Способ вибрационной прокатки Советский патент 1989 года по МПК B21B11/00 

1

(21)448J606/23-02

(22)J2.07.88

(46) 30.12.89. Бюл. № 48

(71)Киевский институт автоматики им. XXIV съезда КПСС

(72)А.И. Солдатенко

(53)621.771.1.04(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 770582, кл. В 21 В 27/02, 1978.

(54)СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ ПРОКАТКИ

(57)Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно для прокатки в черновой группе клетей широкополосных станов горячей прокатки и обжимных станах. Цель изобретения - уменьшение энергозатрат при прокатке путем снижения усш1ия прокатки. Для этого вибрационную прокатку ведут в валках, имеющих опорные цилиндрические валки и многогранные рабочие валки с числом граней, определяемым по формуле. С помощью многогранных валков получают поперечные колебания этих валков на резонансной частоте клети. Скорость прокатки, частота и амплитуда поперечных колебаний рабочих валков клети связаны соотношением, обеспечивающим вибрационное взаимодействие рабочих валков с подкатом. Способ снижает энергозатраты при прокатке. 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно для прокатки в черновой группе клетей широкополосных станов горячей прокатки и обжимных станах. Цель изобретения - уменьшение энергозатрат при прокатке путем снижения усилия прокатки. Для этого вибрационную прокатку ведут в валках, имеющих опорные цилиндрические валки и многогранные рабочие валки с числом граней, определяемым по формуле. С помощью многогранных валков получают поперечные колебания этих валков на резонансной частоте клети. Скорость прокатки, частота и амплитуда поперечных колебаний рабочих валков клети связаны соотношением, обеспечивающим вибрационное взаимодействие рабочих валков с подкатом. Способ снижает энергозатраты при прокатке. 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно для прокатки в черновой группе широкополосных станов горячей прокатки, в обжимных станах.

Цель изобретения - уменьшение энергозатрат при прокатке путем снижения усилия прокатки.

Способ состоит в том, что вибрационную прокатку ведут в .валках, имеющих цилиндрические опорньге валики и многогранные рабочие валки с числом граней рабочих валков, определяемым по формуле

К

Rf

30V

р«

(1)

р

где К

V

Р

R число граней валка, рабочая скорость прокатки, м/с;

радиус граненого валка клети. Mi

f - резонансная частота клети в вертикальном направлении, Гц.

Дпя выбора числа граней многогранного рабочего валка необходимо знать скорость, которая находится из формулы

27fa

(2)

где V - действительная скорость прокатки, м.с; f частота поперечных колебаний

рабочих валков, Гц; а - амплитуда пдперечных колебаний клети, м.

Сущность изобретения заключается в том, что за счет выбора нужного числа граней валков согласно приведенной зависимости (1) обеспечивается выполнение соотношения (2), при котором частота поперечных колебаний

рабочих валков находится вблизи резонансной частоты или равна ей. В этом случае происходит импульсное (ударное) взаимодействие рабочих валков с прокатываемой полосой.

При условии (2) усилие прокатки не остается постоянным, а имеет импульсный характер. Сопротивление деформации в этом случае резко снижа- ется, при этом уменьшается потребляемая мощность главного привода. Поскольку частота f Грех , то для поддержания поперечных колебаний требуются также малые усилия. При резо- нансе амплитуда колебаний наибольшая что позволяет при малой амплитуде вынужденных колебаний получить необходимую амплитуду для вьтолнения соотношения (2) .Регулировка этой ампли- туды возможна за счет изменения скорости прокатки V, приводящей к изменению частоты f, которая может принимать любые значения вблизи ре или равное реч-

Соотношение (1) получено следующим образом.

Рабочая линейная скорость валка Vp связана с числом оборотов валка в минуту (п) выражением

nR COR )

30

(3)

где Р - радиус валка;

W- угловая скорость валка, частота поперечных колебаний граненно-.

го валка

f равна

f пК ,

(4)

где К - число граней валка. Тогда из (З) и (4) имеем

f

30 УрК ТГ R

При резонансе f равна резонансной частоте клети в вертикальном направ- лении f DPV 1 т.е.

ЗОУрК

- ре

f f ре Из (6) имеем

|ГР

(6)

Pfpey

30 V

(7)

Р

Соотношение (), тождественное соотношению () , позволяет определить необходимое число граней для вибра- ционной прокатки .

На чертеже схематически изображено устройство вибрационной прокатки.

ig15, 2025

20

-.

35

40

)

50

55

Оно состоит из двух опорных 1 и двух рабочих граненных валков 2, установленных в станине 2. Рабочие валки 2 имеют грани, число которых определяет соотношение (2)..

Устройство работает следуюш,им образом .

Электропривод приводит во вращение опорные валки 1. Через них посредством сил трения вращение передается рабочим валкам 2. При вращении рабочих валков за счет их ребристости возникают их колебания в вертикальной плоскости с частотой f и амплитудой а. Так как валки жестко закреплены в станине клети, то колебания валков передаются станине. С увеличением скорости прокатки V происходит увеличение частоты колебаний f. При приближении f к резонансной частоте колебаний клети происходит нарастание амплитуды колебаний. В этом случае при выполнении соотношения (2) происходит импульсное взаимодействие рабочих валков с прокатываемой полосой. При этом из технологии прокатки известно, что скорость прокатки не является постоянной для стана, лежит в заданном диапазоне и зависит от марки стали, параметров сляба и параметров прокатываемой полосы. Так как резонансная частота клети, определяемая в основном жесткостью станины, является неизменной величиной,то для того, чторы выполнялось соотношение (2) при различных V, необходимо иметь набор граненных валков с разным числом граней К, чем меньше скорость прокатки, тем с большим К должны быть рабочие валки. Плавное доведение вынужденных колебаний клети до резонансной частоты обеспечивется плавным изменением скорости вращения валков (т.е. скорости прокатки V) в пределах 1-5%.

Пример определения количества граней рабочих валков и параметров его движения.

Примем Р, 0,5 мм, V. 1 м/с, fpe 150 Гц, тогда в соответствии с (1) получим К 8.

Из неравенства (2) при V 1 м/с, f 150 Гд имеем ai 1 ,1 мм. Такая амплитуда вполне достижима на клети.. Основанием для этого является величина суммарной деформации рабочей клети в вертикальном направлении, равной 0,3-3 мм.