Ряд чистовых калибров для прокатки зетового профиля Советский патент 1993 года по МПК B21B1/08 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при калибровке и последующей прокатке зетового профиля.

Известен ряд чистовых калибров для прокатки зетового профиля, когда каждый из них врезан в валки так, что биссектрисы углов профиля располагаются вертикально.

Наиболее близким к заявляемому ряду чистовых калибров для прокатки зетового профиля (прототипом) является ряд калибров, врезанных в валки чистовой клети, когда биссектрисы углов калибров имеют наклонное положение.

Недостатками прототипа являются наличие больших осевых усилий при прокатке, требующих применения опорных конусов и занимающих значительную часть длины бочки валков, что резко сокращает число калибров, размещаемых по длине бочки валков, сложность настройки профиля ввиду подработки опорных конусов, что приво(/

С

дит к разнотолщинности полок и стенки зетового профиля при прокатке.

Целью изобретения является уменьшение осевых усилий на валки, увеличение числа размещаемых по длине бочки валков калибров, облегчение настройки профиля и повышение производительности.

Сущность изобретения и его отличительные признаки заключаются в том, что в предложенном ряде чистовых калибров для прокатки зетового профиля в двухвалковой клети с опорными конусами между наклонно расположенными по отношению к средней линии валков калибрами, образованными верхними и нижними ручьями для формирования стенки и полок профиля, калибры врезаны в валки с углом наклона, обеспечивающим условие превышения вертикальной проекции стенки над суммой вертикальных проекций полок, а торцевыми стенками ручьев полок служат участки поверхности у оснований опорных конусов смежных калибров.

VI

О

СП

о ч

На фиг. 1 представлен чистовой калибр для прокатки зетового профиля предлагаемого ряда калибров.

Чистовой калибр образован ручьями верхнего и нижнего приводных валков 1 и 2. Для восприятия возникающих осевых усилия Р от обжатия стенки на участке К предусмотрен опорный конус 3, который располагается между соседними калибрами. Калибр представляет в натуральную ве- личину зетовый профиль № 8 по ГОСТ 5267.2-78, в соответствии с которым проставлены буквенные обозначения элементов профиля.

На фиг. 2 показана половина чистового калибра зетового профиля с необходимыми дополнительными построениями и обозначениями для определения ширины калибра и других размеров, необходимых для изготовления валков.

На фиг. 3 представлены валки чистовой клети зет № 8 с предлагаемым рядом чистовых калибров для прокатки зетового профиля.

Для изготовления прокатных валков для прокатки зетового профиля по предложенному изобретению необходимо определить основные размеры элементов валка.

Определение ширины калибра В. расстояния между калибрами m и величины крайних буртов U (см. фиг. 2).

Задаемся углом наклона стенки калибра к средней линии валков у. Тогда из APQM уЈ 90°-у.

Прямоугольные треугольники ЛРОМ, Л MAN и ANFR подобны между собой;. Д РОМ подобен AMAN по признаку перпендикулярности сторон, Д РОМ подобен Д NFR по признаку параллельности сторон.

Поэтому .LPMQ ZIMN- LNF- Д

Из ЛРОМ sin/

PQ Р М

sfn/, или xi(h/2-Si/2) sin/.

Из ДМАМсоз / -моткуда

(D

, откуда

AN MN cos/ , или x2 (b-S/2)cos/.

Из ANFRsin/ -.откуда

(2)

N R

NF NR -sin/, или n Si/2 -sin/ (3) Из равенств (1); (2) и (3) определяем ширину калибра В

В/2 xi + Х2 + п, откуда В 2(xi + Х2 + п).(4) Значения h, b. S, Si берутся из ГОСТ 5267.2-78.

Определение расстояния между калибрами m (см. фиг. 2).

, откуда

Из ANFRcos/3 ---.

RF NR -cos/3, или

d Si/2 -cos/3.(5)

Из Д PNT по теореме Пифагора:

NT2 PN2 - РТ2, или ki с2 - хз2, откуда

ki

-Ус2-хЗ

(6)

где хз xi + Х2, величины которых определяются равенствами (1) и (2).

Из ДРММ по теореме Пифагора:

PN2 PM2 + MN2, или

c2 (h/2-Si/2)2 + (b-S/2)2.

Из ARDOtg , или

откуда

m/2 (ki + d) -tg a, или

m 2(ki + d) -tg a,(7)

ГДС г;° УКЛОНС%)

Где а1.745

При определенных значениях ширины калибров В и расстояния между ними m определяем ширину крайних буртов чистовых валков U

U

L - z В + (z - 1) m 2

(8)

где L - длина бочки валка;

z - число калибров на валке.

При необходимости можно приблизительно определить и величину конуса К по следующей зависимости:

k/2 .ki- 1,351/2, или

k 2(ki-1.3Si/2).(9)

П р и м е р. В среднесортном цехе предприятия при прокатке зет № 8 по ГОСТ 5267.2-78 примем чистовой калибр согласно фиг. 1.

Указанные обозначения имеют значения:

h 80 мм; b 65 мм; S Si 6 мм.

С учетом коэффициента линейного расширения и допускаемых по ГОСТ 5267.2-78 отклонении в расчете используем следующие значения вышеперечисленных величин:

h 81 мм; b 67,8 мм; S Si 6 мм.

Принимаем угол наклона стенки калибра к средней линии валков у - 70°.

Тогда / 90° - у 90° - 70° - 20°. Для расчета ширины калибра В необходимо определить величины Xi; ха и п. По формуле (1) определяем

xi (h/2 - Si/2)- sin ft (- -1) sln20°

37,5-0,342 12,83мм.

По формуле (2) определяем х2 (b - S/2) -cos ft- (67,8 - 6/2) -cos20° 64,8 -0,9397 60,89 MM.

По формуле (З) определяем n Si/2-sln/9 6/2-sin20° 3-0,342 1,03мм.

Ширину калибра В определяем по формуле (4):

В 2(xi + х2 + п) - 2(12,83 + 60,89 + 1,03) 149,5 мм.

Для расчета расстояния между калибрами m необходимо определить величины d и ki.

По формуле (5) определяем

d Si/2 -cos/ 6/2 -cos20° 3 -0,9397- 2,82 мм.

По формуле-(б) определяем

ki- ,,

где С2 .- (h/2 - Si/2)2 + (b - S/2)2 - 37,52 + +64.,29 мм;

х (х9 + х9 П2.83 +

хз (х2 + Х2Г (12,83 + 60,89)2 5434,64

мм.

ki J5605,29 - 5434.64 13,06 мм.

Для расчета значения m необходимо задаться величиной уклона конуса. Принимаем его равным 15%.

Тогда а

1,745

- 8,6е

По формуле (7) определяем значение . m 2(ki + d)- tg a- 2(13,06 + 2,82)tg8.6° - 2 -15,88-0,1512 4,8 MM.

Определяем величину крайних буртов U при условии размещения пяти калибров на бочке валка по формуле (8)

15

U

+ (z-1)m

965 -(5 149.5 +4 4.8)

99,15мм .

В соответствии с произведенными расчетами общий вид бочки валков с нарезанными калибрами изображен на фиг. 3.

Предлагаемый ряд калибров для прокатки зетового профиля, калибры которого

при расточке врезаны развернутыми в направлении смещения стенки к вертикали, позволяет резко уменьшить осевые усилия при изменении их направленности, а на длине бочки валков разместить большее

число калибров, При этом облегчится настройка профиля, улучшится его качество и повысится производительность.

Сущность изобретения: калибры расположены с углом наклона к осям валков, при котором вертикальная проекция стенки зетового профиля превышает сумму вертикальных проекций полок. При этом торцевыми стенками ручьев полок служит продолжение поверхностей опорных конусов смежных калибров. Уменьшаются осевые усилия на валки, выработка валков, число перевалок, увеличивается число размещаемых на длине бочки валка калибров. 3 ил.

Формула изобретения

Ряд чистовых калибров для прокатки зетового профиля в двухвалковой клети, с опорными конусами между наклонно расположенными по отношению к средней линии валков калибрами, образованными верхними и нижними ручьями для формирования стенки и полок профиля, отличающий- с я тем, что. с целью уменьшения величины

осевых усилий на валки, упрощения их настройки, увеличения числа врезанных в пару валков калибров и повышения производительности, калибры врезаны в валки с углом наклона, обеспечивающим условие превышения вертикальной проекции стенки над суммой вертикальных проекций полок, а торцевыми стенками ручьев полок служат участки поверхности у оснований опорных конусов смежных калибров.

, 3.