Лабораторный прокатный стан Советский патент 1992 года по МПК B21B1/00 

Изобретение относится к технике экспериментального изучения напряжений, в частности к лабораторным бесшпиндель- ным прокатным станам, предназначенным для исследования напряженного состояния прозрачных валков-дисков и прокатываемых полос поляризационно-оптическим методом.

Известен бесшпиндельный прокатный стан, предназначенный для изучения напряжений поляризационно-оптическим методом при прокатке полос из легкодеформируемых материалов, содержащий сварную раму, станины клети, подушки с прозрачными валками-дисками из органических материалов, посаженными на металлические оси, к которым от двигателя крутящий момент передается через червячные пары. Червячная передача выполнена в виде редуктора - шестеренной клети, обеспечивающей понижение числа оборотов, синхронное вращение валков-дисков и возможность просвечивания валков-дисков параллельным пучком поляризованного света вдоль их оси. Свободным в области валков- дисков оптическое поле обеспечивается тем, что, червячные шестерни, посаженные на оси валков, выполнены диаметром, меньшим диаметров валков-дисков, а червяки сопрягаются с шестернями с противоположных сторон относительно оптического поля. В процессе исследований стан помещают между поляризаторной и анализаторной частями поляризйционно-оптической установки так, чтобы плоскость прозрачных валков-дисков была перпендикулярна пучку света, и кинографируют картину интерференции, возникающую в валках-дисках при прокатке.

Недостатком конструкции описанного прокатного стана является недостаточная прочность червячных пар при высоких энергосиловых параметрах процесса прокатки Изменением габаритов червячных пар не устраняется этот недостаток так как с увеличением диаметра червячных колес перекрывается оптическое поле валков-дисков и нужно увеличивать диаметр последних, а для обеспечения подобия процесса и размеры прокатываемых полос. Но при этом вновь возрастает момент прокатки, что требует увеличения диаметров червячных шестерен и т.д. Другим недостатком является невозможность раздельного плавного регу- лир ования углового взаимного положения валков-дисков, что требуется, например,

(Л

С

х|

00

ю ю

ри исследовании процесса периодической рокатки.

Наиболее близким к изобретению по ехнической сущности является бесшпинельный лабораторный прокатный стан, состоящий из рамы, клети со сборными танинами, подушек и установленных в них прозрачных, из органических материалов, валков-дисков, посаженных на металлические оси, момент к которым от привода электродвигателя и редуктора) передается цепной передачей, причем диаметры сплошных звездочек цепной передачи, посаженных на оси валков-дисков, меньше диаметра последних, чем обеспечивается при прокатке свободное оптическое поле валков-дисков для прохождения перпендикулярно их плоскости поляризованного пучка света,

Недостатком этого лабораторного прокатного стана является недостаточная мощность цепной передачи, так как в случае необходимости увеличения энергосиловых параметров процесса прокатки нужно увеличивать диаметры сплошных звездочек, а они перекроют оптическое поле валков-дисков. Максимальное усилие прокатки составило 3,58 кН. Прокатывался свинец.

Другим недостатком стана является дискретная, кратная шагу цепи, грубая регулировка взаимного углового положения валков-дисков.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик лабораторного прокатного стана.

Указанная цель достигается тем, что в лабораторном прокатном стане, содержащем раму с приводом, с размещенными на ней станинами клети и установленными в них подушками с валками-дисками, на осях которых закреплены звездочки, связанные с приводом цепной передачей, нажимным и уравновешивающим устройствами, каждая из звездочек выполнена с одной спицей и диаметром, большим диаметра валка-диска, и они свободно установлены на противоположных сторонах осей верхнего и нижнего валков-дисков и снабжены рычагами, размещенными оппозитно спицам, один конец каждого из которых соединен с осью валка-диска, а другой - при помощи упоров с регулирующими винтами с ободом звездочки.

Необходимость в выполнении каждой звездочки с одной спицей и диаметром, большим диаметра валка-диска, обуславливается тем. что нужно обеспечить свободнымоптическоепалевполяризационно-оптической установке для наблюдения или кинографирования картин

интерференции в валках-дисках лабораторного прокатного стана. При этом обеспечивается возможность существенного увеличения габаритов, а следовательно, и

прочности цепной передачи для проведения процесса прокатки с большими энергосиловыми параметрами.

Размещение звездочек на противоположных сторонах осей верхнего и нижнего

0 валков-дисков дает возможность неограниченно увеличивать диаметры звездочек и . соответственно мощность цепной передачи и осуществлять прокатку с большими энергосиловыми параметрами.

5 Свободная установка звездочек на консолях осей валков-дисков позволяет легко расположить их таким образом, чтобы в исходном состоянии спицы предварительно были развернуты на угол 180° в вертикаль0 ном положении с тем, чтобы обеспечить доступность к области валков-дисков для пропускания перпендикулярно их плоскости поляризованного пучка света.

Использование рычагов, размещенных

5 оппозитно спицам звездочек, передающих от них крутящий момент к осям валков-дисков и имеющих возможность углового смещения через регулировочные винты упоров ободов звездочек, позволяет осуществлять

0 плавное регулирование взаимного углового положения валков-дисков.

Нафиг.1 изображен лабораторный прокатный стан, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку.

5 Лабораторный прокатный стан содержит раму 1 с размещенными на ней станинами 2 и 3 клети, в которых установлены верхний валок-диск 4 диаметром мм и шириной 55 мм, размещенный в подвиж0 ных подушках 5, и нижний валок-диск 6 такого же диаметра - в неподвижных подушках 7. Валки-диски изготовлены из прозрачного оптически чувствительного высокомодульного материала - Оптического

5 стекла повышенной прочности марки крон К8. Использование таких валков позволяет прокатывать полосы не только из свинца, но и из олова, алюминия, цинка, меди с усилием до 255 кН. Верхний валок-диск 4 посажен

0 на ось 8, на консоли которой свободно установлена звездочка 9 с одной спицей диаметром мм. Нижний валок-диск 6 посажен на ось 10,направленную консольно в противоположную сторону относительно

5 положения оси 8 верхнего валка-диска 4, на которой свободно установлена звездочка 11 с одной спицей. На консолях осей валков- дисков оппозитно спицам звездочек наса- ж&ны рычаг 12 привода верхнего валка-диска 4 и рычаг 13 привода нижнего

валка-диска 6. Угловое взаимное положение рычагов 12 и 13 устанавливается плавно регулирующими винтами 14 и 15, расположенными в упорах 16 и 17, с погрешностью совмещения меток на валках-дисках, не превышающей 0,1...0,2 мм.

От привода 18, имеющего выходной в обе стороны вал 19 с посаженными на его консолях малыми приводными звездочками 20 цепной передачи, крутящий момент пе- редается к цепям 21 и 22, Для согласования направления вращения валков-дисков на отдельном кронштейне 23 установлена реверсирующая звездочка 24,

Регулировка положения верхнего вал- ка-диска 4 в подушках 5 осуществляется нажимными винтами 25 и 26 и пружинными уравновешивающими устройствами 27 и 28.

Для исследования напряжений поляри- зационно-оптическим методом в валка х-ди- сках (или полосе) лабораторный прокатный стан размещают в поле поляризаЦионно- оптической установки с параллельным пучком света (на чертежах схема устанбвки не приводится)..

В процессе подготовки стана к работе звездочки 9 и 11 цепной передачи включением привода 18 поворачивают так. чтобы их спицы располагались параллельно друг другу и горизонту в крайнем заднем поло- жении, чтобы при последующей прокатке они наиболее продолжительное время не перекрывали пучЪк света.

Точное регулирование взаимного углового положения валков-дисков 4 и 6 осуще- ствляют вращением рычагов 12 и 13 регулировочными винтами 14 и 15 с совмещением меток на валках-дисках по увеличенному их изображению на экране поляризационно-оптической установки.

С помощью нажимных винтов 25 и 26 и уравновешивающих устройств 27 и 28 устанавливают необходимый зазор между валками-дисками 4 и 6, включает привод 18, в зазор между валками-дисками задают образец из легкодеформируемого материала и прокатывают его. В процессе прокатки на экране поляризационно-оптической установки наблюдают или кинографируют картины интерференции, возникающие в валках-дисках при прохождении через них поляризованного параллельного пучка спета.

Сравнительная характеристика прототипа и изобретения приведена в таблице.

Как видно из таблицы, заявляемый лабораторный прокатный стан обладает повышеннымиэксплуатационнымихарактеристиками, а именно: более высокими усилиями прокатки (более 70 раз), более плавным и точным регулированием взаимного углового положения валков по сравнению с дискретным (примерно в 50 раз), кроме того, заявляемый стан позволяет существенно расширить спектр прокатываемых материалов.

Формула изобретения

Лабораторный прокатный стан, содержащий раму с размещенными на ней приводом, станинами клети и установленными в них подушками с оптически прозрачными валками-дисками, на осях которых закреплены звездочки, связанные с приводом цепной передачей, нажимным и уравновешивающим устройствами, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, каждая из звездочек выполнена с одной спицей и диаметром, большим диаметра валка-диска, они свободно установлены на противоположных сторонах осей верхнего и нижнего валков-дисков и снабжены рычагами, расположенными оппозит- но спицам, один конец каждого из которых соединен с осью валка диска, а другой - при помощи упоров с регулирующими винтами с ободом звездочки.

27

26

23

Использование: исследование напряжений в валках прокатного стана. Сущность изобретения: оптически прозрачные валки исследуют методом фотоупругости. Для создания максимального оптического поля ис- пользован цепной привод, при этом звездочки, посаженные на оси валков, выполнены с одной спицей. 2 ил./l табл.

PU9. 1

ZW г