УПОР ДЛЯ ОСТАНОВКИ КРУГЛОГО ПРОКАТА Российский патент 1994 года по МПК B21B39/14 

Изобретение относится к металлургическому оборудованию и может быть использовано для снижения шума в прокатном производстве.

Известен упор для остановки проката, содержащий корпус и щит-амортизатор в виде пакета консольно защемленных листов. Для снижения динамического воздействия проката на корпус и упрощения конструкции упора листы пакета изогнуты в горизонтальной плоскости и обращены выпуклостью по направлению движения проката [1] . Упор воспринимает удар проката, вследствие чего возникают изгибные колебания проката и корпуса упора, что и является причиной излучаемого ими повышенного шума.

Причем ширина спектра интенсивно возбуждаемых колебаний определяется соотношением Δf≈ 1/τ , где τ- продолжительность удара. Для стальных деталей τ≈ 10^-4 с и Δf 10000 Гц, т. е. охватывает весь нормируемый диапазон частот. Замена одной из соударяющихся деталей на изготовленную из полимерных материалов позволяет уменьшить τ до 10^-2 с, при этом снижение шума относительно первого случая имеет место с частоты f_o = 0,45/τ .

Замена материала листов пакета на полимерные материалы, позволяющие увеличить время удара и снизить шум, невозможна, поскольку из-за низкой прочности последних и консольного крепления пакета произойдет разрушение упора.

Известен также удар для остановки проката на рольганге, содержащий подъемно-опускающий щит и корпус с размещенным в нем амортизатором, установленный между траверсами рольганга. Причем корпус смонтирован на оси, соединяющий траверсы рольганга [2] .

Недостатком является соударение металлических деталей: стального проката по стальному упору.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому решению к изобретению является удар для остановки круглого проката, содержащий профильный корпус, установленный с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, на поверхности контакта с прокатом которого закреплен демпфер. Демпфер выполнен из армированного перфорированным стальным листом полимерного материала, размещенного в направляющих с возможностью регулируемого перемещения [3] .

Эффект снижения шума в известном устройстве достигается за счет увеличения времени соударения перемещаемого проката о полиуретановый демпфер. Однако срок службы известного упора непродолжительный из-за низких прочностных характеристик полиуретана. В результате удара проката большой массы о полиуретановый демпфер происходит переход кинетической энергии в потенциальную энергию сжатия полиуретанового слоя. В демпфере развиваются напряжения, превышающие допустимые, для полиуретана при сжатии и за счет этого происходит разрушение полиуретанового слоя.

При эксплуатации такого упора необходима частая (приблизительно через 70 ударов) замена демпфера, что ведет к высоким затратам на его эксплуатацию.

Цель изобретения - увеличение срока службы упора.

Это достигается тем, что в упоре для остановки круглого проката, содержащем профильный корпус, установленный с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, на поверхности контакта с прокатом которого закреплен демпфер, последний выполнен в виде части тора, ограниченного плоскостью, параллельной диаметральной, а также тем, что в качестве материала демпфера используют резинокордную ткань.

На фиг. 1 изображен упор, вид сбоку; на фиг. 2 - вариант крепления демпфера на упоре; на фиг. 3 - то же, план.

Упор для остановки круглого проката содержит профильный корпус 1, установленный с возможностью поворота относительно горизонтальной оси 2. К корпусу закреплен демпфер 3, который представляет собой пустотелую тороидальную оболочку, прикрепленную к корпусу с двух сторон в сечениях, принадлежащих плоскости 4, параллельной оси тора. Концы демпфера зажаты между сварной рамой 5 из углового проката и жесткой пластиной 6 с помощью болтов 7. Рама 5 установлена на металлической пластине 8, служащей основанием конструкции и приваренной к корпусу.

Место крепления тороидальной оболочки 3 может быть изменено по мере ее износа. Пустотелая тороидальная оболочка может представлять собой, в частности, резинокордную автомобильную шину либо ее часть.

Упор работает следующим образом. Круглый прокат, перекатываясь по наклонным направляющим накопительной решетки (на чертеже не показано), ударяется о тороидальную оболочку 3. При этом продолжительность удара металла о резину составляет порядка 10-2 с, и за счет этого имеет место снижение уровня звукового давления. В зависимости от перемещаемого круглого проката в соответствии с расчетом можно подобрать демпфер определенной жесткости. Напряжения в материале оболочки при ударе не превышают допустимые, поскольку сопротивление перемещению проката повышается не за счет увеличения напряжения в материале, а за счет включения в работу новых слоев резинокордной оболочки при ее сжатии. Затем корпус 1 упора поворачивается вокруг оси 2 и круглый прокат перекатывается на отводящий рольганг.

При ударе перемещаемого проката о пустотелую тороидальную оболочку происходит местное смятие материала демпфера в месте контакта. Кроме того, осуществляется деформация пустотелой оболочки. При этом кинематическая энергия трубы переходит в потенциальную энергию местного смятия материала оболочки и в потенциальную энергию ее деформации. Напряжения, возникающие при ударе в резинокордных оболочках, не превышают предельно допустимых, поэтому они приобретают свойство повышенной износостойкости и не требуют частой замены.

Упор с демпфером на основе резинокордной оболочки дешевле демпфера на основе полиуретановой прокладки, поскольку в нем используют дешевые и не являющиеся дефицитными бывшие в употреблении автомобильные шины.

Проведенные испытания предлагаемого упора с демпфером из резинокордной тороидальной оболочки показали, что резинокордная оболочка не имела механических повреждений при 2000 ударах о нее трубой. Кроме того, наблюдалось снижение шума на 43 дБ. Таким образом, помимо увеличения срока службы; применение упора позволит снизить уровень шума при соударении проката с демпфером и тем самым улучшить условия труда работающих на участках отделки труб и готового проката. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1132994, кл. B 21 B 39/14, 1985.

2. Авторское свидетельство СССР N 1174113, кл. B 21 B 39/00, 1986.

3. Авторское свидетельство СССР N 1421444, кл. B 21 B 39/00, 1987.

Ипользование: изобретение применяют в прокатном производстве для остановки круглого проката. Сущность изобретения: упор содержит профильный корпус 1, имеющий возможность поворота вокруг оси 2. К корпусу прикреплен демпфер 3, представляющий собой пустотелую тороидальную оболочку, установленную на корпусе в сечениях, принадлежащих плоскости, параллельной оси тора. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. УПОР ДЛЯ ОСТАНОВКИ КРУГЛОГО ПРОКАТА, содержащий профильный корпус, установленный с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, на поверхности контакта с прокатом которого закреплен демпфер из полимерного материала, отличающийся тем, что демпфер выполнен в виде части тора, ограниченного плоскостью, параллельной диаметральной. 2. Упор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала демпфера используют резинокордную ткань.