Способ продольного разделениясовмещенных профилей и устройстводля его осуществления

Способ продольного разделениясовмещенных профилей и устройстводля его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЬРгтКНиЯ

Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Союз Советских

Социалистических

Республик

<111 8 1 658 1. ???? ?? (53)??, ????.?? (22) ???????????????? 070579 (21) 2763465>

В 21 В 1/02

Госудврствеммый моммтет

СССР мо делам мзобретений м открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 300331,. Бюллетень ИЯ 12 (53) УДК 621 77

04 (088. 8) Дата опубликования описания 300381

Ю.Т.Шевченко„A.В.Литвиненко, A. В.Яков Йнко

I

Ф.A.Ïècàðåèêo и К.A.Âàöåíêo :,. ; р (- - :"- .- c;. :FXi::,"; - ..;Донецкий научно-исследовательский инст,тут " 5- .27. ...ь; черной металлургии — 1 (72) Авторы изобретения (7 1 ) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОДОЛЬНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СОВМЕЩЕННЫХ

ПРОФИЛЕЙ ПОСЛЕ ПРОКАТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к области прокатного производства и может быть использовано для разделения симметричных или несимметричных профилей, прокатанных в совмещенном виде.

Известны способы прокатки сортовых профилей в сдвоенном виде с.разделением их в горячем состоянии непосредственно в чистовом и предчистовом калибрах прокатного стана утем сдвига (или сдвига с противо-. сдвигом) одной половины сдвоейного профиля относительно другой до полного их разделения t1) .

Однако процесс прокатки сдвоенных профилей с разделением их в горячем состоянии в предчистовом и чистовом калибрах сопровождается образованием заусенцев s плоскости разделения величиной 0,3 — 0,7 мм, возрастающих но мере износа калибров. Наличие заусенцев в плоскости разделения требует установки специального оборудования для их удаления.

Известен. способ прокатки несимметричных и симметричных фасонных профилей, включающий прокатку в сдвоенном виде и разделение в горячем состоянии. Формирование сдвоенного профиля производится с образованием плоской соединительной перемычки, а разделение профилей осуществляется путем удаления этой. перемычки в.последнем разрезном калибре. Этот способ позволяет получить удовлетворительное качество боковых поверхностей в зоне разделения (21.

Недостаток известного способа—

10 повышенный расход металла, который обусловлен удалением соединительной перемычки при разделении в последнем калибре. образующиеся отходы металла загромождают участок чистовой клети

15 стана, создают дополнительные трудности при обслуживании стана. Режу щий кольцевой гребень должен иметь острые кромки,при их незначительном притуплении качество разделенной повер20 хности резко ухудшается. Это обстоятельствО требует либо частой замены валков чистового калибра, либо дополнительной обработки поверхности разделения, (обкатка, либо зачистка) по25 сле прокатки..

Известен способ изготовления металлического сортового йроката, в котором использован изгиб для разру шения перемычки, соединяющей части

30 сдвоенного профиля, одновременно по

816581 всей длине штанги с помощью специального устройства. Сортовой профиль, прокатанный в сдвоенном виде, после остывания подают в разделительную установку и закрепляют его шарнирными затворами и внутренними плитами.

Пневматический цилиндр поворачивает зажим вокруг оси, проходящей через соединительную перемычку, и разрушает последнюю. При необходимости изгиб перемычки осуществляют повторно (3) .

Недостатком этого способа является низкая производительность, к которой приводит необходимость остановки полосы, фиксирования ее в определенном положении и разрушения перемычки в статических условиях.

Использование данного способа в промышленных условиях может быть оправдано лишь при переработке небольших партий сдвоенных профилей, при этом разделительная установка располагается, как правило, вне технологического потока.

Известен способ разделения совмещенных профилей после прокатки,включающий разрушение продольной перемычки между ними знакопеременным изгибом по ослабленному сечению.При этом углы наклона в калибрах, осуществляющих энакопеременный изгиб,. выбираются из условия предотвращения смятия металла на разделенных кромках. Разделение двоенного профиля осуществляют разрушением металла по месту концентратора напряжений эа счет создания энакопеременных напряжений растяжения и сжатия. Необходимое количество изменения знаков изгибающих моментов определяется их величиной, характеристикой механических свойств металла и другими свойствами, причем в каждом пропуске величина и знак изгибающих моментов остаются неизменными 34).

Однако в известном способе необходимо использовать большое количество технологического оборудования для его осуществления. Для предотвращения смятия разделенных кромок разрушение соединительной перемычки необходимо осуществлять нри небольших углах изгиба. и противоизгиба частей сдвоенного профиля, не превышающих =3-6 . Применение больших, углов изгиба приводит также к ухудшению захвата металла валками и нестабильности ведения процесса разделения.

Для надежного разделения по известному способу прокатываемых в сдвоенном виде профилей определенного сортамента необходимо изменить знак изгибающих моментов 5-6 раз, т.е. на сортовом стане необходимо иметь специальную установку, в составе не менее 5-6 рабочих клетей с соответствующим приводом (редукторы, шестеренные клети, шпиндели, муфты, электродвигатели и др.). На действующих сортопрокатных станах адъюстажные помещения, как правило, не располагают необходимой производственной площадью для установки такого количества дополнительного оборудования и организации, технологических грузопотоков в цехе без "узких мест".

Это обстоятельство существенно ограничивает область применения данного способа.

Цель изобретения — сокращение требуемого технологического оборудования.

Указанная цель достигается тем, 15 что разделение совмещенных профилей осуществляют за один пропуск, многократно изменяя величину и знак изгибающих моментов в процессе этого пропуска.

2О Устройство для осуществления предлагаемого способа выполнено в виде нескольких пар различно профилированных планетарных роликов, размещенных .в общей кассете, а привод роликов выполнен через насаженные на их оси шестерни, входящие в зацепление с зубчатыми элементами, неподвижно закрепленными на станине устройства;

На фиг. 1 изображено устройство для разделения совмещенного профиля за один пропуск; на фиг. 2 — схема направления векторов скорости кассеты и калиброванных роликов; на фиг. 3— вариант калибровки рабочих .роликов; на фиг. 4 — то же.

33

Особенностью предлагаемого устройства является конструкция кассет,устанавливаемых взамен рабочих валков (фиг. 1). Каждая кассета (верхняя и нижняя) состоит из двух бандажей 1, закрепленных шпонками на приводных осях 2 со съемными шейками 3. Рабочие ролики 4; производящие разделение, смонтированы на подшипниках 5 качения, размещенных в фигурных пазах бандажей

45 1. Поверхность рабочих роликов калиброваннаа,при этом бочки роликов не касаются осей кассет. Для предохранения подшипников 5 от пыли, вытекания смазки предусмотрены крышки с уплотнениями 6, для предотвращения осевого смещения бандажей — распорные втулки 7. Для привода рабочих. роликов 4 рейки 8 с одной стороны роликов выполнены удлиненными для размещения приводных зубчатых шестерен 9, а на станине устройства неподвижно закреплены два зубчатых сектора 10 или охватывающие оси 2 кассет зубчатые венпь> ° 1

Процесс разделения совмещенного профиля по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Полоса, прокатанная s сдвоенном виде на прокатном стане с образованием ослабленного сечения в жесте соединения левой и правой частей лрофи816581 ля, после охлаждения и правки (если это необходимо) подается к установке со стороны, противоположной вращению главного двигателя, т.е. навстречу вращения кассеты. Установка для разделения располагается, предпочтительно, в потоке прокатного стана на отводящем рольганге за холодильником. В.отдельных случаях, исходя из конкретных условий работы прокатного стана, она может быть размещена вне технологического потока на адъюстаже цеха.

При вращении кассеты от главного приводного двигателя .зубчатые шестерни 9 поочередно вступают в зацепле- 15 ние с зубчатым сектором 10 (или с зуб.чатыми венцами), благодаря чему обеспечивается самостоятельное вращение рабочих роликов 4. Калибровка рабочих роликов 4 выполнена таким обра- 20 эом, что калибр, образуемый каждой парой сближающихся роликов, иЪееет угол А при вершине, отличный от угла калибра в предыдущей паре роликов (фиг. 3). Поэтому рабочие поверхности обеих кассет представляют собой .периодически изменяющиеся поверхности, образованные несколькими нарами калиброванных роликов. Рабочие роли-. ки 4, жестко закрепленные в бандажах

1 кассет, при вращении кассет получают определенную переносную скорость

Ч„, совпадающую по направлению со скоростью их вращения (фиг. 2). Кроме того, в результате зацепления приводных шестерен 9 с зубчатым сектором 10 рабочие ролики 4 получают относительную скорость Ч вращения в направлении, противоположном,скорости вращения кассет. Результирующая указанных двух скоростей определяет 46 абсолютную скорость продвижения совмещенного профиля 11 через установку, причем при различных соотношениях параметров кассеты, цркводных шестерен и зубчатого сектора (венца) для определенной скорости м вращения кассеты может иметь место захват и проталкивание полосы через очаг деформации (Ч. v Ч„ }, буксование полосы (V0 Ч ) либо выталкивание поло-, 1 сы кз очага деформации (V с V<).

Для осуществления,процесса разделения необходимо соблюдение условия Ч Ы/, Нрк V0>V1 совмещенная полск. а захватывается парой калиброванных Роликов, имеющей наименьиий угол калибра, к. увлекается вперед очереднымк-парами сближающихся роликов, вступающих в контакт с металлом. Калибровка рабочих роликов может быть выполнена по нескольким различным вариантам. Если gg каждая пара рабочих роликов имеет уклон калибров в разные стороны, как показано на фкг. З,то яа участке раз.деляемой полосы (равном сумме длин зоны контакта металла с калиброванной д парой роликов и внеконтактных эон перед и за очагом деформации) в течение всего прохождения ее через установку непрерывно происходит изменение знака изгибающих моментов в ослабленном сечении. При одностороннем выпуске в нескольких смежных парах калиброванных роликов (фиг. 4, калибры б и в; r и д; е и ж) íà ослабленное сечение воздействуют нарастающие но величине моменты одного знака. При комбинированном варианте направления уклонов калибров (и, следовательно, направления изгибов) s ослабленном сечении непрерывно изменяются величина и знак изгибающих моментов в течение всего прохождения разделяемого профиля через установку, s результате чего на выходе совмещенная полоса разделяется на составные части (Фиг. 4).

В установке предлагаемой конструкции существенно улучшаются условия захвата металла, вследствие чего могут"быть приняты болыаие величины углов наклона калибров в Cpasкении с известной установкой (=

= 5 - 45 и более), что способствует уменьшению необходимого количества перегибов, Предпочтительно применять величины уклона калибров в пределах А = 5 — 200

Пример. Разделению подлежит полоса прямоугольного сечения шириной 120 мм, толщиной б мм, прокатанная на стане в сдвоенном виде с толщиной перемычки в ослабленном сечении 2 мм. Предлагаемая установка для разделения имеет следующие параметры диаметр кассеты -380 мж, катацщий.диаметр по рабочим роликам-324 мм, диаметр рабочих роликов-100 мм, катающий диаметр рабо-:чих роликов-94 мм, количество.пар . калиброванных рабочих роликов— семь. Калибровка рабочих роликов: первая пара роликов имеет уклон калибра 5, остальные пары ролкков10 с чередованием направления изгиба в каждой смежной-паре. Необходимое условие разделения †. осуществление шестиразового изменения изгибающих моментов (б-ти кратный перегиб ослабленного сечения). Диаметр начальной окружности приводных шестерен составляет 70 мм, диаметр начальной окружности зубчатого сектора - 300 ьм. Угловая скорость вращения кассеты от главного двигатедя равна 47 об/мии (фиг. 2).

Линейная скорость кассеты по начальной .окружности зубчатого сектоЧ = =738,3 мм(с

ЬО

Угловая скорость рабочих роликов относительно собственной оси

09 = — - — «-201,4 Об/МИН

60 Т38 3

3,14 . 70

816581

Линейная скорость вращения рабочих роликов относительно собственной оси, соответствующая катающему диаметру (относительная скорость)

Ч вЂ” 991,4 ми/с

3, 14 94 201,4

69

Линейная скорость вращения рабочих роликов относительно оси кассеты по катающему диаметру (переносная . скорость)

3< r+ 324 ° 4.7 !

О

&о 7 97,3 И (с

Скорости V„и V различны по ве- . личине и противоположны по направлению (фиг. 2). Результирующая этих скоростей определяет абсолютную скорость продвижения разделяемой полосы через установку

А=92-\/ =991,4-797,3=194;1 мм/с

Длина окружности кассеты, соответствующая катающему диаметру рабочих роликов

3,14 . 324 = 1017,9 мм

Время, в течение которого все шесть пар роликов продеформируют полосу 25

Длина полосы, на которой продефор-.:3Q мируют все пары роликов

1.„= 194,1 1,277 = 247,8 мм " 250 мм

Сдвоенная полоса подвергается знакопеременному изгибу на участке, дли- З5 на которого равна сумме длин очага деформации (учас гок, на котором металл контактирует непосредственно с валками) и внеконтактных зон перед и за очагом деформации.

Длина очага деформации для рассматриваемых условий равна 11=24 мм.

Длина участка внеконтактной эоны перед валками (участок плавного перехода) рассчитана по известной формуле, применяемой в расчетах процесса 45 профилирования стальных полос в валках

5 Ь

О, 434.

5О где В - ширина подгибаемого элемен-. та, мм;

К вЂ” радиус в месте изгиба, мм;

* - угол подгибки, ;

S — толщина металла в месте изгиба, мм.

3 =1/ЬО -(— 1 0134 — =60+О&В, 6

490 = 60 1, 65,7 = 125,7 мм.

Длину.внеконтактной эоны за очагом деформации принимают равной дли.не внеконтактной зоны перед валками, т.е. 125,7 мм.

Общая длина, на которой разделяе- мая полоса подвергается знакопеременному изгибу, равна

1. = 1„+21, = 24+2 125,7 = 275,4 мм, что превышает длину полосы, на которой продеформирует все шесть пар валков.

Таким образом, укаэанные параметры предлагаемого устройства обеспечат разделение сдвоенной полосы 120 хб мм .за один пропуск. формула изобретения

1. Способ продольного разделения совмещенных профилей после прокатки, включающий разрушение продольной перемычки мехщу ними знакопеременным изгибом по ослабленному сечению, отличающийся тем, что, с целью сокращения требуемого технологического оборудования, разделение совмещенных профилей осуществляют за один пропуск, многократно изменяя величину и знак изгибающих моментов в процессе этого пропуска.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее. станину, профнлированные рабочие ролики и привод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит несколько.пар различно профилированных планетарных роликов, размещенных в общей кассете, а привод роликов выполнен через насаженные на их оси шестерни, входящие в зацепление с зубчатыми элементами, неподвижно закрепленными на.станине устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Экспресс-информация ВНИТИ.

Сер. "Прокатное оборудование", 1961, Р 14, с ° 6-9.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 610577, кл. В 21 В 1/02, 1975.

3. Опубликованная заявка Англии

Р 1355144, кл. В 3 М, 1972.

4. Авторское свидетельство СССР. по заявке Р 2049900, кл. В 21 B 1/02, 1975.

816581

0 калидасы д

Фиг. д

Составитель Ю.Зарапин

Редактор В.Матюхина Техред M.Êoøòóðà, Корректор М. Демчик

Заказ 112Р/9 Тираж 888 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4