Способ смазки при прокатке

 

1. СПОСОБ СМАЗКИ ПРИ ПРОКАТКЕ , включающий нанесение смаз .ки на инструмент, обработку ее давлением и подачу в очаг деформации, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения непроизводительного расхода смазки путем изменения ее начальной вязкости, смазку обрабатывают давлением 0,5-10 кг/мм-. 2. Способ по ni Т, отлича ющ и и с я тем, что, с целью обеспечения оптимальных условий трения при деформации, смазку подают в очаг деформации черезвремя t после ее обработки давлением, определяемое зависимостью ИоГ .е.(. где О пьезокоэффициент вязкости , i давление предварительной обработки, кг/мм ; (Л lo начальная динамическая CZ вязкость, кг. Vнеобходимая динамическая вязкость при входе в очаг деформации, кг-с/мм.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ((б1) В 21 В 27/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6-р —

Bn(g l g ) где 9

1р f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3536470/22-02 (22) 11.01.83 (46) 23 04 85. Бюл . № 15 (72) О.П. Максименко, В.М. Самохвал, А.TI. Грудев, И.N. Гелерман, А.С. Чабанюк и Н.А. Кирилюк (71) Днепродзержинский ордена Трудового Красного Знамени индустриальный институт им.И.И.Арсеничева (53) 621.77.08(088.8) (56) 1. Авторское свидетельства СССР № 562328, кл. В 21 В 45/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 359075, кл. В 21 В 45/02, 1973. (54)(57) 1. СПОСОБ СМАЗКИ ПРИ ПРОКАТКЕ, включающий нанесение смаз.ки на инструмент, обработку ее давлением и подачу в очаг деформации, отличающийся тем, что, с целью снижения непроизводительного расхода смазки путем изменения ее начальной вязкости, смазку обрабатывают давлением 0,5-10 кг/мм-".

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения оптимальных условий трения при деформации, смазку подают в очаг деформации через время т, после ее обработки давлением, определяемое зависимостью пьезокоэффициент вязкости, мм /кг, давление предварительной обработки, кг/мм ; начальная динамическая

Вязкостьр кг c/мм необходимая динамическая вязкость при входе в очаг деформации, кг ° с/мм? .

1151338

Изобретение относится к отрасли черной и цветной металлургии, в частности к обработке металлов давлением, и может быть использовано при горячей, теплой и холодной прокатке. 5

Известен способ смазки при обработке металлов давлением, включающий нанесение смазочного вещества на обрабатываемый металл и инструмент, охлаждение смазочного слоя, напри- 10 мер, двуокисью углерода с целью улучшения антифрикционных свойств, смазки путем повышения ее вязкости j1), Недостатками способа являются непроизводительный расход охладите- 15 ля — охлаждению подвергается не только смазочный слой, ио частично обрабатываемый металл и инструмент,и высокая стоимость известных охладителей, что вызывает значительное 2О увеличение стоимости передела с . использованием гехнологических сма зок.

Наиболее близким техническим решением является способ подачи смаэ- д5 ки в очаг деформации, включающий нанесение смазки на инструмент и обработку ее давлением посредством пропускания между рабочим и опорным валками (2)

Однако известный способ не предусматривает регламентирования величины давления при обработке смазки, вследствие чего смазка может оказаться недостаточно вязкой.

Целью изобретения является сни35 жение непроизводительного расхода смазки путем изменения ее начальной вязкости и обеспечение оптимальных условий трения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу смазки при прокатке, включающему нанесение смазки на инструмент, обработку ее давлением и подачу в очаг деформации, смазку обрабатывают давлением

0,5-10 кг/ммг

Кроме того, смазку подают в очаг деформации через время t после ее обработки давлением, определяемое зависимостью

9 Р " (l р, чо1 где 8 — пьезокоэффициент вязкости,. мм /кг, P — давление предварительной обработки, изменяющееся в пределах

0,5-10 кг/мм, р — необходимая вязкость при входе в очаг деформации, кг с/мм (П), — начальная вязкость смазки при атмосферном давлении, кг с/мм (П).

На фиг. 1 приведен случай применения предлагаемого способа смазки при листовой прокатке," на фиг. 2 экспериментальные зависимости вязкости от времени выдержки.

Предлагаемый способ смазки при обработке металлов давлением включает операции нанесения смазочного вещества на рабочий инструмент, обработку слоя смазки избыточным давлением, изменяющимся в пределах

0,5-10 кг/мм, и собственно деформацию металла.

После нанесения мерного количества смазочного вещества на рабочий инструмент„ осуществляемого одним из известных способов, например распылением, слой смазки обрабатывают избыточным давлением. При этом увеличивается вязкость смазки, благодаря чему повышается адгезия смазочного вещества к поверхности рабочего инструмента и улучшается сцепление между слоями смазки. Тем

t самым предотвращаются непроизводительные потери смазки, например с охлаждающей водой. Кроме этого, повышение начальной вязкости обеспечивает увеличение толщины смазочной пленки в очаге деформации, что crtoсобствует повышению эффективности

° » использования смазки. Таким образом, изменяя давление предварительной обработки смазки, можно значительно уменьшить или полностью исключить ее непроизводительный расход, а также регулировать условия трения в очаге деформации.

Вязкость смазки, олучанная после обработки ее избыточным давлением, с течением времени постепенно уменьшается. Поэтому, изменяя время выдержки между операциями предварительной обработки смазки и деформацией металла, можно регулировать условия трения в очаге деформации. Например для поддержания коэффициента трения на постоянном уровне и устранения

1151338 влияния на него колебаний технологических параметров (температура, марка стали,. износ валков и т.д.) можно за счет изменения времени выдержки регулировать вязкость смазки, поступающей в очаг деформации, тем самым регулировать толщину слоя смазки, а следовательно, и силы трения, Указанные граничные значения дав- 10 лений предварительной обработки смазки установлены на основании проведенных исследований по определению влияния вязкости смазки, поступающей в очаг деформации на толщину смазоч" 15 ного слоя в нем. При давлении предварительной обработки, равном . 0,5 кг/мм, начальная вязкость увеличивается примерно на 107., что вызывает заметное пропорциональное 2О увеличение толщины смазочного слоя в очаге деформации. По мере увеличения давления увеличивается и вязкость

s соответствии с зависимостью

63р (8 Р), где и — вязкость смазки после обР .е работки и начальная, — пьезокоэффициент вязкости

P — давление.

Увеличение вязкости смазки обеспечивает соответствующее увеличение толщины слоя смазки (смазочной пленки) в очаге деформации и сцепления между слоями самой смазки. При дав- 35 пении, превышающем 10 кг/мм, из-эа разогрева смазки, увеличение ее вязкости замедляется и уже не оказывает существенного влияния на толщину слоя смазки. 40 . В интервале времени между операциями предварительной обработки и соб ственно деформацией металла происходит постепенное уменьшение вязкости (фиг. 2). Уменьшение времени 45 выдержки меньше 0,05 с затрудняет техническое осуществление. При выдержке более 30 с эффект увеличения вязкости смазки за счет ее пред.варительной обработки почти исче- 50 зает н:смазка приобретает первоначальную вязкость. Таким образом, регулировать вязкость смазки, посту-. .пающей в очаг деформации, и величину сил трения в нем за счет изменения 55 времени выдержки между указанными операциями можно только в интервале времени от О. до 30 с. Хаксимальное уменьшение вязкости имеет место при времени выдержки до 7 с (фиг. 2).

Путем аппроксимации.экспериментальных данных (фиг. 2) была получена зависимость времени выдержки Ф между указанными операциями, давлением предварительной обработки и необходимым изменением вязкости . от начального значения при атмосфер" ном давлении до требуемого значения при атмосферном давлении до требуемого значения с Ц

Е. („1,1

В качестве примера конкретной реализации предлагаемый способ может быть использован при горячей прокатке листовой стали. Нанесение смазочного вещества на поверхность рабочих валков осуществляется одним из известных способов, например конПосле нанесения на валки смазочное вещество обрабатывается давлением в указанных пределах с помощью ролика 1 (фиг. 1), который прижимается к поверхности валка 2 с регулируемым усилием, создаваемым гидроцилиндрами 3. После предварительной обработки избыточным давлением смазка .подается в очаг деформации 4 за счет вращения валков.

Для обеспечения регулируемой выдержки времени между предварительной обработкой смазки и деформацией металла ролик 1 выполнен с возможностью перемещения по бочке валка.

При этом контактное устройство 5 для нанесения смазки перемещается вместе с роликом 1. Перемещение ролика 1 осуществляется в пределах дуги окружности валка, ограниченной с одной стороны устройством 6 для подачи охлаждающей воды, а с другой — вводной арматурой, что.сос тавляет угол g, равный 150 . При диаметре валков 500 мм и скорости прокатки 2 и/с, перемещая ролик 1 в пределах угла et,,можно изменять время выдержки между предварительной обработкой смазки и подачей ее в очаг деформации от 0,125 до 0,05 с.

Усилие прижатия ролика t к валку

2 выбирается заранее в зависимости от вида используемой смазки из условия предотвращения смывания ее охлаждающей водой, и в процессе про1 катки не изменяетея. Например, при

1151338

1использовании касторового масла с начальной вязкостью 2,45 П (О = 0, !5) за счет обработки избыточным давлением, равным 6 кг/мм, повышается вязкость до 6,03 П. За время 5 транспортировки к очагу деформации вязкость смазки несколько снижается и в зависимости от расположения ролика может изменяться в пределах

5,45-4,55 П при выдержке, соответственно, 0,125 и 0,45 с.

При прокатке для устранения влияния на коэффициент трения температуры, раската, в момент захвата ролик располагают в наиболее удаленной точ- 15 ке, следовательно вязкость смазки, поступающей в очаг деформации, будет составлять 4,55 П.

При такой вязкости обеспечивается прохождение смазочной пленки через 20 весь очаг деформации. Если это условие нарушается (например, в случае использования смазки с меньшей начальной вязкостью), вязкость смазки повышают либо за счет расположенияМ ролика 1 на более близком расстоянии от очага деформации, либо повышая давление предварительной обработки. По мере снижения температуры раската для поддержания постоянного щ коэффициента трения за счет повышения вязкости смазки, ролик 1 перемещают по направлению к очагу деформации. Скорость перемещения выбирают таким образом, чтобы к концу прокатки ролик занял крайнее положение, т.е. максимально приблизился к очагу деформации. При этом вязкость смаз ки, поступающей в очаг деформации, будет равна 5,45 П. Если для поддержания коэффициента трения на постоянном уровне достаточно вязкости 5,0 П, время выдержки, т.е. транспортировки смазки от ролика до очага деформации, составляет 0,26 с.

По сравнению с известными способами смазки предлагаемый способ обеспечивает существенное снижение расхода смазки на 25-40Х за счет предотвращения ее смыва водой и потерь через кромки полосы. Кроме этого, за счет поддержания технологических параметров на постоянном уровне (коэффицйент трения, усилия прокатки и т.д.) снижается себестоимость изготовления продукции, что также обеспечивает получение экономического эффекта. Например, применение предлагаемого способа в условиях листового стана 1680 только за счет сокращения расхода масла может обеспечить снижение себестоимости изготовления т проката на 0,6-0,8 руб.

Ожидаемый экономический эффект, с учетом необходимых капиталовложений,составит около 200 тыс.руб. в год.

llS1338

1151338

t,ñ

Составитель М. Реутова

Редактор Л. Зайцева Техред З.Палий

Корректор А. Зимокосов

Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2216/6 Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5