Узел валков прокатного стана Советский патент 1986 года по МПК B21B1/08 B21B27/00 

1 ,

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке круглых сортовых профилей и заготовок.

Цель изобретения - повшпение точности размеров и качества поверх . нести круглого профиля за счет его вращения при прокатке в калибре,

На фиг.1 показан узел валков, общий вид; на фиг,2 и 3 - схемы действия сил в очаге деформации в поперечном и продольном сечениях калибра соответственно.

Узел содержит валки 1 и 2 с параллельными осями и ручьями 3 и 4 образующими круглый калибр. При это валки выполнены в виде усеченных конусов с углом наклона образующей к оси валка, равным 7-45° и расположены конусностью один навстречу другому.

Принцип работы предлагаемой конструкции заключается в следующем.

При прокатке круглого подката в калибре, нарезанном на конических валках, имеющих противоположную конусность, действуют нормальные силы и силы Трения в зоне контакта металла с валком. При расположении калибра на равных расстояних относительно осей рабочих валков, контактные силы, действующие в зоне А, в любом сечении очага деформации симетрично-противоположны относительно точки О и взаимно компенсируют одна другую. Рассмотрим действие контактных сил в зонах В и В . В зоне В сила Р, действующая со стороны нижнего валка на деформируемый металл, раскладьго ается на нормальHy Рц и тангенциальную Р . Длина контакта металла с валками в указанной зоне осуществляется по дуге Ь cj. Соответственно в зоне В действует сила Р со стороны верхнего валка на металл. Момент от действия пары сил Р и Р приводит к вращению прокатьшаемого металла в калибре. .Указанный момент определяется по формуле

M,P,.DE eubcd 0,5PD etf-o6co5 ,

л. /

где йб - угол наклона образующих

рабочих валков, т.е. 2{g ot равен конусности каждого из валков.

Длина дуги контакта 6bbC(j 0,5o(.D .

Вследствии того, что металл в процессе деформации начинает вра -

02645 2

щаться по часовой стрелке (фиг.2), возникают силы трения Ртр, под которые направлены во взаимно противоположные стороны. Эти силы дейст- 5 вуют по всему параметру калибра, за исключением о аb и и а Ъ Допуская что коэффициент трения имеет одинаковую величину в продольном и поперечном направлениях, а также усред- 10 няя зпюру давления прокатки в очаге деформации, получают

F F P-f тр.поп. fp.np. -

С учетом сказанного крутящий момент от действия поперечных сил трения записьшается в следующем ви- де:

)e(irD-2eb -p D e().

i На металл также действует- продольная сила трения (фиг.З), вертикальная составляющая от которой FTO. ПР. F-jp рр на участках В и В ,вызывает крутящий момент, который определяется следующим образом.

Ун. о

M,jo,SP D Ro(.co5|5incpc q)-j O SPtD Roix

хСОв -2- 5in .,

где 2 - нейтральный угол; Ч - текущий угол; R - катающий радиус калибра. Производя интегрирование и последующее преобразование, получают

M, PfD Rotco6f(l-2co6yH coeoi3). Суммарный крутящий момент, возни сающий в результате действия всех, сил, равен

Г

М ,5PD BgЬ.co5 -2ife-o6)- r in L 2

(1-2с05Ун + С050(.)|.

Из приведенных выкладок видно, что вращение металла относительно валков начинается, когда пара сил Р- - Р превышает по своему значению сдерживающий момент от сил трения.

Минимально допустимый угол « , при котором начинается вращение металла в калибре, можно найти из словия Мкр о, т.е.

i (Я-«0+ oi-005-2(1-2005 у ° з1

Нижняя граница угла наклона об- азующей йалкой определяется получен

31

ным выражением и для сортимента круглых профилей от 10 до 200 мм, при углах захвата oi до 12° и при различных диаметрах валков, реально су- 1дествуюп;их коэффициентах трения, равна 7°. Так для условий:К 100мм R 350 мм, i 0,1 и bh 2 мм, получают собЫз 0,994; со5ун 0,999;Е|

26,5 мм иог„-„ , определенный по предложенной формуле, равен 21 .

Верхняя граница угла наклона образующих валков определяется кон структивными соображениями и прочностными показателями рабочих валков Она ограничивается углом в 45 . .

I

Технико-экономические преимущества изобретения в сравнении с известными техническими решениями заключаются в повышении точности геометрических размеров и качества

02645

поверхности за счет вращения круглого профиля при прокатке. Это обусловлено тем, что каждое элементарное сечение круглого профиля при

5 прокатке совершает вращательно-пос- тупательное движение вдоль очага деформации. При этом каждая точка поверхности круглого профиля под - вергается многократной деформации,

10 т.е. те части контура элементарного сечения, которые в момент захвата попадают в разъем калибра, совершая вращательно-поступательное движение вдоль очага деформации,

15 смещаются относительно разъема и подвергаются деформации в круглом калибре. Это и обуславливает по- вьш1ение точности размеров (снижение овальности) круглого профиля. Много20 кратная, деформация точек поверхности профиля повьш1ает эффективность выкатьшания микродефектов.

Frp. поп.

тр. поп

Фиг.2

Зона отстаВанил

(Pui.3

Редактор Н.Данкулич

Составитель И.Скоробогатский Техред Т.Тулик Корректор Л.Патай

8350/8Тираж 548. Подписное

ВНРШПИ 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