Составной прокатный валок

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) В 21 В 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3533813/22-02 (22) 11.01. 83 (46 ) 30. 06 ° 84. Вюл. Р 24 (72) В.П. Полухин, В. Л. Матецкий, В.A Николаев, С.A. Иванов, Н.М.Шуляк, A. A. Герасименко, В.С.Мовшович, В. П. Смородин, A.Е. Руднев, Д.И. Исиров и A.К.Голубченко (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53 j 621. 771. 23 (088. 8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 501788, кл. В 21 В 27/02, 1976.

2. Авторское свндетельство СССР

В 457501, кл. В 21 В 27/02, 1973. (54j(57) СОСТАВНОЯ IIPOKATHbIR ВАЛОК, содержащий несущую ось и насаженный на нее по горячей посадке бандаж, „„SU„„1 01 А на посадочной поверхности которого выполнены канавки в виде винтовой линии, о т л и ч а þ ö è é с ÿ Tåì, что, с целью повышения эксплуатационной надежности валка путем повыше-.. ния прочности посадки бандажа, на несущей оси выполнены винтовые канавки с углом подъема винтовой линии, противонаправленным канавкам бандажа, при этом размеры канавок равны

О, 1(Э вЂ” d ) 4 Ъ (О, 5(э — d);

0,5(В- д) c4 S < 20(D — d);

0,5э < Q 0,9.S где 33 — диаметр посадочной поверхности о:и, мм;

d — диаметр посадочной поверхно- < сти бандажа, мм; C глубина канавок, мм;

5 — шаг канавок, мм; — ширина канавок, мм.

С:

1100018

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям прокатных валков преимущественно для получения полос и листов.

Известен составной прокатный валок, состоящий из несущей оси и бан5 дажа, насаженного на ось посредством винтовой прокатки. Контактная поверхность бандажа и оси по длине бочки бандажа содержит винтовые канавки с углом наклона винтовой линии 15-45о (1Э.

Недостаток данного валка состоит в сложности его сборки, поскольку, насадка бандажа осуществляется на специализированном стане винтовой 15 прокатки.

Наиболее близким к изобретению является составной прокатный валок, содержащий несущую ось и насаженный на нее по горячей посадке бандаж, на 2р посадочной поверхности которого выполнены канавки в виде винтовой линии Е2Э.

Однако этот валок характеризуется недостаточной эксплуатационной на- 25 дежностью, поскольку выполнение винтовых канавок на одной детали состав ного валка-бандаже повышает прочность посадки только в одном направлении, перпендикулярном винтовой З0 линии канавок бандажа.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности валка путем увеличения прочности по-. садки бандажа. 35

Поставленная цель достигается тем, .что в составном прокатном валке, содержащем несущую ось и насаженный на нее по горячей посадке бандаж, на посадочной поверхности которого выполнены канавки в виде винтовой линии, на несущей оси выполнены винтовые канавки с углом подъема винтовой линии, противонаправленным канавкам бандажа, при этом размеры канавок равны

О, 1 (2 - d J< 5 4 О t 5 (П - d ) т

0,5(D-d) 454 20(D-d)

0,554k 6 0,98 . где 3) - диаметр посадочной поверхности оси,мм; 50

- диаметр посадочной поверхности бандажа, мм; глубина канавок, ммг э — шаг канавок, мм; ширина канавок, мм. 55

На фиг. 1 показана несущая ось прокатного валка с канавками на посадочной поверхности; иа фиг. 2 — бан; даж с канавками на посадочной поверхности; на фиг. 3 — профиль канавок, Щ выполняелых на посадочных поверхностях оси и бандажа; на фиг. 4 — вид пересечения выступов на оси и бандаже; иа фиг. 5 - схема расположения канавок (сетка) для повышения проч- 65 ности посадки преимущественно в осевом направлении (0 (ofg 45 ) на фиг. 6 — то же, преимущественно в окружйом направлении (45 <0 (90 ) .

Валок состоит из несущей оси 1 и .бандажа 2, на посадочной поверхности которых выполнены винтовые канавки 3 и 4 с противоположными углами подъема о(, образующие на оси 1 и бандаже .2 выступы 5 и б.

Сборка валка осуществляется с помощью нагрева бандажа 2 (горячая по-. садка ). В процессе остывания бандажа

2 выступы 5 и б на посадочных поверхностях врезаются один в другой с образованием узлов возникаю ей при этом сетки.

При прокатке окружные и осевые усилия передаются через указанные узлы сетки, при этом выступы 5 и 6 работают на смятие и срез.

Глубина канавок h выполняется в пределах О, 1(D-д)4Ъ< 0,5(Р-d). Меньшую глубину канавок 3 и 4 выполнять нецелесообразно ввиду снижения прочности посадки за счет малой глубины врезания выступов. 5 и б, большую - ввиду большого объема меха ничес кой обра ботки и возможной потерей устойчивости выступа 5 или 6 от радиальных усилий, возникающего при посадке.

Шаг канавок з выбирается в пределах О, 9(g-d) 4 Б и 20(Э-д) . Меньшая величина шага ограничена технологическими возможностями изготовления кана- ок 3 и 4, большая — необходимостью остаточного числа узлов сетки на единицу площадки контакта, так как малое число пересечений снижает прочность соединения.

Кроме того, выполнение глубины h и шага 5 канавок 3 и 4 ниже укаэанных пределов приводит к получению поверхности, близкой по шероховатости поверхности после обычной механической обработки и тем самым к снижению эффективности предлагаемой обработки посадочных поверхностей.

Ширина (канавок 3 и 4 выбирается в пределах 0,55 4 t 6 0,95 в зависимости от прочности материалов оси 1 и бандажа 2. Изменяя ширину канавок

3 и 4, можно регулировать контактное давление в местах узлов сетки выступов 5 и 6. Так, например, если

R =0,55, то площадь контакта между бандажом 2 и осью 1 уменьшается в 4 раза и соответственно возрастает контактное давление. Если обычно контактное давление при гладких посадочных поверхностях составляет 50 МПа, то в данном случае оно составляет

200 МПа. Соответственно при t =0,9 контактное давление составляет

5000 МПа. Таким образом, подбирая ширину канавок 3 и 4, можно обеспечить надежное вреэание выступов 5 и 6.

1100018

Ширину канавок 3 и 4 меньше 0,55 и большую 0,95 выполнять нецелесообразно, так как в первом случае контактные давления недостаточны для врезания, а во втором — большими и может возникнуть опасность потери устойчивости выступов 5 и 6.

Для повыаения прочности соединения в осевом направлении угол подъема винтовых канавок 3 и 4 должен выполняться под острым углом до 45

{включая его l, так как в этом случае площадь поверхности смятия и среза врезанных один в другой выступов 5 и б максимальна в укаэанном направлении. По тем же соображениям при передаче усилия преимущественно в окружном направлении угол подъема должен находиться в пределах 45 4Ыс

<90 .При с = 45 поверхности смятия и среза равны в обоих направлениях и соответственно равны передаваемые соединением осезое и окружное усилие.

Требуемая величина угла подъема aL обеспечивается за счет изменения шага в укаэанных пределах и.числом заходов винтовых канавок.

Канавки 3 и 4 могут выполняться при помощи обработки резанием, накатки, электроискровой обработки, химичеcKHM способом и др.

Преимущество предлагаемого соединения бандажа 2 и оси 1 состоит в том, что передача усилий осуществляется не за счет сил трения, величина

10 которых ограничивается контактным давлением в посадке и коэффициентом трения; а за счет усилий среза и смятия выступов 5 и 6, величина которых определяется прочностью мате15 риалов оси 1 и бандажа 2 и которые больше указанных сил трения. Кроме того, повышение прочности посадки ,в пред(лагаемом валке позволяет снизить величину натяга и, тем самым, уменьшить вероятность разрушения бандажа 2 от действия тангенциальных напряжений растяжения.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения 100 тыс.руб. в год.

1100018

Составитель Ю. Лямов

РедаКтор A.Ãóëüêo ТехредС. Мигунова Корректор A. Ференц

М

Заказ 4525/9 Тираж 796 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная, 4