Способ формирования рулона Советский патент 1981 года по МПК B21C47/00 

(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РУЛОНА

Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности, может быть использовано при прокатке жести. Известен способ формирования полосы перец намоткой ее на барабан моталки, включающий намотку с постоянным натяжением l}. Недостатком данного способа является то, что при намотке полосы толщиной 0,2 мм в рулон большого диаметра происходит потеря устойчивости внутренних витков в рулоне. Это приводит к браку большого количества полосы. Кроме того, такой рулон очень трудно снять с барабана, что приводит к Ьавержкам во времени и, слецсмвательно, к снижению производительности агрегата. Известен также способ формирования полосы перед намоткой ее в рулон, включающий намотку полосы с натяжением на барабане моталки. При этом намотку первых пяти витков производят с повышенны натяжением, например для углеродистых сталей в 2-2,5 раза больше технологического, с послеоующим снижением натяжения до технологического на 5О-1ОО ЪбЬротах моталки Г21. Недостаток известного способа состоит также в том, что при болошом количестве витков полосы в jjynoHe (2-3 тыс) и малой толщине полосы,например при намотке жестас, происходит по тер яустойчивости внутренних витков после снятия рулона с моталки. При этом внутренние витки вьтучиваются по внутреннему диаметру рулона. Такой рулон нельзя надеть на барабан разматьюателя для аапьнейшбй обработки полосы. В ряде случаев при большой величине потерявшего устойчивость слоя рулон нельзя даже снять со сложенного барабана. Это вызьтает простои стана. Потерявшие устойчивость внутренние витки полосы в рулоне, как правило, представляют собой пропукцию низкого качества. Цель изобретения прецотвращение потери устойчивости внутренних витк.ов рулрнапрй снятии его с барабана моталки. . Указанная цель достигается тем, что в способе формирования рулона полосового материала путем намотки с натяжение полосы номинальной толщины на барабан моталки 5-20 витков рулона формируют из полосы толщиной, превышающей в 1,3-3 раза номинальную, послеоующие 2О-50 витков: формируют из полосы с толщиной постепенно уменьшающейся от толщины первого участка цо номинальной. Для снижения опасности потери устой чивости внутренних витков в рулоне делесообразно- их формировать из полосы увеличенной толщины. Это связано с тем, что критическое радиальное давление, при котором наступает потеря устойчивости витков, существенно зависит от толщины полосы. Потеря устойчивости витка определяется величиной его момента инерции. Величина же момента инерции прямо припорциональна кубу толщины полосы (U.± &h , где Л момент инерции, и 6 - ширина и толщина полосы). Кроме того, толщина полосы, радиус витка и величина критического давления р , вы зывающего потерю устойчивости витка, связаны между собой следующей зависи- мостыо . где Е - модуль упругости металла полосы, Я толщина полисы, R - радиус витка. Таким образом, толщина полосы решаю щим образом определяет потерю устойчивости витков полосы и, увеличивая толщи ну наиболее нагруженн 1х (сильнее всего сжатых) внутренних витков, можно существенно пшысить устойчивость рулона. Однако нельзя допустить, чтобы внутренние витки полосы из-за несоответстви их толщины основному металлу пошли в брак. Поэтому целесообразно внутренние витки делать из полосы толщиной, соотве ству1ющей сортаменту стана. Тогда при порезке полос листы повышенной тблщины будут отсортированы в другой, по отноше нию к остальному металлу, карман и также отправлены по заказам потребителям. Сортамент станов жести, на которых в основном и наблюдается потеря устойчивости витков, предусматривает, как правило, прокатку полос толщинами в диа пазоне, равном утроенной величине мини- мальной толщины прокатываемой полосы. Например на известном стане, предусматривается прокатывать ,и сматывать в рулон полосы толщиной от 0,2 до 0,63 мм. Следовательно, при прокатке и намотке полос толщиной 0,2 мм первые витки могут быть сформированы из полосы в 3 раза более то-лстой - 0,63 мм. При этом весь металл по толщине будет соответствовать сортаменту стана. Нижний предел в диапазоне 1,3-3,О отношения толщины полосы первых витков в рулоне к номинальной толщине полосы выбора потому, что уменьшение этого отношения менее 1,3 нецелесообразно из-за небольшой величины достигаемого эффекта. В производственной практике теряет устойчивость внутренний слой в рулоне толщиной, как правило, ЗО-7О мм. При толщине полосы 0,2 мм он состоит из 150-350 витков. Устойчивость этого внутреннего слоя витков может быть увеличена более чем в 10 раз, если этот слой будет состоять из витков полосы втрое большей толщины 0,63 мм. Следовательно, в этомслучае слой из утолщенно-, го металла будет иметь примерно 50-110 витков. Такой же устойчивостью, как и при обычном способе намотки рулона из полосы одинаковой толщины, будет обладать рулон с 5-11 витками из утолщенной полосы. На практике достаточно увеличить устойчивость внутреннего слоя в 1,5-2,0 раза. Тогда слой утолщенной полосы .должен состоять из 20 витков. Таким образом, из полосы толщиной, превышающей номинальную, должны формироваться 5-20 внутренних витков рулона. При намотке на барабан моталки полос, прокатываемьцс на непрерывных станах холодной прокатки, системы автоматического регулирования толщины этих станов позволяют уменьшить то.гацину прокатываемого металла в 1,3-3,О р.аза за время, равное времени намотки 20-5О витков. Поэток у такое количество витков должно формироваться из полосы толщиной, постепенно уменьшающейся от максимальной в начале намотки до номинальной. Например, максимальная скорость перемещения нажимных витков действующих станов холодной прокатки листовой стали и составляет примерно- 0,2 мм/с. Для уменьшения толщины полосы с 0,63 до 0,2 мм требуется примерно 3 с (с учетом разгона и торможения привода 5 65 нажимных устройств). При скорости tipoкатки 2О м/с (скорость прокатки жести толщиной О,-2 мм) примерно 60 м полосы буцет иметь переменную толщину О,63 0,2 мм. При циаметре барабана моталки 500 .мм получается, что 6О м полосы пойцет на формирование 4О витков. Прпз ченное количество витков попадает в названный диапазон 20-50 витков. . Величина напр51жений во внутренних витках рулона является исходной для проверки их на устойчивость. Увеличивать толщину первых витков в указанных пределах следует до тех пор, пока результаты расчета или эксперимента покажут, что потери устойчивости не происходит. Пример. Прокатывают и сматьюают в рулоны полосы толщиной и шириной 73О мм. Полосы наматьюают на барабан моталки с постоянным нат5гасением намотки, равным 5 кг/мм . При постоянной толщине полосы во всех ках внутренний слой из ЗО витков теряет, как правило, устойчивость. При наМотке полосы на барабан моталки по предлагаемому способу первые 1О витков формируют из полисы толщиной 0,36 мм, т.е. в 1,64 раза больше номинальной толщины полосы, равной О,22 мм, а на последующих 40 витках толщина полосы равно33366мерно уменьшается от 0,36 цо 0,22 мм. Полученные при таком способе намотки полосы рулоны устойчивости не теряют. Экономические расчеты покаэьгоают, 5 что внеорение прецлагаемого изобретения толькЪ в листопрокатном цехе цаст эффект -не менее 20О тыс руб в/г. ормула изобретения Способ формирования рулбна полосовго материала путем намотки с натяжением полосы номинальной толщины на барабан моталки, отличающийся тем, что, с целью предотвращения потери устойчивости внутренних витков рулона при снятии его с барабана .моталки, 5 - 2О витков рулона, образующие внутренний участок формируют из полосы толщиной, превышающей в 1,3-3 раза номинальную. а последующие 20-50 витков формируют из полосы, с толщиной постепенно умень-; шающейся от толщины внутреннего участка до номинальной, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Беняковский М, А. и др. - Сталь, 1973, М 12, с. 11О5-1107. 2. Авторское свидетельство СССР № 332883, кл, В 21 С 47/00, 1971 (прототип). .