Способ исследования процесса поперечно-винтовой прокатки и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B21B19/02 B21B19/04 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к области прокатного производства, и может быть использовано при исследовании процесса поперечно-винтовой прокатки.

Цель изобретения - повышение точности исследований путем одновременной оценки величины скольжения металла в очаге деформации и скручивания заготовки валками.

На фиг.1 изображено устройство для исследования процесса поперечно-винтовой прокатки, общий вид; на фиг.2 - контрольный механизм, расположенный внутри на- поавляющей трубки, разрез А-А на фиг.1.

В направляющие трубки 1, 2 устройства, расположенные с задающей и приемной стороны станины, вставлены обоймы 3, 4 с возможностью осевого перемещения Для предотвращения проскальзывания в направляющих трубках 1 и 2 выполнен специальный выступ, входящий в паз на обоймах 3, 4. Обойма 3, расположенная с выходной стороны, постоянно подпружинивается пружинами 5. В обоймы 3, 4 по резьбе вворачиваются втулки 6, 7. Внутреннее отверстие втулки 6, расположенной с выходной стороны станины стана, выполнено конусным с выступами, а внутреннее отверстие втулки 7, расположенной с задающей стороны стана, имеет специальный профиль или паз для

ON 00 GO 00 СО GO

исключения проскальзывания заготовки относительно втулок.

Устройство работает следующим образом,

Перед началом деформации втулки 6, 7 ввинчиваются в обоймы 3, 4 до совпадения передних торцов (со стороны задачи заготовок) втулок и обойм. Затем обоймы вместе с втулками вставляются в направляющие трубки 1, 2. Заготовка задается в валки через втулку 7 устройства и начинается ее деформация. Во время деформации при попадании переднего конца заготовки во втулку 6 происходит его заклинивание и втулка

6начинает совершать вращательное движение с частотой вращения деформируемой части заготовки. Втулка 7 совершает вращательное движение с частотой вращения недеформируемой части заготовки. В результате вращения втулок б и 7 в обоймах 3, 4 происходит ввинчивание втулок по резьбе, соединяющей обоймы с втулками.на расстояния И и г. Обоймы 3, 4 подпружинены пружинами 5. Усилие пружин подобрано таким образом, чтобы не препятствовать осевому перемещению заготовки.

Предлагаемый способ на предложенном устройстве реализуется следующим образом.

Перед деформацией, в случае использования круглой заготовки, на заднем конце заготовки крепится специальный штифт. Затем осуществляется деформация заготовки в валках стана. При этом фиксируется время прокатки (Т, с). После деформации замеряется длина прокатанного прутка (L, мм) и его диаметр (D, мм) и также замеряют расстояние И и 12 ввинчивания втулок б и

7в обоймах 3 и 4.

Для учета расстояния, проходимого заготовкой от начала очага деформации до соприкосновения с втулкой 6 и после выхода из втулки 7, вводятся поправки xi, X2, которые прибавляются к расстоянию, пройденному втулками 6, 7 (И и la), при этом поправки XL X2 вычисляются по формулам :

И деф ; Х2 - 2 Двф L - деф L - деф

где И, 2 - измеренные расстояния, мм;

деф - длина очага деформации, мм;

L - длина прокатанного прутка, мм.

Количество оборотов, совершаемых деформируемой и недеформируемой частями заготовки, будет равно числу шагов резьбы, пройденных втулками 6 и 7 с учетом поправок:

Пдеф 1 h X- - для деформируемой части заготовки;

Х1

Пнедеф

12 + Х2 h2

- для недеформируе0

5

0

5

0

Л РПдеф уфj

мой части заготовки,

где Пдеф, Пнедеф - число оборотов деформируемой и недеформируемой частей заготовки, сбор;

hi, П2 - шаг резьбы втулок 6 и 7, мм.

Следовательно, скорость вращения деформируемой части заготовки вычисляется по формуле

(lirfxQjrD

hiT где D - диаметр заготовки, мм;

Т - время прокатки, с.

Коэффициент тангенциального скольжения вычисляется по формуле

,-.Уф (11+Х1)7ГЬ l eophi T VTeop

где Vreop - теоретическая скорость вращения заготовки, вычисляется с учетом отсутствия скольжения металла относительно валков, мм/с.

Коэффициент осевого скольжения определяется по формуле V

Посев г/ - Vreop

где Уф, Vreop фактическая и теоретическая осевые скорости выхода деформируемой заготовки из валков. Причем

V4. 4-,

тогда

Посев - у . у.

теор

Шаг скручивания подсчитывается формуле:

L

по

Z

(Пнедеф - Пдеф) + 1 L- hi П2

hi(l2+x2,)-(ii +xi)h2 Тангенс угла наклона линии скручивания определяется по формуле

0 яО tg 0 --, рад,

0

tg©

После подстановки имеем

(hi(l2+x2)-(li +xQh2)

L hi h2

Пример. Исходные данные: при деформации в спецстане поперечно-винтовой прокатки получили диаметр прокатанного прутка D 7 мм, шаг резьбы втулок hi ha 3мм время прокатки Т 19 с. И 196 мм; 2 244 мм;

Vreop 50,4 ММ/С, Vreop 85,5 ММ/С определили расчетным путем,1Деф 20 мм.

Длина прокатанного прутка L 900 мм.

Определяют поправку на длину очага деформации

X1

1 деф

: 4,45 мм;

L - деф X2 , -5,5мм.

L - 1деф

Затем определяют количество тов, совершаемых деформированнодеформируемой частями заготовки с поправок;

Пдеф -и:- 66,Зоб

Пнедеф

hi г + Х2 h2

83,1 об.

Далее определяют линейную скорость вращения деформиоуемой части заготовки

Уф аЈЦ2Д1Ф. 77,3 мм/с.

Определяют коэффициент тангенциального скольжения

0,9.

Vreop

Затем определяют фактическую скорость прокатки в осевом направлении

Уф

-у- 47,3 мм/с ;

коэффициент осевого скольжения

УФ

J/осев - -т,- 0,93 ; VTeop

шаг скручивания прокатанного прутка

(Пнедеф Пдзф) + 1

и тангенс угла наклона образующей линии

52 мм

скручивания

tg 0

52

0.423 ;

Z

0 22°56 . Таким образом, предложенное техническое решение позволяет одновременно оце0

5

0

5

0

5

нить величину скольжения металла в очаге деформации и скручивания заготовки валками стана, а также упростить конструкцию и повысить надежность результатов исследования.

Формула изобретения

1.Способ исследования процесса поперечно-винтовой прокатки, включающий подготовку заготовки, деформацию заготовки валками стана, фиксирование параметров процесса прокатки, оценку результатов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования путем одновременной оценки величины скольжения металла в очаге деформации и скручивания заготовки валками, в течение всего периода деформации фиксируют количество оборотов части заготовки перед входом в геометрический очаг деформации и части заготовки после выхода из него.

2.Устройство для исследования процесса поперечно-винтовой прокатки, содержащее установленные с входной и выходной сторон станины стана направляющие трубки и расположенные внутри них с возможностью осевого перемещения контрольные механизмы, отличающееся тем, что, с целью повышения точно сти исследований путем одновременной оценки величины скольжения металла в очаге деформации и скручивания заготовки валками, каждый из контрольных механизмов выполнен в виде резьбового соединения втулки и обоймы, установленных в направляющих трубках, при этом втулки выполнены с внутренними профильными отверстиями.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к прокатному производству и может быть использовано при исследовании процесса поперечно-винтовой прокатки. Целью изобретения является повышение точности исследования путем одновременной оценки величины скольжения металла и скручивания валками заготовки. Сущность способа заключается в фиксировании количества оборотов части заготовки перед входом в геометрический очаг деформации и части заготовки после выхода из него. Устройство для осуществления способа включает установленные с входной и выходной стороны клети поперечно-винтовой прокатки направляющие трубки, внутри которых расположены с возможностью перемещения контрольные механизмы. Особенностью конструкции является выполнение контрольных механизмов в виде резьбового соединения втулки и обоймы. Для заклинивания переднего конца заготовки отверстие во втулке выполнено профильным. Это позволяет увеличить точность измерения исс- педуемых параметров. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л С

Ъ

-

///////////Х/////Л/7/77//,

Г

Щ.

лдЦ;

/7Л

фиг.1

фиг 2