Передний стол стана винтовой прокатки Советский патент 1986 года по МПК B21B39/16 B21B19/00 

5

10

15

20

И:чпбретенно относится к производству, а именно к устрш ствам для по/щержания и ггеремешения заготовок перед станом винтовой ггрокаткн, конструктивно сопряженными со станом, и может быть использовано в рабочих линиях шаропрокатных станов, одной иа глав}1ых особенностей которьк является наличие больших динамических нагрузок на передние столы, что вызвано вра цением со скоростью более 1000 об/мин длинных (до 6 м) сплош- ых заготовок диаметром 30-120 мм.

На фиг,1 изображен передний стол стана винтовой прокатки, вмд сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на флг.З - разрез А-А на фиг. 1 ; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг„2; на фиг ,5 - разрез В-В на фиг.1.

Передний стол содержит корпус 1 с продольными сквозньпу и пазами 2 по два в каждой боковой стенке, з станов- ленный в нем с зазором д желоб 3, заполняюише зазор витки металлического каната 4, пропущенного через пазы 25 и концами прикрепленного прижимными плaнкa fи 5 и болта л 6 снаружи корпуса, механизм 7 подъема желоба, его KpbiuiKy 8 с профильной рабочей поверхностью и выступами 9, взаимодействующими с торцовыми поверх юстями желоба, и привод 10 поворота . Для совмещения оси заготовки с осью прокатки предусмотрены мерные прокладки 11

Для нормального ведения процесса поперечно-винтовой прокатк15 необходимы гарантированпые зазоры заготовкой и желобом переднего стола. Величина зтих зазоров зависит от заготовки, ее длины и диаметра, Без на- личия этих зазоров невозможно задать заготовку в стан, так как не произойдет первичный захват заготовки, возможны задиры заготовки о стенки желоба и поломки оборудования. Но поскольку эти зазоры всегда есть, оки гарантированы, вращение заготовки всегда будет вызывать биение желоба о стенки стоек, В свое время это вызовет появление динамических нагрузок и колебания желоба с амплитудой, зависящий от величины зазоров мевду желобом и стойками. При этом процесс прокатки сопровождается значительным шумом, тем большим, чем больше число оборотов заготовки, т.е. чем больше производительность стана и следовательно, повьпиение производительности . стана ограничивается допустимой сте1255228

прогсатному пенью шума. Расчет собственных частот

колебаггий заг(5топки на стол поперечно-винтовой прокатки частот показывает, что «следствие совпадения собственных и вынужденных частот колебаний при изменении / щипы заготовки возникают резонансные режимы, при которых увеличиваются амплитуды колебаний заготовки и желоба. Келичина амплитуды U определяется из условия образования пластического шарнира в заготовке, при котором дальнейший рост усилия на канаты прекращается и определяется по формуле

С Л .- . А,

30

35

40

50

55

где изгибная жесткость заготовки в момент возникновения резонансного режима;

Cj,- жесткость в направлении, перпендикулярном оси каната; А - амплитуда колебаний заготовки при образовании пластического шарнира.

Указанная зависимость для определения величины амплитуды д колебания желоба получена исходя из условозникающее при

и равное

ВИЯ ,

что усилие F,

сжатии каната на величину д С ; Д , равно усилию Р , возникающему при изгибе заготовки на величину амплитуды колебаний заготовки при образовании пластического шарнира и paBHObfy , т.е. С С, А & л С, А, отсюда

Ск

Изгибная жесткость заготовки С, определяется по формуле Е . 1

С,

8Р

45

где Е 10 кг/см модуль упругости в нагретом состоянии;

1

0,005d - момент инерции сечения заготовки;

I - длина заготовки в момент возникновения резонанса. Жесткость С j.: направлении, перпендикулярном оси каната определена экспериментально .

Амплитуда колебаний заготонки при образовании в валках пластического шарнира равна

0,15d3. I

8E-0,05d

,15F 8E o7o5d

5

0

5

где изгибная жесткость заготовки в момент возникновения резонансного режима;

Cj,- жесткость в направлении, перпендикулярном оси каната; А - амплитуда колебаний заготовки при образовании пластического шарнира.

Указанная зависимость для определения величины амплитуды д колебания желоба получена исходя из условозникающее при

и равное

ВИЯ ,

что усилие F,

сжатии каната на величину д С ; Д , равно усилию Р , возникающему при изгибе заготовки на величину амплитуды колебаний заготовки при образовании пластического шарнира и paBHObfy , т.е. С С, А & л С, А, отсюда

Ск

40

Изгибная жесткость заготовки С, определяется по формуле Е . 1

С,

8Р

0

5

5

где Е 10 кг/см модуль упругости в нагретом состоянии;

1

0,005d - момент инерции сечения заготовки;

I - длина заготовки в момент возникновения резонанса. Жесткость С j.: направлении, перпендикулярном оси каната определена экспериментально .

Амплитуда колебаний заготонки при образовании в валках пластического шарнира равна

0,15d3. I

8E-0,05d

,15F 8E o7o5d

3ELili 3 11.. c5

8dE

8 dE

где f

акс

d

E

прогиб заготовки под действием распределенной нагрузки;

диаметр зоготовки; модуль упругости в пластическом востоянии; предел текучести.

ные прокладки 11, размещенные между корпусом и стационарными стойками, которые во время работы воспринимают ударные нагрузки, разгружая гидравлические подъемники.

В процессе прокатки в гидроцилиндрах поддерживается давление, обеспечивающее прижим корпуса к опорным стойкам, чем исключается биение кор-

- Учитывая амплитуду колебания жело-Ю пуса. Металлические канаты 4 снижают

ба и заготовки, выбирают величину зазора Л, , равной 1,05-1,10 Д.

Устройство работает следующим образом.

При поднятом приводом 10 поворота положении крышки В заготовка свободно скатывается с передаточной решетки в желоб 3. Затем крьпика закрывается, образуя замкнутый калибр для центрирования заготовки. Для совмещения оси заготовки с осью прокатки, корпус 1 с желобом поднимают механизмом 7 подъема, например гидравлическими подъемниками, и опускают на мер284

ные прокладки 11, размещенные между корпусом и стационарными стойками, которые во время работы воспринимают ударные нагрузки, разгружая гидравлические подъемники.

В процессе прокатки в гидроцилиндрах поддерживается давление, обеспечивающее прижим корпуса к опорным стойкам, чем исключается биение кор- .

пуса. Металлические канаты 4 снижают

амплитуду вибраций, благодаря чему удары заготовки не передаются на конструкцию.

Предложеный передний стол стана винтовой прокатки по сравнению с известными действующими образцами аналогичного оборудования позволяет снизить шумовые характеристики при прохождении через него вращающейся заготовки. Благодаря снижению шумовых характеристик переднего стола, становится возможным увеличить число оборотов заготовки, а следовательно, увеличить производительность стана винтовой прокатки.

5

ЗЙ

чв

- §

Ц

Чэ

cLpbks

(риг.З

Фиг. 5