Устройство для правки круглого проката

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ КРУГЛОГО ПРОКАТА, содержащее два ряда установленных оппозитно между собой гиперболических валков, торцовые пвверхности каждого из которых выполнены с разными диаметрами, а ось вращения каждого валка одного ряда расположена под углом к оси врацемия валка другого ряда, отличающееся тем, что, с целью повышения качества правки, действительная ось гиперболы образует с осью вращения валка угол, равный 55 - 88°, при этом соседние валки в каждом ряду обращены один к другому торцовыми поверхностями с одинаковым диаметрами . (Л с схз со «vj

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 21 В 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3692911/25-27 (22) 20.01.84 (46) 30.09.85,.Бюл, Я 36 (72) M.Â.Äåìàêoâ, А.В.Никитюк, Д.С.Фридман, Л,Л.Ситников, А.С.Ивахненко, Ю.А.Старостин и В.Г.Конев (71) Уральский научно-исследовательLKHA институт. трубной промышленности (53) 621.982.45(088.8) (56) Ваявка Великобритании, 9- 1574221, кл. В 21 D 3/02, 03.09.80. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ КРУГЛОГО ПРОКАТА, содержащее два ряда

„„SU„„1181737 A установленных оппозитно между собой гиперболических валков, торцовые поверхности каждого из которых выполнены с разньп1и диаметрами, а ось вращения каждого валка одного ряда расположена под углом к оси вращения валка другого ряда, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества правки, действительная ось гиперболы образует с. осью вращения валка угол, равный 55 — 88 при этом соседние валки в каждом ряду обращены один к другому торцовыми поверхностями с одинаковыми диаметрами.

2 sink (3) M (t-2y) 2 Е Тх (4) P = archy el (сн-cty

1 N

К Е Ix (2) 50

1 118173

Изобретение относится к области, обработки металлов давлением, а именно к правке круглого проката.

Цель изобретения — повышение качества правки. 5

На фиг. 1 показано устройство,общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1;,на фиг. 4 — устройство, общий вид (сверху); на фиг. 5 — 10 калибровка валков .одной пары (сплошная линия — .предлагаемое устройство, пунктирная - известное); на фиг. 6 схема изгиба проката между валковыми парами. 15

Устройство содержит валковые пары, каждая из которых состоит из верхнего и нижнего валков.

При захвате выправляемого изделия (проката) входной парой валков 20 оно отклоняется от оси правки на угол о . В..средней паре валков за счет их симметричного расположения происходит поворот проката на угол .о в обратную сторону, т.е. прокат 25 изгибается между парами валков„ Таким же образом происходит изгиб проката между средней и выходной парами валков.

В устрочстве использованы гиперболические валки, торцовые поверхности которых выполнены с разными диаметрами, при этом ось вращения каждого валка одного ряда располо- 35 жена под углом к оси вращения валка второго ряда.

Угол .отклонения исправляемого проката от оси правки связан с ве- 40 личиной йК (аК - P — К" ) (фиг.4)

2 к

Между парами валков реализуется 45 чистый изгиб проката, поэтому спразедливо выражение де R — радиус из гиба в ыпр авля емого проката;

М вЂ” изгибающий момент; — модуль упругости материала 55 проката;

3 Х вЂ” момент инерции поперечного..ппАиля проката; то же время радиус изгиба определяется (фиг.4) Примем, что изгиб проката предельно упругий, т.е °

5i g)

Е 2 где Ь вЂ” предел текучести материала

S проката;

D — наружный диаметр проката.

Из фиг. 3 находим зависимость

d К от угла 5, путем соответствующих математических преобразований и расчетов получаем: проведя соответствующие преобразования получаем

Для каждого типа косовалковой правильной машины значения К, К„, Рк — величина постоянная, меняется только диаметр проката D, и величина 3 находится в следующем диапазоне где D, D минимальный и

ФИН МсмКс и максимальный диаметры проката.

3а счет изменения калибровки валков возникает дополнительный изгиб проката между ларами валков.

Величина дополнительного изгиба зависит также от углового положения валков: В случае максимального контакта с валками величина дополнительного изгиба максимальна. С увеличением угла наклона валков сокращается длина контакта и уменьшается величина дополнительного изгиба. Изменением угла наклона валков можно I 181737 (R Rr ) Р» отношения нижний предел

p „ arctic 2

/.мин агс я л л

40 управлять величиной дополнительного изгиба проката, Плоскость действия дополнительного изгиба расположена под углом к горизонтальной плоскости и его можно разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие (фиг. 1 и

2). При смещении средней пары валков возникает основной изгибающий момент, который суммируется с дополнительным, и общий изгибающий момент определяется выражением

М = (8) где М„, M — горизонтальная и вертикальная составляющие дополнительного момента;

М вЂ” основной изгибающий мопс мент.

Очевидно, что требуемое смещение изгибающей обоймы из двух валков в предлагаемом устройстве меньше по сравнению с известным,так как величина основного изгиба меньше 25 суммарного.

Отношение длины валка (I.» ) к максимальному диаметру обрабатываемого изделия (D ) в правильных косовалковых машинах. составляет 0,2. 30

Отношение максимального диаметра трубы, выправляемого на конкретной машине, к минимальному (Пмд„ ) не превосходит 4-4,5 раз. С учетом предыдущего соотнощения получаем мик = 0 05.

j °

Отношение R — R p- характеризу7 ется коэффициентом вогнутости правильного калибра и для многовалковых машин находится в пределах

0,05-0,15.

Шаг валков (t ) и длина валка связаны соотношением t = (1, 35-2)Ix °

Отношение модуля упругости (E ) и предела текучести () для различных сталей и сплавов меняется в широких пределах. Минимальное из этих отношений значение имеют титановые

Е сплавы () „„ = 2200, а максимальТ

Е ное — отожженная медь () т

= 2200.

Для определения верхнего пределя угла наклона действительной оси гиперболы в математическую зави1) им»с симость (необходимо ввес ти верхний предел отношения

t Е () и ()ea»c к r ле чего получаем

88 о а для определения нижнего .предела этой же величины подставляем

Пмин () и другие границы этих же 2 к отношений, что дает

Расчетные углы наклона действительной оси гиперболы, по которой выполнен валок, в примере.конкретной реализации изобретения, для условий Северского трубного завода, находятся в определенных вьппе пределах.

Пример. Предлагаемое устройство для правки круглых профилей прошло испытание на Северном трубном заводе в линии отделки труб нефтяного сортамента на правильной машине 7х1500 СКМЗ.

Исходные данные для расчета угла:

1 мин = 168 tm Dwaec= 273 MM; R>

= 300 m; Rr = 240 m)ý 2к= 820 m; — 1500 мм; 6 = 38 кг/мм ; Е = — 2, 1 .10 кг/мм .

Диапазон изменения угла наклона действительной оси гиперболы к оси валка определенный по формуле (7) равен 81, 01 (p «(82, 92

Принимая 5 = 82 . Радиусы торца валка при этом составили R

И

I T

= 359,85 мм; К - = 237,45 мм. Профиль валков определялся по обычной методике, но с учетом угла Р. Для изготовления валков был изготовлен специальный шаблон, по которому нарезался профиль валка

За базовый объект принята конструкция 7 — миллиметровой валковый правильной машины СКИЗ,. используемая на данном предприятии. По сравнению с ней предлагаемое устройство

1181737 (Оиг. 2 позволяет повысить качество правки концевых участков трчб .

Испытания показали, что процесс йравки протекает устойчиво, беэ выбора трубы из правильной машины.

Захват трубы валками происходит надежно. Уменьшается смещение средней изгибающей обоймы, примерно в 1,5 ра- !О эа, что улучшает захват переднего конца трубы. Улучшается качество правки концевых участков труб, что сни-. жает брак по "черновине" при нарезке резьбы на концах труб.

Таким образом, в предлагаемом устройстве валки имеют профиль образующей, выполненный по гиперболе, действительная ocb которой наклонена к оси валка на угол, определяемый в диапазоне 88-55О, а не состоит иэ гиперболических и прямолинейных участков,т.е. сама форма валка в предлагаемом устройстве имеет существенные отличия, которые и определяют положительный эффект в виде равномерного прилегания валка и обрабатываемого иэделия, что не обеспечивается в известном устройстве.

1181737

Составитель Э.Копаев

Редактор Т.Парфенова Техред С.Мигунова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6031/9 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ 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