Окалиноломатель Советский патент 1980 года по МПК B21B45/04 B21C43/00 

Изобретение относится к области подготовки поверхности металла к последующей пластической деформации, а именно, к конструкциям окалинопомателей, предназначенных для удаления окалины и ржавчины с поверхности прокатанного металла перед волочением и калибровкой. Известны окалиноломатели, йредназначенные для очистки катанки от окалины и ржавчины перед волочением или калибровкой. Такие окалиноломатели име.ю корпус, в котором установлены изгибающие ролики. Удаление окалины и ржавчины с поверхности катанки осуществляется за счет напряжения изгиба, испытывав мого ее поперечными сечениями при прюхождении вокруг изгибающих роликов Г Недостатком такого устройства является низкое качество очистки металла от ока- лт1Ы перед последующим пластическим деформиро ванием, Известен окалиноломатель, содержащий смонтированный на основании корпус, привод вращения корпуса относительно собственной оси и установленные в корпусе на осях изгибающие ролики 2, Недостатком является ломание (вспучивание) ока-, линыукоторое происходит за счет изгиба и скручивания металла. Направленная вибрация, Еюзникающая вследствие некоторого смещения центра массы вращающихся частей окалиноломателя, не обеспечивает эффективного удаления сломанной окалины. После прохождения катанкой этого окалиноломателя, на поверхности металла остается часть вспученной окалины, что вызывает необходимость установки после окалиноломателя на его основании допол- нительного механизма тонкой очистки. Такой механизм, выполненный, например, в виде вращающихся иглофрез, соединенных с корпусом шестеренчатой передачей усложняет конструкцию. Цель изобретения - повышение качества очистки металла от окалины, упро-. щение конструкции и увеличение срокп службы устройства. Для -достижения цели окалиноломатель снабжен генераторами виброколебаний, в количестве, соответствующем количеству изгибающих роликов, причем каждый генератор виброколебаний выполнен в виде жестко закрепленных на корпусе направля ющих, подпружиненных ударников, имеющи возможность возвратно-поступательного перемещения по направляющим и жестко установленных на осях изгибающих роликов купачко Й51х дисков, имеющих возможность взаимодействия с подпружиненными ударниками. На фиг. 1 изображен общий вид окалиноломателя; на фиг. 2 изображена головка изгибающего ролика с вибратором / в исходном положении; на фиг, 3 - то же (разрез А-А на фиг. 2); на фиг. 4 - то же (в момент взаимодействия ударника с ребордами изгибающего ролика). Окалиноломатель содержит корпус 1, установленный с возможностью вращения относительно оси перемещения катанки 2 на полуосях 3, опирающихся на подшипниковые узлы 4, которые жестко прик- реплены к основанию 5. В корпусе 1 на осях 6 (фиг. 2, 3, 4 установле1Ш1 направляющее ролики 7 и рабочие ролики 8 (фиг. 1). Направляющие ролики 7 установлены в корпусе 1 неподвижно, а рабочие ролики 8 - с возможностью перемещения в направлении, перпендикул5 рном оси движе ния очищаемой катанки 2 (оси вращения корпуса 1). Рабочая поверхность изгибающих роликов 7, 8 выполнена с ребордами 9 (фиг. 3, 4), образующими желоба для катанки 2. Все изгибающие ролики 7, 8 снабжены механическими вибраторами 10 (фиг. 1). Механические вибраторы 10 содержат ударни1Ш 11, взаимодействующие с ку.лачкамл 12 дисков 13 (фиг. 2, 3, 4). Кулачковые диски 13 жестко закреплены на осях 6 изгибающих роликов 7, 8 посредством шпонок 14, гаек 15 и шайб 1 (фиг. 3, 4). Ударники 11 подпружинены с помощью пружин 17, установленных в С55ШТОМ состоянии. Оси 6 установлены в подшипниках качения 18, закрепленных с помощью крышек 19 в стаканах 20. Стаканы и основания 21 вибраторов 10 рабочих ролико 8 жестко закреплены на плите 22, установленной с возможностью перемещения в перпендикулярном оси движения очищае мой катанки 2 (оси вращения корпуса 1 направлении .при помощи винтов 23 (фиг. 3, 4). Стак.якы 20 и основания 2 вибраторов 10 направляющих роликов 7 жестко закреплены на корпусе 1. Ударники 11 вибраторов 10 изгибающих роттаков 7, 8 неподвижно закреплены на штангах 24, установленных с возможностью поступательного перемещения в направляющих 25. Корпус 1 получает вращение от приводного шкива 26, жестко закрепленного на одной из полуосей 3. Корпус 1 накрыт ограждением 27. Для сбора окалины предусмотрена емкость 28 (фиг. 1). ОкапиШэяоматель работает следующим образом. Корпус от приводного шкива 26 получает вращение относительно оси перемещения катанки 2. Перемещаясь, катанка 2 огибает изгибающие ролики 7, 8 приводя во вращение их жестко закрепленные на осях 6 кулачковые диски 13. За счет изгиба катанки 2 вокруг изгибающих роликов 7, 8 и ее окручивания входом в окалиноломатель, вызываемого врапданием корпуса 1, на поверхности металла происходит вспучивание окалины. В процессе вращения кулачковых дисков 13 кулачки 12 отжимают ударники 11, при.этом штанги 24 поднимаются в направляющих 25 и пружины 17, сжимаясь, накапливают потенциальную энергию (фиг. 2, 3). При сходе ударников 11 с кулачков 12 потенциальная энергия пружин 17 преобразуется в кинематическую энергию ударников 11, движущихся со штангами 24 в направляющих 25 вниз до соприкосновения с ребордами 9 изгибающих роликов 7, 8. От роликов 7, 8 динамическая нагрузка ударов пвредается осям 6, прогибающимся в пределах упругой деформации (фиг. 4). Количество взаимодействий ударников 11с ребордами 9 за один оборот роликов 7, 8 вокруг своих осей равно количеству кулачков. 12. на дисках 13. Соударения между рабочей поверхностью колеблющихся роликов 7, 8 и катанкой 2 возбуждают в последней вибрацию как на участках, охватывающих ролики, так и на участках между ними. Между рабочей поверхностью роликов 7, 8 и катанкой 2 периодически образуются зазоры. В это время катанка 2 продолжае;г поступательное движение под действием приложенного к ней тягового усилия, а ролики 7, 8вращаются по инерции и процесс окалиноломания продолжается. При отсутствии контакта с рабочей поверхностью роликов 7, 8 в катанке 2 происходит выравнива5ние напряжений по длине дуг окаата ропиков. На рабочую поверхность роликов 7, 8 катанка 2 ложится вновь, нахошс в недеформированном состоянии. Вызванная колебаниями изгибающих роликов 7, 8 интенсивная вибрация каTatetf 2 приводит к возникновению в не инерционных нагрузок, направление кото рых периодически меняется на противоп ложное. Под действием этих нагрузок частицы окалины, вступченной при изгибе вокруг роликов 7, 8, и в процессе скручивания перед входом в окалинолом тель, интенсивно удаляются .с поверхнос ти металла и попадают в емкость 28, Оптимальный для окалиноломания уго охвата катанкой 2 изгибающих роликов 7, 8 устанавливается перемещением пли 22 с рабочими роликами 8 в перпендику лярном оси вращения корпуса 1 направп НИИ с помощью винтов 23. Окалиноломание 1шлиндрическ11м изги бом и скручиванием катанки в сочетании с тонким окалиноудалением путем возбуждения в очищаемом металле интенсив ной вибрации обеспечивают эффективную и. однородную очистку металла от окалины до степени, при которой отпадает не обходимость установки в технологическо линии или на станине на выходе из окапиноломателя дополнительного механизма тонкого окалиноудаления, например, вращающихся иглофрез, соединенных с корпусом шестереьгчатой передачей. Это упрощает конструкцию окалиноломателя и процесс подготовки прокатанного металла к волочению или калибровке. Интенсивная рибрация очищаемого ма териала приводит к тому, что упругая деформация в катанке, происходящая в момент отсутствия ее контакта с изгибающими роликами, уменьшает упругое скольжение катанки по рабочей поверхности роликов, вызывающее интенсивный износ последней, на величину этой упругой деформации. Вибрация вызывает уменьшение площади трущихся поверхнос тей изгибающих роликов и каташш, которое может быть приравнено к уменьщению коэффициента трения. Согласно известной формуле , где fc, - относительное скольжение катанки;S - усилие в набегающей на ролики ветви катанки; 11 Е - одуль упругости мвтвриала катанки; - площадь поперечного сечения катанки;,-1718 основание натурального лога Iрифма; - коэфф55™бнт трения между кптанкой и рабочей поверхпостью изгибающего ролика;. cL утол скольжения, с ук еньшеннем коэффициента тренпя уменьшается относительное скольжение. Другими словами, при наливши Ш1брации катанка проскальзывает за ош1н и тот же промежуток временя по поверхности изгибающего ролика гораздо меньшее расстояние, чем без впбрац т. Это ведет к значительному удлинению службы срока изгибающих роликов окалиноломателя. ономический эффект от использования изобретения составит ориентировочно 5 тысяч рублей в год на одном окалиноломателе. , Формула изобретения I 1.Окалинопоматель, сояержащгтй смонт фован11Ый на основании корпус, привод вращения корпуса, относптепьно собственной оси, н установлетгные в корпусе на осях изгибающие ролики, о т личающийся тем, что, с целью повышении качества очистки металла от окаяины, упрощэшш конструкции и увеличения срока устройства, он снабжен генераторами виброколебанпй, в ко- Л1местве, соответствующем, кошгчеству изгибающих роликов, связанных с последними.2.Окалиноломатель по п. 1, отличающийся тем, что, каждый генератор виброколебаний выполнен в виде жестко закрепленных на корпусе направляюищх, подпружз1ненных ударшшов, нмеюпщх возможность возрфатно-поступательно1Х) перемещения по направляющим и жестко устанош1ен Ш1х па осях . изгибающих .роликов KJMочковых дисков, имеющих возможность- вза1модействия с подпружиненпьнчЛ ударннкамт. Источники информации, принятые ЕЮ внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 485800 кл. В 21 С 43/04 от 01.03.73 г. 2.Авторское свидетельство СССР № 524582 кл. В 21 С 43/04 от 29.04.75 (прототип).

IS