Способ изготовления ролика

Способ изготовления ролика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и)985089 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл.

С 21 В 9/38

С 21 9 l/78

В 21 В 27/02 (22) Звивлеив 01,04.81. (2l) 3267356/22 02

J с присоединейием заявки № 9}сударстввмьй квинтет CCCP ао делан взобретеннИ и атхритнй

I (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.82. Бюллетень №

1 (53) УДК 621, .785,79 (088.8) Дата опубликования описания 06.0т.83

И . И. Ошеверов, П. Н. Смирнов, В. B. Адипгев и B.,B. Белан -. Я )."ЩЯЦЩЯ (72) Авторы изобретения

Магнитогорский дважды ордена Ленина и о

Трудового Красного Знамени металлургичеп комбинат им. В. И. Ленине и Магнитогорс горно-металлургический институт им. Г. И.

Р1) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ. РОЛИКА!

Способ относится к металлургическому ! машиностроению, в частности к изготовлению предварительно напряженных роликов и валков

Известен способ получения валков (роликов), включакхций в себя ковку слитка, 5 термообработку, сверление осевого канале, закалку и отпуск (1).

Недостаток-такого способа в низкой жесткости валков (роликов), особенно с большой длиной бочки.

Известен также способ изготовления составных валков, в котором после получения ковкой, термической и механичес-15 кой обработкой бандажа и оси, фиксацию бандажа на оси осуществляют за счет гарантированного натяга, например горячей посадкой, в результате чего в валке осуществляется предварительное напряже- го ние валка в радиальном направлении (2 1.

Недостаток известного способа в высокой трудоемкости соосного введения оси в бандаж запрессовкой.

Кроме того, таким способом нельзя создать в валке растягивающих напряже ний, направленных вдоль оси валка, что снижает жесткость валков с большой длиной бочки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления предварительно напряженногс прокатного валка (ролика). Способ вклю- чает в себя предварительное получение валка с осевой полостью и вставки, размещение вставки с фиксацией в осевом направлении, причем вставку перед фиксацией предварительно нагревают (31.

Недостаток известного способа заключается в низкой жесткости валка, обусловленной наличием в его теле сжимакапих напряжений, направленных вдоль оси. Для валков и роликов с большой длиной бочки сжимающие напряжения вызывают снижение устойчивости в продольном направле- . нии и приводят к увеличению прогиба,оси валка или ролика, г. е. к снижению их жес г кос ти.

3 9850

Цель изобретения — повышение жесткости ролика.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления ролика, включающем предварительное S получение ролика .с осевой полостью и вставки, введение вставки в осевую полость с фиксацией в осевом направлении, ролик перед введением вставки нагревают до 1 40-2 40 С, а вс тавку предвари тель-. p

Ь но охлаждают до -20 270 С.

Уменьшение температуры нагрева ро-,. лика перед введением вставки ниже L40 C приводит к недостаточному.. линейному расширению ролика вдоль его оси, что умень1 шает растягивающие направления в теле ролика и снижает его жесткость.

Нагрев ролика перед введением вставки на температуру выше 240 С нецелесообразен из-за снижения твердости роли- 20 ка. Охлаждение вставки до температуры выше -20 С неэффективно из-за недоста. точного линейного сжатия вставки вдоль ее оси, что в конечном итоге приводит к недостаточной величине растягивающих щ напряжений в теле ролика и, как след- 1 ствие, его недостаточной жесткости. Охлаждение вставки до температуры ниже

-270 С технически неосуществимо.

На фиг. 1 изображен ролик, нагружен- ный сжимающими усилиями; на фиг. 2— ролик нагруженный растягивающими усилиями; на фиг; 3 — ролик, общий вид.

Предварительное напряжение роликов 35 осуществляется приложением сжимающих ролик усилий, направленных вдоль его оси. Однако для роликов большей общей длины (L,) и сравнительно небольшого диаметра (Э) (С L/))более 5) сжимающие40 напряжения, направленные вдоль оси, снижают жесткость ролике. Это проиллю-" стрйрованно на фиг. 1, где к ролику -l, лежащаему на опорах 2, приложено сжимающее усилие, показанное стрелками 3, м а давление металла при правке на роликстрелкой 4. При этом ролик прогинается на величину 5. Сжимающие усилия увеличивают величину прогиба.

Предлагаемый способ получения ролика обеспечивает приложение к нему растягивающих усилий 6 (фиг. 2), что ведет при том же давлении металла на . ролик к уменвшению прогиба 7.

Способ заключается в установке охлажденной вставки 8 (фиг. 3) в осевом канале 9. предварительно нагретого ролика 1. Вставка фиксируется завинчивающимися пробками 10. После сборки вставки 8 и ролик:L приобретают температуру окружающей среды. При этом ролик укорачивается, а вставка удлиняется, что вызывает появление растягивающих напряжений в теле ролика, т. е. увеличивается жесткость ролика. Величину растягивающих напряжений регулируют температурами вставки и ролика перед сборкой.

Пример. Из слитка стали 9х2 изготавливают путем ковки заготовку ролика правильной машины стана 2500 холодной прокатки. Производят операции термообработки, мехунической обработки до диаметра бочки 200 мм и общей длины (бочки, шеек и приводных концов)

3600 мм, сверление с осевой канала до диаметра осевого отверстия 80 мм и закалку. Отдельно изготовляют встав- ку из стали 40Х диаметром 79 мм и длиной 3300 мм. После изготовления вставку подвергают объемной закалке и отпуску для повышения ее прочности.

Лля фиксации вставки изготовляют резьбовые пробки длиной по 150 мм, ввинчивающиеся в осевое отверстие ролика.

Перед сборкой ролика его нагревают до температуры низкого отпуска 140240 С, а вставку охлаждают до

-(20) — (-270) С, После установки вставки в ролик ее фиксируют резьбовыми пробками. При выравнивании температур ролик получает напряжение растяжения, направленное вдоль оси.

Варианты сочетаний температур нагре.- ва ролика, охлаждения вставки и величины растягивающих напряжений представлены в таблице.

140

180

-270

-200

223

209

985089

Процолженне табл щы

200 . 120

176

240

-20

143

Формула изобретения

1$ где с — температурный коэффициент линейного расширения; а4 — разность температур ролика и вставки при сборке;

: E — модуль упругости;

E> — площадь поперечного сечения ,:вставки; р - площадь поперечного сечения ролика.

Следует отметить, что величина растягивающих напряжений при данных геометрических размерах и материале ролика и вставки зависит только от разности их температур при сборке и не зави- З сит от температуры ролика со вставкой при его работе.

Применение роликов высокой жесткости позволяет в ряде случаев отказываться от установки, дополнительных опорных роликов, что снижает стоимость оборудоРастягивающие напряжения, повышающие жесткость ролика, можно опреде. лить по формуле вания, например правильных машин не менее, чем на 407.

Способ изготовления ролика, преимущественно для роликовых правильных машин, включающий предварительное получение ролика с осевой полостью и вставки, введение в осевую полость с фиксацией в осевом направлении, о т л ич а ю шийся тем, что с целью новы- шения жесткости, ролик перед введением о вставки нагревают до 140 240 С, а вставку предварительно охлаждают до минус 20-270

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1, Петров А. С. и др. Производство валков холодной прокатки. M., Металлургиздат, 1962, с. 34-148.

2, Полухин В. П. и др. Составной рМ бочий инструмент прокатных станов, M., "Металлургия, 1977, с. 21 22.

3. Авторское свидетельство СССР

34 615966, кл. В 21 В 27/02, 1977,.

985089

Составитель А. Секей

Редактор Е. Кинив Техред И.Гайду Корректор M. Шаро пи.

Заказ 10088/34 Тираж 587 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