Валковый узел клети полосового прокатного стана

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в клетях полосовых прокатных станов как при холодной, так и при горячей прокатке. Цель изобретения - снижение энергосиловых параметров прокатки путем создания в очаге деформации продольных растягивающих напряжений. Для этого валки выполнены с плоскими углублениями на поверхностях, ориентированными большей осью вдоль валка, и при этом ширина углублений по окружности одного валка в 1,18-2,17 раза больше ширины углубления другого валка. 3 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 21 В 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ (КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4403764/31-02 (22) 04.04,88 (46) 30.08.90. Бюл. ¹ 32 (71) Запорожский индустриальный институт (72) В,А. Николаев, С.С, Пилипенко. В.Д, Морозов, О.Н, Штехно, В.С. Мовшович, В.M. Суханов, В.Т. Тилик. В.И. Кудрин, E.Â. Литвинов и Н,А. Трощенков (53) 621.771.067(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 520143, кл. В 21 В 27/02, 1976, Авторское свидетельство СССР

Nб44569,,кл. В 21 В 27/02, 1977.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к валковым узлам прокатных станов, и может быть использовано при горячей и холодной прокатке полос.

Цель изобретения — снижение энергосиловых параметров прокатки путем создания в очаге дефбрмации продольных растягивающих напряжений.

На фиг. 1 показан валковый узел, в котором верхний валок 1 и нижний валок 2 выполнен с плоскими углублениями (гранями) 3; на фиг, 2 — расположение углублений

3 на поверхности вдоль валка; на фиг. 3— сечение валка с углублением 3. На фиг. 1-3 введены следующие обозначения: а, а — ширина углублений; b — длина углублений; д — уменьшение радиуса валка на участке углубления.

Для получения эффекта ширина углубления а на нижнем валке определяется не„„Я) „„1588452 А1 (54) ВАЛКОВЫЙ УЗЕЛ КЛЕТИ ПОЛОСОВОГО ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в клетях полосовых прокатных станов как при холодной, так и при горячей прокатке. Цель изобретения — снижение энергосиловых параметров прокатки путем. создания в очаге деформации продольных растягивающих напряжений. Для этого валки выполнены с плоскими углублениями на поверхностях, ориентированными большей осью вдоль валка, и при этом ширина углублений по окружности одного валка в 1,18-2,17 раза больше ширины углубления другого валка.

3 ил., 2 табл. обходимостью расположения не менее двух углублений на рабочем участке валка Ig.

Валковый узел работает следующим образом.

После изготовления валки устанавливают в клеть и начинают процесс прокатки.

При этом условия деформации и скольжения на верхней и нижней поверхностях полосы будут различны вследствие различия параметров а, а1, R, R< и R2. Это значит, что противоположные поверхности полосы обрабатываются валками разного диаметра, При этом, чем больше разница между параметрами а и а1, тем больше различие между

R1 и Я2 и тем больше несимметрия деформации, тем больше возникают продольные растягивающие напряжения в металле.

При изготовлении валков на вальцешлифовальных станках углубления выполняются абразивным кругом и длина углублений b будет равна ширине круга (о=20 — 80 мм), а

1588452 ширина углубления а (а1), высота д съема валка радиусом R связаны между собой отношением а=2 2В д. (1)

При чистовой отделке листа (полосы) на дрессировочном стане граненность полосы после прокатки в валках на фиг. 1 должна устраняться, Поэтому высота 2д не должна быть больше величины обжатия при дрессировке, а она равна к=: 1-2 (; — Ь h/H. где

Н вЂ” толщина полосы; hh — абсолютное обжатие). Дрессировке подвергают полосы толщиной 0,5 — 4 мм, тогда 2д =Л h= (0,010,02) (0,5-2)=0,005-0,08 мм. При радиусе валков R==200-400 мм допустимая максимальная ширина а валков чистовой клети непрерывного стана равна а=2 (200-400) (0,005-0,08)=2-11,3 мм.

Максимальная ширина а углубления определяется из условия, что на рабочем участке валка lg размещается не менее двух углублений с шагом размещения т=-(1,5--2)а. ,Так, для первой клети непрерывного стана горячей прокатки полос при R= 400 мм, Ж -20 мм, получим

lg = Ж Ah =400 20 =89 мм;

2а + t=lg, a=lg/3,5 = 25,4 мм.

При этой ширине а из формулы (1) получим д= а /8=650/3200= 0,2 мм.

Проверку эффективности валкового узла осуществляют на двухвалковом стане кафедры обработки металлов давлением

Запорожского индустриального института.

Диаметр валков 0=100 мм, окружная скорость Ч 0,3 м/с. По длине валкдв i =300 мм изготовлены несколько участков с различным состоянием поверхностей. Данные представлены в табл, 1.

Основные поверхности валков (цилинд. рические) с углублениями имеют микрошероховатость со средней высотой микронеровностей, равной R>=-0,5-0,7 мкм.

Шаг размещения углублений t = 1,7а и 11=- 1,8а.

Прокатывают алюминиевые образцы с технологической смазкой из эмульсола Т.

Эффективность рельефа оценивают изменением величины контактных нормальных напряжений Рср, которые определяют из выражения

Pcp=P /Ig8 где Р— сила прокатки, измеряемая месдозами с тензометрическими датчиками,  — ширина полосы, Экспериментальные данные по прокатке полос в валках с различным рельефом поверхности представлены в табл. 2.

Как следует из табл, 2, наименьшее значение среднего нормального контактного

55.напряжения Р<р соответствует прокатке в шлифованных валках (пример 1) и оно равно

Р,р=122 МПа, а наибольшее — в насеченных валках P p=-168,1 МПа (пример 2). При прокатке в валках с углублениями на поверхностях валков в примере 3 среднее нормальное контактное напряжение

P p=142,2 МПа и оно принято за базовое, поскольку в этом случае отношение в=а/а1 равно 1. В этих условиях прокатки наличие углублений на поверхности валков приводит к увеличению контактных сил трения в очаге деформации и повышению коэффициента подпора по сравнению с прокаткой в шлифовальных валках. В примерах 4-7 на верхнем валке изменяют ширину углублений в пределах а1=0.6 — 1,1 мм и это приводит к снижению средних нормальных контактHblx напряжений до Pzp=126,9 — 136,3 МПа, что составляет п=0.89-0,96 по сравнению с прокаткой при m=1 (пример 3). Снижение

Рср в примерах 4 — 7 происходит за счет превалирующего влияния действия несимметрии деформации полосы верхним и нижним валками и появлением продольных растягивающих напряжений в полосе. Однако увеличение количества углублений при уменьшении ширины а> на верхнем валке одновременно затрудняет скольжение металла на контактной поверхности и вызывает повышение значений Р р. Именно этим можно объяснить увеличение Рср до 148,2

МПа в примере 8 при а1=0,4 мм и п=3,25.

Следовательно, при m< 1,18 влияние продольных растягивающих напряжений в очаге деформации не велико и при m=1 значения Рср оказываются значительными для данного регулярного рельефа валков. При

m>2,17 средние напряжения Рср увеличиваются в результате затруднения скольжения на контактной поверхности, Оптимальным соотношением ширин а и а1 на валках является m=1,18-2,17, когда средние нормальные напряжения являются минимальными для данного типа регулярного рельефа поверхности.

Валки, имеющие рельеф с углублениями, могут быть использованы в первой и чистовой клетях непрерывного стана холодной прокатки и обеспечить снижение силы и момента прокатки на 15 — 25 по сравнению с прокаткой в насеченных валках, В клетях (2-4) применение данных валков, вместо шлифованных валков, обеспечивает устойчивость полосы при прокатке и выпуске из стана заднего конца без натяжения, Устойчивость в этом случае обусловлена тем, что поверхностные слои полосы будут зафиксированы описываемым рельефом

1588452

Таблица 1

Таблица 2 валков и осевое смешение полосы вдоль валков будет затруднено.

Формула изобретения

Валковый узел клети полосового прокатного стана. содержащий валки. рабочая . 5 поверхность которых выполнена с углублениями, ориентированными большей осью вдоль оси валка, отличающийся тем, что, с целью снижения энергосиловых параметров прокатки путем создания в очаге де- . формации продольных растягивающих напряжений, ширина углублений одного валка в 1,8-2,17 раза больше ширины углублений другого валка.

1588452

Составитель В.Васильева

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор И,Сегляник

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2500 Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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