Ролик рольганга прокатного стана

Ролик рольганга прокатного стана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)850245 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 28.04.79 (21) 2759639/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 30.07.81. Бюллетень М28

Дата опубликования описания 30.07.81 (51)M. Кл.

В 21 В 39/00

Йеударставннм0 квинтет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621.77! . .07 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Н.Бринза, В.В.Курылев, Л.Н.Москапева, А.А.Парфенов, И,В.Франценюк и В.А.Кардышев

Московский ордена Трудового Красного Зн стали и сплавов (7l ) Заявитель (54) РОЛИК РОЛЬГАНГА ПРОКАТНОГО СТАНА

Изобретение относится к прокатному производству,а более конкретно к рабочим и транспортным рольгангам прокатных станов, и может быть использовано в черной и цветной металлургии для снижения шума, возникающего при

5 транспортировке проката в горячем и холодном состоянии по рольгангам прокатных станов и агрегатов отделки листа.

Известен станинный ролик клети обжимного стана с гладкой бочкой и(\

;двумя шейками, характеризующейся наличием гладкой полой бочки, а также опорных элементов, обеспечивающих устойчивое положение устройства- в целом при работе.К опорным элементам относятся шейки роликов, на которых смонтированы подшипники качения или скольжения. Со стороны привода на шейке ролика, как правило, устанавливают зубчатое колесо или зубчатую муфту, назначение которых — передавать крутящий момент от индивидуального или группового электродвигателя на ролик. Указанное устройство обеспечивает надежное выполнение основной функции — транспортировки листов, блюмов, слябов и т.п. (1).

Недостатком этого устройства является нерешенность вопроса снижения шума, возникающего при их эксплуатации, причиной которого служит сильное излучение звука при соударении транспортируемого материала с поверхностью роликов, причем уровень шума на 10-15 дБ. превышает допустимый по нормам (85 дБ }.

Известно также устройство цельнолитого ролика с прокованными цапфами, содержащее. гладкую полую цилиндрическую бочку и две цапфы для крепления ролика с помощью подшипников в раме рольганга. Кроме того,. со стороны привода на некотором участке цапфы предусмотрен шпоночный паз для установки зубчатого колеса, передающего

3 85 крутящий момент от электродвигателя на ролик. Внутри полой бочки ролика сквозная несущая ось отсутствует 52).

Недостаток известного устройства— невозможность устранения или даже уменьшения звуковых колебаний, возникающих в процессе соударения транспортируемых листов, слябов, блюмов и т.п. с поверхностью бочки ролика .и приводящих к интенсивному шумообразованию.

Цель изобретения — снижение шума, возникающего при соударении движущегося проката в форме листа, сляба, блюма и т.п. с поверхностью бочки ролика, Поставленная цель достигается тем, что в известном ролике, включающем гладкую полую цилиндрическую бочку и два опорных элемента для установки подшипников, в бочке ролика выполнены отверстия в виде винтообразных шпицев, при этом шаг между указанными шлицевыми отверстиями равен l/3-1/4 длины окружности бочки ролика, длина прикраевых участков бочки ролика, на которых выполнены шлицевые отверстия, составляет 0,15-0,20 длины бочки ролика, а ширина шлица 0,010-0,015 его длины.

Непременным условием является выполнение шлицов таким образом, чтобы между началом последующего шлица и концом предыдущего осуществляется перехват, равный 0,02-0,05 длины шлица. При выполнении указанных соотношений угол наклона винтообразных шлицов к образующей цилиндра, представляющего собой бочку ролика, составляет 30-45 и зависит от соотноо шения между диаметром и длиной бочки ролика.

0245 4

45 отсутствует. Наличие перехвата между

Выполнение в бочке ролика шлицевых отверстий лишь незначительно снижает прочностные свойства ролика в целом.

Расчеты показывают, что при выполне- . нии шлицов предлагаемым способом напряжения изгиба, возникающие в опасных сечениях, т.е. по центру бочки ролика и у краев шеек (цапф ), практически не изменяются по сравнению с известным устройством и лишь несколько увеличиваются в 1,3 раза) в неопасных сечениях, непосредственно на участках бочки ролика, на которых выполнены шпицы.

Так как в практике ролики изго1 товляют .: с коэффициентом запаса

40 прочности около 5, можно заключить, что предлагаемое устройство обладает коэффициентом запаса прочности не менее 3,8-3,9, т.е. гарантирует нормальную работу всего рольганга в течение длительного времени беэ преждевременного выхода роликов из строя и без изменения их формы.

Несоблюдение предлагаемых условий выполнения шлицевых отверстий в бочке ролика может привести к нежелательным явлениям или даже к невозможности достижения цели изобретения.Так, если выполнить в прикраевых участках бочки ролика пять или более шлицов, то прочность ролика на этих участках снизится настолько, что повлечет. быстрый выход из строя ролика. К этому ведет также и выполнение щлицов большей ширины или на более протяженных участках по длине бочки ролика. Выполнение только 1-2 шлицов недостаточно ло причине возможного в этом случае проникновения большей доли колебательной энергии к излучающим звуковые волны краям бочки ролика, т.е. не достигается эффект демпфирования. Если шлицы выполнить на менее протяженных участках, то выступы транспортируемых широких листов,обусловленные разнотолщинностью и расположенные в прикраевых участках листа, будут ударять по поверхности бочки ролика в тех местах, где отсутствуют шлицевые отверстия, что повлечет за собой возникновение в бочке ролика колебания большой интенсивности. При ширине шлица меньшей, чем 0,010-0,015 его длины, возможен эффект дифракции распространяющихся по бочке ролика звуковых волн непосредственно у шлицевых отверстий, а значит, демпфиро- вание, заложенное в существо предлагаемого изобретения, практически

\ соседними шлицами обеспечивает достижение поставленной цели в том смысле, что исключается проникновение колебательной энергии распространяющихся из центральной зоны бочки ролика к ее краям звуковых волн, проходящих в окрестности концов шлицевых отверстий.

Перехват, меньший указанного, не приводит к положительному эффекту, а больший перехват нецелесообразен в виду дополнительного снижения прочности конструкции в целом.

Выполнение шлицевых отверстий В бочке ролика предлагаемым способом

850245 6 отверстия 3 выполнены в.бочке 1 ролика.

Устройство работает следующим обра зом. обеспечивает демпфирование звуковых колебаний, возникающих в результате ударного взаимодействия между поверх ностью бочки ролика и транспортируе" мой заготовки (листа, блюма, сляба и т.п.)Как известно, излучение звуковой мощности при ударном взаимодействии двух тел имеет место в основном на частотах несколько выше

15 где С, — скорость воздуха в окружа0 ющей среде, как правило, воздуха, м/с; а — поверхностная масса конструкции-, кг/м

0 — изгибная жесткость конструкции, кг/см .

В области частот f « f и 1 >> 1 уровень мощности излучения резко снижается. При выполнении сквозных

25 шлицевых отверстий поверхностная масса бочки ролика изменяется лишь незначительно в то время, как изгибная жесткость заметно уменьшается, что приводит к повышению частоты волнового совпадения и, следовательно, к расширению частотного диапазона, в котором излучение звука невелико. Кроме того, улучшаются звукоизолирующие свойства конструкции вследствие уменьшения скорости изгибных волн при наличии неоднородностей в структуре. С другой стороны, шлицевые отверстия, выполненные в прикраевых участках бочки ролика препят40 ствуют распространению продольных и круговых волн по длине бочки ролика и ее краям, которые являются основными участками интенсивного звукоизлучения. Таким образом, предлага- 45 емое устройство обладает лучшими звукоизолирующими и демпфирующими свойствами по сравнению с известными, что выражается в снижении уровней шума на 9-ll дБ.

На чертеже представлен ролик с выполненными в его бочке отверстиями °

Формула изобретения

Предлагаемое устройство состоит из бочки I ролика, имеющего.два опорных элемента 2 для обеспечения крепления ролика в опорах. Шлицевые частоты волнового совпадения, определяемой по формуле

Из роликов в предлагаемой конструк. ции собираются секции рольгангов,причем ролики каждой секции приводятся во вращательное движение от индивидуальных или групповых электродвигателей через редукторы, число которых соответствует количеству роли ков в секции. При транспортировке металлических заготовок (листов, слябов, блюмов и т.д. по рольгангу происходит ударное взаимодействие их с поверхностью роликов, причем наибольшие ударные нагрузки испытывает центральный участок бочки каждо" го ролика. Излучению звуковых колебаний от центрального участка бочки каждого ролика препятствует транспортируемый по рольгангу прокат, в связи с чем основная часть энергии колебаний системы ролик-транспортируемый прокат, должна аккумулироваться в прикраевых участках бочки ролика, а затем излучаться в окружающее пространство в виде энергии звуковых колебаний. Однако в предлагаемом устройстве большая часть продольных и крутильных волн, распространяющихся после соударения вдоль цилиндрической бочки ролика, отражается от кромок шлицевых отверстий и возвращается к центральному участку бочки ролика. Лищь относительно небольшая доля указанных волн проникает в» при- краевые участки бочки ролика, которые в конечном итоге излучают звуковые колебания значительно меньшей интенсивности (в 10 раз ), чем в известных устройствах.

Ролик рольганга прокатного стана, состоящий из гладкой цилиндрической полой бочки и двух подшипниковых опор, отличающийся тем, что, с целью гашения ударных звуковых колебаний, в бочке ролика выполнены винтообразные шлицевые отверстия, ширина которых равна 0,0100,01S их длины, а шаг составляет !

/3- 1/4 длины окружности бочки ролика, причем длина прикраевых участ-. ков бочки ролика, на которых выпол "

Составитель М. Реутова

Редактор Л. Филь Техред Т.Маточка Корректор С. ШекмарI

Заказ 6190/11, 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 иены шпицевые отверстия, составляет

0,15-0,20 длины бочки ролика.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

850245 8

1. Авторское свидетельство СССР

11 199072, кл. В 2! В 39/10, 1967.

2. Целиков А.И. Механизмы прокатных станов.М., Машгиз, 1946, с.227, рис.140,в.