Прокатный валок Советский патент 1981 года по МПК B21B27/02 

I

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано преимущественно на тонколистовых станах холодной и горячей прокатки.

Известен прокатный валок, имеющий бочку с параболической образующей, порядок степени которой составляет 3-6 П .

Недостаток известного валка заключается в неравномерности распределения напряжений вдоль бочки, так как переход от бочки к шейке осуществляется при наличии острой кромки являющейся значительным концентратором напр5шений. Кроме тбго, его эксплуатационная стойкость низка

Известен также прокатный валок, имеющий гладкую цилиндрическую бочку и гладкие шейки. Диаметр бочки больше диаметра шеек. Торцовая нерабочая поверхность бочки выполняется перпендикулярно к горизонтальной оси

валка. Места перехода шейки в бочку выполняют закругленными. Радиус закругления 1-20 мм .2 .

Однако переход от бочки к шейкам при возникновении напряжения являе- ся потенциально наиболее опасным местом. Поэтому, поскольку контактные напряжения при прокатке имеют значительную величину, прочность валков, выполненных с переходными«участками радиусом 1-20 мм, не обеспечивается на необходимом уровне. Следовательно, основной недостаток известного валка заключается в малой величине переSходных участков на v pцoвыx; участках, не позволяющих значительно снизить возникающие контактные напряжения. Кроме того, металлоемкость валков является высокой, и выполне0ние переходных участков радиусом 1-20 мм не позволяет экономить значительного количества дорогостоящих и дефицитных валковых сталей. Цель изобретения - увеличение обжатий при прокатке, повышение стойкости валков. Поставленная цель достигается тем что валки выполняют с переходными участками по образующей, описываемой кривой второго порядка, причем длина переходного участка составляет 0,05-0,1 длины бочки валка. На чертеже изображен валок, общий вид. Балок состоит из бочки 1 диаметром D и длиной Ljjt, шеек 2, диаметром d, переходных участков от цилиндрической части бочки к шейкам 3 длиной Lf(ab). Наличие переходных участков на валках позволяет снизить возникающие по краям контактные напряжения, причем их распределение по переходному участку, выполненному по кривой второго порядка, обеспечивающей плавный переход от бочки к шейке, является более равномерным. Наличие плавного перехода позволяет применять на станах, оснащенных валками предлагаемой конструкции, большие обжатия за счет повышения прочности валков, что является резервом повьшения производительности станов. Диапазон для переходного участка относительно бочки валка в пределах 0,05-0,1 определяет его длину. Нижнийпредел длины переходного участка обусловлен тем, что он явля ется нижней границей наиболее эффек тивного снижения напряжений, возникающих по краям бочки. Верхний предел отношения г-- , о печивает наибольщую эффективность снижения краевых напряжений, обусло влен техническими условиями процесса, согласно которым длина цилиндри ческой части валка должна быть боль ше максимальной ширины прокатываемо полосы на 100 мм и более. Таким образом, выбранный диапазо отношения является оптимальным. Прокатный валок работает следующим образом. К бочке 1 валка предварительно прокладывается распределенная нагру ка. Участки сопряжения аЬ бочки 1 с шейками 2 являются местом максимальной концентрации нгпряжения, которые возрастают или уменьшаются в зависимости от их конфигурации. При прокатке такая схема напряженного состояния сохраняется и усугубляется дополнительными напряжениями, вызванными давлением металла на валки. Наличие переходных участков обеспгечивает равномерное распределение напряжений по бочке валка и тем самым улучшает условия их работы. При прокатке в валках с наличием переходных участков, длина рабочай части валка, составляющая 0,80-0,95 длины бочки валка, обеспечивает получение полосы максимальной ширины, повышение запаса прочности валков, возрастающего в несколько раз, позволяет увеличить обжатие при прокатке, снизить расход металла при их изготовлении. Экономическая эффективность от использования валков предлагаемой конструкции на тонколистовых Станах обеспечивается повышением производительности станов за счет увеличения возможных обжатий в клетях, оснащенных валками предлагаемой конструкции, а так же за счет снижения выхода из строя. Формула изобретения Прокатный валок, преимущественно для тонколистовых станов, содержащий бочку, сопряженную с mePiKaifli через профилированные переходные участки, отличающийся .тем, что, с целью увеличения обжатий при прокатке и повьшгения стойкости валков, переходнь е участки выполняют по образующей, описываемой вьшуклой кривой ETOpoto порядка, причем длина участка составляет OjOS-O,I длины бочки валка. Источники информации, принятые во внимание при зксперт.изе 1,Авторское свидетельство СССР № 562326, кл. В 21 В 27/02,. 1977. 2.Полухин В.П, и др. Надежность и долговечность валков холодной прокатки, 1977, с. 251.