Инструмент роликового стана холодной прокатки труб
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при холодной прокатке на роликовых станах холодной прокатки труб. Цель изобретения - повьпнение стойкости инструмента за счет снижения контактных напряжений, возникающих при прокатке. Инструмент включает ролики с бочкой 1 и цапфами 2, выполненными в виде усеченных конусов, и контактирующие с цапфами роликов профилированные опорные планки 3. Повышение стойкости инструмента за счет снижения контактных напряжений, возникаюших при прокатке, достигается, если цапфы каждого ролика присоединены к его бочке меньшими основаниями конуса, при этом отношение диаметров оснований конуса составляет 1,0006-1,0007. 2 ил. 1 табл. S (Л ISD ас О5 Ю 4
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1284624
nl) 4 В 21 В 21 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фиг. 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3943681/22-02 (22) 19.08.85 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) В. Н. Усенко и В. Н. Владимиров (53) 621.77! .06-589.4.002.54 (088.8) (56) Шевакин Ю. Ф. и Сейдалиев Ф. С.
Станы холодной прокатки труб. — М.:
Металлургия, 1966, с. 88.
Авторское свидетельство СССР № 446327, кл. В 2! В 21/00, 1972. (54) ИНСТРУМЕНТ РОЛИКОВОГО
СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при холодной прокатке на роликовых станах холодной прокатки труб. Цель изобретения — повышение стойкости инструмента за счет снижения контактных напряжений, возникающих при прокатке. Инструмент включает ролики с бочкой 1 и цапфами 2, выполненными в виде усеченных конусов, и контактирующие с цапфами роликов профилированные опорные планки 3. Повышение стойкости инструмента за счет снижения контактных напряжений, возникающих при прокатке, достигается, если цапфы каждого ролика присоединены к его бочке меньшими основаниями конуса, при этом отношение диаметров оснований конуса составляет 1,0006 — 1,0007. 2 ил. 1 табл.
1284624
Изобретение относится к обработке ме.таллов давлением и может быть использовано при прокатке на роликовых станах холодной прокатки труб.
Цель изобретения — повышение стойкости инструмента за счет снижения контактных напряжений, возникающих при прокатке.
На фиг. 1 показан инструмент, общий вид; на фиг. 2 — положение инструмента в зоне наибольшего давления металла на ролик.
Инструмент роликового стана содержит ролики, каждый из которых имеет бочку 1 и цапфы 2, выполненные в виде усеченных конусов с соотношением диаметров оснований 1,0006 в 1,000? и присоединенные к бочке меньшими основаниями, и контактирующие с цапфами каждого ролика профилированные опорные планки 3.
Прокатку труб с использованием предлагаемого инструмента осуществляют следующим образом.
Ролики при своем вращательно-поступательном движении по рабочим поверхностям профилированных опорных планок 3 деформируют трубу на оправке по диаметру и стенке. В начале очага деформации, когда давление металла труб на ролики невелико, они изгибаются незначительно и занимают соответствующее положение (фиг. 1) . Цапфы 2 каждого ролика контактируют с рабочими поверхностями (профилированной) опорной планки 3 не по всей ширине, а только по наружным поверхностям. Поскольку давление невелико, то и контактные напряжения также незначительны и разрушения рабочего инструмента (роликов и планок) не происходит.
В зоне обжатия, когда давление металла прокатываемой трубы максимально, каждый ролик претерпевает максимальный изгиб и занимает положение, показанное на фиг. 2
Цапфы ролика контактируют уже по всей ширине рабочей поверхности профилированной опорной планки, что дает возможность уменьшить контактное напряжение и избежать разрушения инструмента.
Предлагаемое выполнение инструмента позволяет уменьшить контактные напряжения, приводящие к быстрому износу рабочего инструмента за счет увеличения площади контакта цапф ролика с рабочими поверхностями опорной планки.
Соотношение между диаметрами меньшего и большего основания цапф ролика найдено расчетным путем из условия максимально допустимой нагрузки на ролик.
Конусность образующей цапфы рассчитывают в зависимости от нагрузки по формуле для определения величины прогиба
4О
55 где i — конусность образующей цапфы;
P — нагрузка на ролик; — модуль упругости; —, момент инерции.
В результате расчетов получают конусность образующей цапфы и в зависимости от диаметра основания, примыкающего к бочке ролика, равного диаметру цапфы известного ролика, находят диаметр большего основания и их соотношение, для всех типоразмеров станов, равное 1,0006
1,0007.
Если соотношение диаметров большего и меньшего оснований цапфы меньше 1,0006, то при максимальном давлении металла на ролик, он занимает положение, при котором контакт между цапфой и рабочей поверхностью опорной планки имеется не по всей ширине, что приводит к увеличению контактных напряжений и большому износу рабочих поверхностей опорных планок с внутренней стороны.
Если соотношение диаметров оснований цапфы больше 1,0007, то это также приводит к увеличению контактных напряжений, поскольку цапфа ролика опирается не на всю ширину рабочей поверхности планки, что приводит к увеличенному износу рабочей поверхности опорных планок с наружной стороны.
Таким образом, выполнение цапф ролика в виде усеченных конусов, примыкающих меньшими основаниями к бочке ролика, с соотношением диаметров большего и меньшего оснований, равного 1,0006—
1,0007, уменьшает износ инструмента и повышает его долговечность за счет снижения контактных напряжений.
Предлагаемый и известный инструменты опробуют при холодной прокатке труб размерами 17,0Х0,1 мм из стали 08Х!8Н10Т.
Заготовкой в обоих случаях служат холоднопрокатаные трубы размерами 18,5 Х
X 0,18 мм.
Параметры прокатки труб на стане
ХПТР 15-30 в обоих случаях составляют: величина подачи 1,5 — 2,0 мм за двойной ход клети, скорость клети 60 двойных ходов в мин, температура заготовки +25 С, охлаждение инструмента и труб- эмульсионное, длина прокатанной трубы 4500 мм, диаметр цапфы известного ролика и диаметр меньшего основания цапфы предлагаемого ролика 45 мм.
При прокатке используют предлагаемый инструмент с соотношением диаметров большего и меньшего оснований, равным 1,00055;
1,00060; 1,00065; 1,00070 и 1,00075, что соответс".вует диаметру большего основания цапфы 45,024; 45,027; 45,029; 45,031; и 45,033.
Результаты опробования (усредненные) приведены в таблице.
1284624
Отношение диаметров больКоличество труб, прокатанных на одном комплекте
Инструмент
Диаметр основания, мм шего и меньшего оснований меньшего большего инструмента, м
Предлагаемый
2600
45,0
45,0
3250
45,0
3250
45 0
3250
45,0
2600
45,0
Известный
1300
Формула изобретения
Фиг. я
Составитель Н. Умнягина
Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор А. Обручар
Заказ 7487/8 Тираж 503 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугпская наб., д. 4;5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
45,024
45,027
45,029
45,031
45,033
Как видно из таблицы, предлагаемый инструмент (2 — 4) обеспечивает повышение 25 стойкости инструмента станов ХПТР в 2,5 раза. На инструменте с отношением диаметров большего и меньшего оснований цапф ролика меньше и больше (1 и 5) предлагаемых пределов прокатано 2600 м труб.
Известный инструмент позволяет прокатать 1300 м труб.
Таким образом, предлагаемый инструмент по сравнению с известным обеспечивает повышение стойкости инструмента в
2,5 раза.
1,00055
1,00060
1,00065
1,00070
1,00075
Инструмент роликового стана холодной прокатки труб, содержащий ролики с бочкой и цапфами в виде усеченных конусов и контактирующие с цапфами роликов профилированные опорные планки, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента за счет снижения контактных напряжений, возникающих при прокатке, цапфы каждого ролика присоединены к его бочке меньшим и основаниями конуса, при этом отношение диаметров оснований конуса составляет 1,0006 вЂ,0007.
