Прокатный валок

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использёвано в конструкции прокатных валков . Прокатный валок содержит бочку 1 и шейки 3, сопрягающиеся по переходным криволинейным поверхностям 2, на которых выполнены кольцевые выточки 5 полукруглого сечения. Радиус этих выточек выбирается из -соотношения R (D/d)-|r, где D и d - диаметры бочки и шейки валка; 1 - расстояние от торца бочки до выточки. Указанное выполнение выточек обеспечивает максимальное снижение коэффициента концентрации напряжений при различных диаметрах валков. Валок включает приводной шлицевой треф, пазы которого сопряжены с выступами галтелями . На них выполнены продольные выточки на расстоянии 0,8-12 радиуса галтели от торца выступа трефа и глубиной 0,3-0,6 радиуса галтели. 4 ил. (Л Фиг. 2

ССИОЗ СОВЕТСКИХ

COUHAËÈÑÒÈ×ÅCHÈÕ

РЕСПУБЛИК (19) (и) (50 4 В 21 В 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 2

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3910380/22-02 (22) 17.06.85 (46) 30.06.87. Бюл. М-* 24 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) В.П.Приходько, В.Н.Рябко, Я.А.Барг и В.Д.Елякин (53) 621.771.068 (088.8) (56) Энциклопедический справочник.

Машиностроение, т.2, с. 512-514.

Авторское свидетельство СССР

Ф 845904, кл. В 21 В 27/02, 1980. (54) ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть исполь зовано в конструкции прокатных валков. Прокатный валок содержит бочку i и шейки 3, сопрягающиеся по переходным криволинейным поверхностям

2, на которых выполнены кольцевые выточки 5 полукруглого сечения. Радиус этих выточек выбирается из .соотношения R = (Р/d) Pl, где D u d — диаметры бочки и шейки валка; 1 — расстояние от торца бочки до выточки. Указанное выполнение выточек обеспечивает максимальное снижение коэффициента концентрации напряжений при различных диаметрах валков. Валок включает приводной шлицевой треф, пазы которого сопряжены с выступами галтелями. На них выполнены продольные выточки на расстоянии 0,8-12 радиуса галтели от торца выступа трефа и глубиной 0,3-0,6 радиуса галтели.

4 ил.

1 1319

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при обработке металлов давленйем на станах горячей и холодной прокатки, в частности толстолистовых станах.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности валка.

На фиг.1 изображен прокатный ва- 10 лок; на фиг.2 — распределение напря— жений на участке сопряжения бочки с шейками валка; на фиг.3 — сечение

А-А на фиг.1; на фиг.4 — распределение напряжений на участке шлицевого трефа.

Прокатный валок содержит бочку 1, сопряженные с ней посредством криволинейных участков 2 шейки 3. Шейки 3 соединены с трефами 4. Участок 2 соп- 20 ряжения выполнен по радиусу R, а между участком 2 и рабочей поверхностью шейки 3 валок снабжен кольцевой выточкой 5 полукруглого сечения. Глубина h проточки 5 равна 0,30,5 величины радиуса R участка сопряжения 2.

Треф 4 имеет шлицевые пазы 6. По дну шлицевых пазов 6 треф 4 содержит на расстоянии 1,, равном 0,8-1,2 радиуса галтели r, от стенки 7 выточки 8, Глубина h, выточек 8 равна

0,3-0,6 радиуса.

Максимальный положительный эффект достигается у нижнего диапазона вза- 35

1 < имосвязанных величин — = 0 8 а для

У

h соотношения — = 0,4.

Увеличение параметра 1 и, как

40 следствие, параметра R вызывает необходимость увеличения и глубины кольцевых выточек h. Верхний предел диапазона изменения глубины кольцевой выточки (h = 0,5R) установлен из ус- 4> ловия предотвращения прогрессирующего ослабления сечения шейки валка.

Уменьшение же граничного условия

h за нижний предел (- 0 3) не обеспек чивает реального снижения концентрации напряжений.

Для шлицевого паза увеличение параметра 1, вызывает необходимость увеличения и глубины выточек h,, т.е. 5 при 1, =1,2r h, должно быть равным

О,бг, Увеличение же параметра h< приводит к ухудшению условий передачи

954 2 момента при шлицевом соединении с дополнительными канавками. Дальнейшее увеличение параметра 1<, независимо от увеличения h приводит к резкому прогрессирующему снижению влияния дополнительных выточек на изменения величины концентрации напряжений шлицевых трефов.

Выход же за нижний предел граничh< 1< ных условий (— c0,3 и — — c0,8) не

r r приводит к эффективному снижению концентрации напряжений в конструкции шлицевого трефа.

Выполнение конструкции прокатного валка согласно изобретению позволяет сократить до минимума как величину переходного участка сопряжения бочки с шейками, так и величину коэффициента концентрации напряжений.

В качестве примера приведена величина коэффициента концентрации напряжений в переходном криволинейном участке известной и предлагаемой конструкции рабочего валка реверсивной клети кварто толстолистового стана

"5000" с диаметром бочки валка, D =

1120 мм, диаметром шейки d = 8 0 мм.

На шейках валков предлагаемой конструкции на расстоянии 1 = 40 мм выполнены кольцевые выточки полукруглого сечения глубиной h = 2,5 мм, равной 0,3 радиуса сопряжения переходного участка R = 8,33 мм.

Установлено, что для валка известной конструкции k = 2,96, для валGf ка предлагаемой конструкции kg х

1,105 или в 2,68 раза меньше. Это свидетельствует о том, что режим работы валка в 2,68 раза менее напряженный, т.е, исходя из прочностных свойств валков возможно увеличение режима обжатия прокатываемого металла на эту же величину без увеличения участка 3 сопряжения бочки с шейками валка °

Кроме того, по дну шлицевых пазов в валках предлагаемой конструкции на расстоянии 1, = r = 2мм от торцовой стенки впадин шлица выполнены выточки глубиной h, = 1 мм.

Расчетом по известной методике установлено, что значение величины коэффициента концентрации на переходных участках впадин и выступов шлицевых пазов валка известной конструкции составляет kg = i,87, а для

13199зч валка согласно изобретению k

1,09, или в 1,72 раза меньше.

Кроме того, уменьшается вероятность выхода из строя валка по при- 5 чине срезов буртов трефового соединения за счет снижения экстремальных значений концентрации на переходных участках от впадин к выступам.

Приведенные значения свидетельствуют о том, что режим работы приводного трефа валка предлагаемой конструкции в 1,72 раза менее напряженный, т.е. исходя из прочностных свойств металла трефовых. соединений валков возможно увеличение передаваемой нагрузки от привода двигателя на валок в 1,72 раза.

Поскольку снижение напряжений меньше, чем то, которое достигается на участке сопряжения бочки с шей° Э кой оно и определяет допустимое уве25 личением нагрузки на валки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

Прокатный валок, содержащий бочку и шейки, сопряженные между собой по переходным криволинейным поверхностям, имеющие кольцевые выточки полукруглого сечения, приводной шлицевой треф с пазами, сопряженные с выступами галтелями, имеющими продольные выточки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности валка, глубина кольцевых выточек составляет

0,3-0,5 радиуса криволинейной поверхности, выбираемого из соотношения

D к= — Г

Д У где D u d — диаметры бочки и шейки валка;

1 — расстояние от торца бочки .до кольцевой выточки, а продольные выточки пазов шлицевого трефа выполнены на расстоянии 0,81,2 радиуса галтели от торца выступа трефа и глубиной 0,3-0,6 радиуса галтели.

1319954

Составитель В.Васильева

Техред В.Кадар

Редактор А,Долинич

Корректор В.Бутяга

Заказ 2553/9 Тираж 480 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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