Устройство для ломки проката

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства для ломки проката и расширение его технологических возможностей. Пруток 8 вращается посредством шпинделя 9. Режущим инструментом 1 наносят концентратор напряжений в виде кольцевой канавки. Затем радиальной подачей державки 2 ломающие ролики вводятся в контакт с прутком. При этом ролики 3 и 4 вместе с внутренней обоймой подшипника 5 вращаются. Б результате кругового изгиба в прут ке возникают циклические знакопеременные напряжения. В процессе перекатывания проката по граненой поверхности происходит интенсификация процесса ломки. После отделения заготовки цикл повторяется. I з,п. ф-лы. 3 ил. с ifi 00 О) со Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I) 4 В 23 D 23!00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3955748/30-27 (22) 23.09.85 (46) 23.05.87. Бюл. Ф 19 (71) Кишиневский тракторный завод (72) В.В. Ермилов, В.П. Томашенко и А.И. Эрлих (53) 621.967(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 774831, кл. В 23 D 23/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОМКИ ПРОКАТА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения — упрощение конструкции устройства для ломки проката и расширение его технологических возможностей. двЯУ,в 131 1869

Пруток 8 вращается посредством шнинделя 9. Режущим инструментом 1 наносят концентратор напряжений в виде кольцевой канавки. Затем радиальной подачей державки 2 ломающие ролики вводятся в контакт с прутком. При этом ролики 3 и 4 вместе с внутренней обоймой подшипника 5 вращаются.

В результате кругового изгиба в прутке возникают циклические знакопеременные напряжения. В процессе перекатывания проката по граненой поверхности происходит интенсификация процесса ломки. После отделения заготовки цикл повторяется. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1 13118

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для разделения проката на мерные заготовки.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства для ломки проката и расширение его технологических возможностей.

На фиг. 1 изображено устройство 10 для ломки проката, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг, 3— схема взаимодействия прутка со впадиной на поверхности ломающего ролика. l5

Устройство для ломки проката содержит режущий инструмент 1 и установленные на державке 2 ломающие ролики 3 и 4 с рабочими гранями, расположенными на их внутренних поверх- 20 ностях. В зависимости от требований к диапазону регулирования амплитуды дополнительных колебаний роликов может быть и больше двух. Ролики 3 и 4 установлены соосно во внутренней обойме самоустанавливающегося подшипника 5 и скреплены, например, винтами 6. Ролики могут быть повернуты один относительно другого и фиксируются в требуемом положении штифтом 7, 3О . для чего в роликах выполнены отверс— тия. При фиксации роликов в положении, когда профиль их рабочих поверхностей совпадает, амплитуда дополнительно инициируемых колебаний максимальна (фиг. 2,a). При угловом перемещении ролика 4 из указанного

Il положения на величину — относительно

4 ролика 3 частота дополнительных ко — 40 лебаний возрастает, а амплитуда h уменьшается по сравнению с Ь (фиг.2, б) .

Граненые поверхности роликов 3 и

4 выполнены в виде чередующихся учас- 45 тков цилиндра и впадин, причем размеры профиля изготовлены в соответствии с соотношением, полученным исходя иэ условия захвата во вращение ло— мающих роликов вращающимся прокатом. 50

69 2 лика во вращение должен происходить при контакте в любой точке рабочей поверхности, в том числе в точке N, где угол с(имеет максимальное значе,ние. Поэтому условие захвата во вращение без проскальзывания состоит в том, чтобы значение угла подьема с( криволинейного клина в точке N не превышало угла трения с(6 Ч - Ч„, (1) где угол трения скольжения = arctgf

f — коэффициент трения скольжения поверхности разделяемого проката по рабочей поверхности роликов.

С некоторым запасом принимают в соответствии с (1) f = 0,1, откуда

Чк 5 43, угол трения качения

= arctg f„, à f„ — коэффициент трения качения подшипника 1„ = 0,002, откуда Ч 7

Таким образом 4 6 5 О43 — 7

5 36 .

OK является нормалью, проходящей через точку N, в точке К к основанию

KL криволинейного клина, CN является нормалью в точке И к поверхности

NM клина, поэтому угол ONC равен углу подъема клина в точке N.

Геометрические соотношения, связывающие между собой размеры профиля рабочей поверхности роликов, выведены из рассмотрения фиг. 3.

Согласно теореме косинусов в треугольнике ЮС

ОС =- К + r — 2R r cos d,(2)

2 2 2

Здесь R = — радиус внутренней ци2 линдрической поверхности.

Иэ фиг. 3

OC + СИ = ОР + PM . (3)

Введем обозначения CM = r, ON = К, PM = h, где h — глубина впадины, определяющая амплитуду наложенных колебаний.

Иэ выражения (?) с учетом (3) получаем

ОС= R+ 11 — r. (4)

Подставив (4) в (2), получаем: (R+h-r)> = К + z 2 -2К.r cos с После преобразований и решения относительно R получаем

Участок MN (часть впадины) рабочей поверхности ролика (фиг. 3) при взаимодействии прутка с роликом можно рассматривать как поверхность криволинейного клина MNKL с переменным углом подъема с -, причем c(,возрастает от 0 в точке M до максимального значения в точке N. Захват ро(5) (6) h (2r-h)

2R =

r (cos g-1)+?

Подставив в (5) максимально допустимое значение угла Ы.= 5"36 с учетом того, что 2R = D, получим окончательно

h(2r-Н)

h — - 0,005г

13118

Следует отметить, что для нормальной работы устройства необходимо выдержать условие д < 2r, где й— максимальный диаметр разделяемых прутков.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении пруток 8 зажат в шпинделе 9 и.введен в ломаю-. щие ролики 3 и 4, однако не касается fO их. Прутку сообщается вращательное движение и на его поверхность режущим инструментом 1 наносят канавку— концентратор напряжений. После этого радиальной подачей державки 2 ломаю- 15 щие ролики 3 и 4 вводят в контакт с прутком, нагружая отделяемую часть изгибающим усилием. При этом ролики 3 и 4 вместе с внутренней обоймой подшипника 5 захватываются во враще- 20 ние, при этом на циклические знакопеременные напряжения в ослабленном сечении прутка, возникающие в результате кругового изгиба, накладываются дополнительные напряжения, возникающие от перекатывания проката по граненой поверхности роликов, что приводит к интенсификации процесса ломки. После отделения заготовки цикл отрезки повторяется. 30

При необходимости изменить частоту и амплитуду дополнительных колебаний необходимо вывернуть винты 6, выбить штифт 7, развернуть ломающий ролик 4 на необходимый угол и забить 35

69 4 штифт 7 в соответствующие отверстия роликов.

Формула и з о б р е т ения

1. Устройство для ломки проката, содержащее привод вращения проката, механизм нанесения концентратора напряжений, державку с приводом радиального перемещения, ломающие ролики с профильными рабочими поверхностями, установленные в державке с возможностью синхронного вращения, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения технологических возможностей, ломающие ролики установлены соосно с возможностью их регулировочного углового перемещения и выполнены в виде втулок, при этом профильные поверхности выполнены на внутренней поверхности втулок °

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что профильные рабочие поверхности втулок выполнены в виде чередующихся участков цилиндрической поверхности диаметром D соосной опорной поверхности, и впадин, образующая которых расположена по дуге окружности заданного радиуса r, причем размеры профиля граненой поверхности связаны между собой соотношением

h (2r-h)

h — 0,005r где h — максимальная амплитуда наложенных колебаний.

131! 869

Составитель Ю. Филимонов

Редактор С. Патрушева Техред М.Ходанич Корректор И. Шароши

Заказ 1919/12 Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4