ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3764214/22 вЂ” 02 (22) 02.07.84 (46) 07.01.86. Бюл. ¹ 1 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) 1О.В.Полторапавло, В.А.Феник, В.Г.Гром, А.10.Литвиненко, В.К.Шевцов и А.B,Uûáàíü (53) 621.771.2.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 232913, кл. В 21 В 27/06,1967.

Авторское свидетельство СССР

¹ 561579, кл В 21 В 13/14,1976.

„„SU„„1202645 А (54)(57) УЗЕЛ ВАЛКОВ ПРОКАТНОГО

СТАНА, включающий два валка с параллельными осями и ручьями, образующими круглый калибр, о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности размеров и качества поверхности круглого профиля за счет его вращения при прокатке в калибре, валки выполнены в виде усеченных конусов с углом наклона образующей к оси валка

7-45" и расположены конусностью один навстречу другому.

1 12

Изобретение относится к прокатному производству и может быть испольэовано при прокатке круглых сортовых профилей и заготовок.

Цель изобретения вЂ” повьппение точности размеров и качества поверх.ности круглого профиля за счет его вращения при прокатке в калибре.

На фиг.1 показан узел валков, общий вид; на фиг.2 и 3 вЂ” схемы действия сил в очаге деформации в поперечном и продольном сечениях калибра соответственно.

Узел содержит валки 1 и 2 с параллельными осями и ручьями 3 и 4, образующими круглый калибр. При этом валки выполнены в виде усеченных конусов с углом наклона образующей к о к оси валка, равным 7-45 и расположены конусностью один навстречу другому.

Принцип работы предлагаемой конструкции заключается в следующем.

При прокатке круглого подката в калибре, нарезанном на конических валках, имеющих противоположную конусность, действуют нормальные силы и силы трения в зоне контакта металла с валком. При расположении калибра на равных расстояних относительно осей рабочих валков контактные силы, действующие в зоне А, в любом сечении очага деформации симметрично-противоположны относительно точки 0 и нзаимно компенсируют одна другую. Рассмотрим действие ( контактных сил в зонах В и В ° В зоне В сила Р, действующая со стороны нижнего валка на деформируемый металл, раскладывается на нормальную

Р„ и тангенциальную Pn . Длина контакта металла- с валками в указанной зоне осуществляется по дуге о сJ.

Соответственно в зоне В действует сила P со стороны верхнего валка ( на металл. Момент от действия пары

l сил Р и Рс приводит к вращению прокатываемого металла в калибре., Укаэанный момент определяется по формуле

М=Р-„О Е ЕЪ,J = О, pa eg ..,-",, где с(. вЂ” угол наклона образующих рабочих валков, т.е. 21 с(. ранен конусности каждого из валков.

Длина дуги контакта 3 i. bcd =

= 0,5 с(.3

Вследствии того, что металл в процессе деформации начинает нрав

02645 2

Жаться по часовой стрелке (фиг.2) возникают силы трения Г, „ „, которые направлены во взаимно противоположные стороны. Эти силы действуют по всему параметру калибра, за исключением ь à b и и а Ъ . Допуская что коэффициент трения имеет одинаковую величину н продольном и поперечном направлениях, а также усред(((няя эпюру давления прокатки в очаге деформации, получают

1 p. поп. (.п р.

С учетом сказанного крутящий момент от действия поперечных сил трения записывается в следующем ви.с це:

М,--ИЗ ("Г-Л >,1=-Рл Ю ("- ).

На металл также действует.продольная сила трения (фиг.3), вертикальная составляющая от которой F

= г „ на участках В и В,вызывает

25 крутящий момент, который определяется следующим образом. н о

М = 0 ИD 1о(,со q!nyJq- 0 р д о (х

"з 4 к СОЬ вЂ” 111 q d г 7 где „ вЂ” нейтральный угол;

Ч вЂ” текущий угол; вЂ” катающий радиус калибра.

Производя интегрирование и последующее преобразование, получают

Мз= Рг D Roc cog вЂ” (1-2со5 („leo& ñ(), 2 о(.

Суммарный крутящий момент, нозни1сающий в результате действия всех. щ сил, равен з

Мкр=Е М, =0,5РО (к.соз вЂ” -21 (к-a)+ р 1=1 ь 2 q вЂ” „аксаи-(I-2соь(„ сов ), Из приведенных выкладок видно, что вращение металла относительно валков начинается, когда пара сил P вЂ” P-„ превьппает по своему значению сдерживающий момент от сил трения.

Минимально допустимый угол м при котором начинается вращение металла в калибре, можно найти из условия Мкр ) О, т.е.

° с(К с/.

55 M cob вЂ” -24(ii-с()+ вЂ” с cos вЂ” (1-2соз „ со с з) 0.

Нижняя граница угла наклона образующей валкой определяется получен

1202645 ным выражением и для сортимента круглых профилей от 10 до 200 мм, при углах захвата до 12 и при разо личных диаметрах валков, реально существующих коэффициентах трения, равна 7 . Так для условии: 2 = 100 мм о

350 мм, 4 = 0,1 u dh = 2 мм, получают со 83 0,994; cosg„= 0,999, ф =

26,5 мм ис „„;„, определенный по предложенной формуле, равен 21 о

Верхняя граница угла наклона образующих валков определяется конструктивными соображениями и прочностными показателями рабочих валков о

Она ограничивается углом в 45

Технико-экономические преимущества изобретения в сравнении с известными техническими решениями заключаются в повышении точности ,геометрических размеров и качества поверхности за счет вращения круглого профиля при прокатке. Это обусловлено тем, что каждое элементарное сечение круглого профиля при прокатке совершает вращательно-поступательное движение вдоль очага деформации. При этом каждая точка поверхности круглого профиля подвЂ” вергается многократной деформации, 10 т.е. те части контура элементарного сечения„ которые в момент захвата попадают в разъем калибра, совершая вращательно-поступательное движение вдоль очага деформации, смещаются относительно разъема и подвергаются деформации в круглом калибре. Это и обуславливает повышение точности размеров (снижение овальности) круглого профиля. Иного2р кратная. деформация точек поверхности профиля повышает эффективность выкатывания микродефектов.

Составитель И.Скоробогатский

Редактор Н.Данкулич Техред Т,Тулик Корректор Л.Патай

Заказ 8350/8 Тираж 548 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