг. 6 схема изгиба проката между валковыми парами. 15

Устройство содержит валковые пары, каждая из которых состоит из верхнего и нижнего валков.

При захвате выправляемого изделия (проката) входной парой валков 20 оно отклоняется от оси правки на угол о . В..средней паре валков за счет их симметричного расположения происходит поворот проката на угол .о в обратную сторону, т.е. прокат 25 изгибается между парами валков„ Таким же образом происходит изгиб проката между средней и выходной парами валков.

В устрочстве использованы гиперболические валки, торцовые поверхности которых выполнены с разными диаметрами, при этом ось вращения каждого валка одного ряда располо- 35 жена под углом к оси вращения валка второго ряда.

Угол .отклонения исправляемого проката от оси правки связан с ве- 40 личиной йК (аК - P — К" ) (фиг.4)

2 к

Между парами валков реализуется 45 чистый изгиб проката, поэтому спразедливо выражение де R — радиус из гиба в ыпр авля емого проката;

М вЂ” изгибающий момент; — модуль упругости материала 55 проката;

3 Х вЂ” момент инерции поперечного..ппАиля проката; то же время радиус изгиба определяется (фиг.4) Примем, что изгиб проката предельно упругий, т.е °

5i g)

Е 2 где Ь вЂ” предел текучести материала

S проката;

D — наружный диаметр проката.

Из фиг. 3 находим зависимость

d К от угла 5, путем соответствующих математических преобразований и расчетов получаем: проведя соответствующие преобразования получаем

Для каждого типа косовалковой правильной машины значения К, К„, Рк — величина постоянная, меняется только диаметр проката D, и величина 3 находится в следующем диапазоне где D, D минимальный и

ФИН МсмКс и максимальный диаметры проката.

3а счет изменения калибровки валков возникает дополнительный изгиб проката между ларами валков.

Величина дополнительного изгиба зависит также от углового положения валков: В случае максимального контакта с валками величина дополнительного изгиба максимальна. С увеличением угла наклона валков сокращается длина контакта и уменьшается величина дополнительного изгиба. Изменением угла наклона валков можно I 181737 (R Rr ) Р» отношения нижний предел

p „ arctic 2

/.мин агс я л л

40 управлять величиной дополнительного изгиба проката, Плоскость действия дополнительного изгиба расположена под углом к горизонтальной плоскости и его можно разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие (фиг. 1 и

2). При смещении средней пары валков возникает основной изгибающий момент, который суммируется с дополнительным, и общий изгибающий момент определяется выражением

М = (8) где М„, M — горизонтальная и вертикальная составляющие дополнительного момента;

М вЂ” основной изгибающий мопс мент.

Очевидно, что требуемое смещение изгибающей обоймы из двух валков в предлагаемом устройстве меньше по сравнению с известным,так как величина основного изгиба меньше 25 суммарного.

Отношение длины валка (I.» ) к максимальному диаметру обрабатываемого изделия (D ) в правильных косовалковых машинах. составляет 0,2. 30

Отношение максимального диаметра трубы, выправляемого на конкретной машине, к минимальному (Пмд„ ) не превосходит 4-4,5 раз. С учетом предыдущего соотнощения получаем мик = 0 05.

j °

Отношение R — R p- характеризу7 ется коэффициентом вогнутости правильного калибра и для многовалковых машин находится в пределах

0,05-0,15.

Шаг валков (t ) и длина валка связаны соотношением t = (1, 35-2)Ix °

Отношение модуля упругости (E ) и предела текучести () для различных сталей и сплавов меняется в широких пределах. Минимальное из этих отношений значение имеют титановые

Е сплавы () „„ = 2200, а максимальТ

Е ное — отожженная медь () т

= 2200.

Для определения верхнего пределя угла наклона действительной оси гиперболы в математическую зави1) им»с симость (необходимо ввес ти верхний предел отношения

t Е () и ()ea»c к r ле чего получаем

88 о а для определения нижнего .предела этой же величины подставляем

Пмин () и другие границы этих же 2 к отношений, что дает

Расчетные углы наклона действительной оси гиперболы, по которой выполнен валок, в примере.конкретной реализации изобретения, для условий Северского трубного завода, находятся в определенных вьппе пределах.

Пример. Предлагаемое устройство для правки круглых профилей прошло испытание на Северном трубном заводе в линии отделки труб нефтяного сортамента на правильной машине 7х1500 СКМЗ.

Исходные данные для расчета угла:

1 мин = 168 tm Dwaec= 273 MM; R>

= 300 m; Rr = 240 m)ý 2к= 820 m; — 1500 мм; 6 = 38 кг/мм ; Е = — 2, 1 .10 кг/мм .

Диапазон изменения угла наклона действительной оси гиперболы к оси валка определенный по формуле (7) равен 81, 01 (p «(82, 92

Принимая 5 = 82 . Радиусы торца валка при этом составили R

И

I T

= 359,85 мм; К - = 237,45 мм. Профиль валков определялся по обычной методике, но с учетом угла Р. Для изготовления валков был изготовлен специальный шаблон, по которому нарезался профиль валка

За базовый объект принята конструкция 7 — миллиметровой валковый правильной машины СКИЗ,. используемая на данном предприятии. По сравнению с ней предлагаемое устройство

1181737 (Оиг. 2 позволяет повысить качество правки концевых участков трчб .

Испытания показали, что процесс йравки протекает устойчиво, беэ выбора трубы из правильной машины.

Захват трубы валками происходит надежно. Уменьшается смещение средней изгибающей обоймы, примерно в 1,5 ра- !О эа, что улучшает захват переднего конца трубы. Улучшается качество правки концевых участков труб, что сни-. жает брак по "черновине" при нарезке резьбы на концах труб.

Таким образом, в предлагаемом устройстве валки имеют профиль образующей, выполненный по гиперболе, действительная ocb которой наклонена к оси валка на угол, определяемый в диапазоне 88-55О, а не состоит иэ гиперболических и прямолинейных участков,т.е. сама форма валка в предлагаемом устройстве имеет существенные отличия, которые и определяют положительный эффект в виде равномерного прилегания валка и обрабатываемого иэделия, что не обеспечивается в известном устройстве.

1181737

Составитель Э.Копаев

Редактор Т.Парфенова Техред С.Мигунова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6031/9 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4