Бич молотильного барабана (его варианты)

 

С целью снижения трудоемкости изготовления и повышения качества бича при одновременном снижении расхода металла нижняя часть основания снабжена поперечными относительно продольной оси вогнутыми канавками, шаг и ширина которых равны соответственно шагу и ширине рифа в нижней его части, причем поперечные грани канавок расположены под углом к продольной оси бича и перекрестно по отношению к его рифам. Угол наклона поперечных граней канавок составляет 0,5-1,0 угла наклона рифов. Бич молотильного барабана имеет варианты. 1 с. и 4 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК,SUÄÄ М0946

А1 (53)5 А 01 F 12 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3830215/30-15 (22) 25,12,84 (46) 30. 11.90. Бюл. р 44 (71) Днепропетровский металлургический институт ,(72) В.С.Лиханский, В.Н.Поляков, В.К.Рочняк, В.П.Иванов, А.И.Николаенко, Е.Н.Татаринов, А.С.Федоров, М .М.Бут, А.Я.Файнер и Н.С.Жшьцев (53) 631. 361. 023 (088. 8) (56) Изаксон Х.И, Зерноуборочные комбайны "Нива" и "Колос". М.: Колос, 1980, с.95-97. (54) БИЧ МОЛОТИЛЬНОГО БАРАБАНА (ЕГО

ВАРИАНТИ) (57) 1. Бич молотильного барабана, содержащий основание с плоскими рабочей и нерабочей боковыми гранями, вЕрхняя часть которого снабжена рифами, расположенными под углом к его продольной оси. о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и повышения качества бича при одновременном снижении расхода металла, нижняя часть основания снабжена поперечными отно сительно продольной оси вогнутыми канавками, шаг и ширина которых pasны соответственно mary и ширине рифа в нижней его части, причем поперечные грани канавок расположены под углом к продольной оси бича и перекрестно по отношению к его рифам.

2. Бнч по г..1, о т л и ч а юшийся тем, что угол наклона поперечных граней канавок составляет

0,5-1,0 угла наклона рифов.

З.Бич молотильного. барабана, со1 держащий основание с плоскими рабочей и нерабочей боковыми гранями, : верхняя часть которого снабжена рифами, расположенными под углом н его продольной оси, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и по-; вышения качества бича при одновременном снижении расхода металла, на нижней часты основания выполнены продольные относительно оси бича канавки, имеющие в сечении форму разностороннего треугольника.

4.Бич no n.3, о т л и ч а ю щ и— и с я тем, что большие стороны продольных канавок при правом наклоне рифов расположены со стороны рабочей грани, а при левом — со стороны не. рабочей грани.

5.Бич по пп.3 и 4, о т л и ч а— ю шийся тем, что ширина, глубина

/ и угол наклона больших сторон канавок выполнены переменными, 6.Бич по пп.3 — 5, о т л и ч а— ю шийся тем, что угол наклона большей стороны каждой канавки к плоскости основания бича составляет

0,5-1, 1 угла наклона рифа к продоль. ной оси, суммарная ширина канавок

0,3-0,8 ширины основания, а глубина канавок 0,3-0,5 высоты основания.

7.Бич по пп.3 — 6, о т л и ч а юшийся тем, что стороны канавок выпонены вогнутыки и сопряжены радиусом, равным 0,2-0,3 глубины канавки.

1609463

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при изготовлении горячекатаного бичевого профи5

as методом прокатки.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и повышение качества бича при одновременном снижении расхода металла. 10

На фиг.1 изображен предложенный бич с поперечными канавками с левым наклоном рифов, вид сверху; на фиг 2сечение А-А на фиг ° 1; на фиг.3— сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 4— разрез В-В на фиг.2; íà фиг. 5— разрез Г-Г на фиг.4; ня фиг.6 вЂ, бич с поперечными канавками с правым наклоном рифов, вид сверху; на фиг.7сечение Д-Д на фиг.6; на фиг.8 -сечение Е-Е на фиг.6, "ня фиг.9 — разрез Ж-Ж на фиг ° 7; на фиг.10 — разрез

3-3 на фиг.9; на фиг.11 — бич с продольными канавками с левым наклоном рифов; иа фиг. 12 — сечение И-И на 25 фиг.11; на фиг.13 †. сечение К-К на фиг. 11; на фиг.14 — вид Л на фиг.12; на фиг.15 — бич с продольными канавками с правым наклоном рифов; на фиг..16 — сечение М-M на фиг.15; на фиг. 17 — сечение Н-Н на фиг. 15; на фиг.18 — вид 0 фиг.16; на фиг.19— график изменения осевого усилия P для поперечных канавок на нижней грани бича в зависимости от их угла Р наклона в продольной оси; на фиг.20- 3 график алгебраической суммы (результирующего значения) осевых усилий, действующих со стороны рифов и канавок в зависимости от угла Р наклоня

I последних; на фиг.21 — график изменения момента прокатки на валке, формирующем пеперечные канавки в зависимости от изменения угла наклона поперечных канавок; на фиг.22—

45 график алгебраической суммы моментов прокатки (результирующее значение) на валках прокатного стана.

Бич барабанов молотилок (первый вариант) с левый наклоном рифов (фиг.1-5) с правым наклоном рифов (фиг.6-10) содержит основание 1 с плоскими боковыми гранями 2 и 3.

Верхняя часть основания снабжена трапецеидальными в поперечном се-чении рифами 4, угол ф, которых к продольной оси для серийного профио ля составляет 60, шаг t равен 1214 мм, а ширина Ъ у основания—

7,5 мм. Верхняя часть рифов. выполнена криволинейной формы.

Нижняя часть основания бича снабжена поперечными относительно продольной оси бича вогнутыми канавками 5, шаг t и кирина Ь которых равны соотвественно шагу t н ширине

b рифа в нижней его части. Длина канавок L составляет 0,7-0,9 ширины

В основания, а максимальная глубина

h — 0,3-0,7 его максимальной толщины Н.

Поперечные грани 6 канавок выполнены параллельными и расположены под углом Р к продольной оси бича, который равен 0,5-1,0 угла наклона рифов, но в противоположном им направлении, т.е. перекрестно по отношению к ним, Наклон рифов 4 и поперечных граней 6 канавок 5 в противоположные стороны относительно продольной оси профиля обусловливает при прокатке

I бича осевые усилия P и Р1,направленные в противоположные стороны, что значительно снижает результирующее осевое усилие.

При прокатке предложенного бича распределение моментов М прокатки в чистовом калибре между валками выравнивается вследствие одновременного формирования рифов ня верхнем валке и канавок ня нижнем. Более равномерное распределение моментов прокатки улучшает условия работы оборудования главной линии стана и обусловливает равномерный износ элементов чистовой клетй, а также уменьшает угрозу окова вялков прокатываемым металлом, что повышает качество изделий, срок службы узлов крепления валков, шпинделей и т.п., повышает производительность стана и снижает трудоемкость изготовления бича.

Снижение осевого усилия уменьшает смещение профиля относительно калибра, позволяет производить обжа-ие металла соглано заданной калибровке, что уменьшает, в свою очередь, искривление профиля и нарушение его геометрических размеров, вследствие чего повышается качество проката.

Кроме того, исключение необходимости регулировки в осевом направлении упрощает настройку стана, отгадает необходимость в специальной привал16094 ковой арматуре и снижает трудоемкость изготовления бича.

При отсутствии осевых усилий прокат профиля происходит устойчиво в обычной привалковой арматуре °

Величина угла наклона поперечных граней канавок выбрана из условия максимального уменьшения результи-, рующего осевого усилия. Отклонение от указанной величины угла Р приводит к увеличению результирующего осевого усилия и связанных с ним описанных выше недостатков.

Кроме того, предложенный бич имеет более рациональную конструктивную форму, что снижает его металлоемкость.

Осевое усилие P{ со стороны рифов и момент прокатки Й на валке, форми- ?0 рующем рифы, постоянны. Величина их определяется при прочих равных условиях (параметрах. прокатки,.физико-механических свойствах прокать ваемого металла и т.д.) углом ф нак- 25 лона рифов.

Для доказательства оптимальности указанного соотношения углов ф и наклона рифов и канавок рассмотрим графики приведенные на фиг.19-22.

Величина осевого усилия Р1, действующего со стороны канавок, изменяется с изменением угла )3 наклона их поперечных граней. При), равном

90 и 0, осевое усилие со стороны канавок равно нулю, а результирующее осевое усилие Г максимально (см.фиг. 19 и 20).

Изменение величины осевого усилия Р1 в зависимости от изменения 40 ( угла Я наклона поперечных граней канавЬк происходит по синусоидальному закону (фиг. 19). Максимального значения осевое усилие P достигает

1 при угле P псп:илона поперечных граней 4 канавок, равном 45 (фиг.19) .

С учетом этого фактора верхний предел угла Р наклона поперечных граней канавок принят равньи 1,0 угла ф, наклона рифов к продольной оси профиля. Для стандартного бичевого профиля этст угол составляет 60

Дальнейшее увеличение угла р нецелесообразно ввиду увеличения результирующего осевого усилия Г (фиг.20}, что приводит к смещению профиля в калибре и искажению его геометрических размеров, вследствие чего ухудшается качество бича. Это, в свою

63 6 очередь, требует наличия специальной привалковой арматуры и постоянного контроля за состоянием последней, что увеличивает трудоемкость изготовления профиля.

Нижний предел угла 8 наклона поперечных граней канавок бича выбран равным .0,5 угла g, наклона рифов. Для стандартного бича угол Р в этом случае составляет 30 .

Уменьшение угла менее значения

0,5 угла наклона рифов также нецелесообразно ввиду увеличения результирующего осевого усилия (фиг.19 и 20), что приводит к результатам, описанным выше °

Неравномерное распределение моментов (алгебра ческая сумма моментов И, фиг.21,22) значительно ухудшает условия работы оборудования главной линии стана. При этом прокатка профиля сопровождается частым, заклиниванием металла ("эалипанием" зубьев) в ребристом валке, что приводит к его оковыванию прокатываемым металлом, снятие которого затруднено.

"Залипание" зубьев ведет также к резкому снижению выхода годного, требует поштучной сортировки готового проката, больших затрат ручного труда, а это, в свою очередь, снижает качество бича и повышает-трудоемкость его изготовления.

Момент прокатки (фиг.21) И на валке, формирующем канавки, изменяется с изменением ин угле неннсне / .

При =0 величина момента И минимальна, а неравномерность распределения моментов М (фиг.21 и ? 2) между валками максимальна. Вероятность оковывания валка при этом также максимальна. При наклонном расположении канавок (увеличе нии угла наклона P) возрастает значение момента И, а не- . равномерность распределения моментов

2М между валками уменьшается и при

90 М минимально. Нс с изменением угла наклона канавок /3 изменяются не только момент прскатки и осевые усилия, но и условия формирования (заполнение калибра) канавок.

При Р =О, т. е. продольном распо- ложении канавки, условия их формирования наилучшие. Обжатие, необходимое для заполнения калибра (получение профиля необходимой формы), в этом случае мин мальное

1609463

С увеличением угла наклона канавок 8 условия их формирования ухудшаются ° Уменьшается вытяжка профиля, увеличиваются уширение и высотная утяжка. Для получения профиля необ- . ходимой формы, качественного его выподнения, требуются большие обжатия, и вследствие увеличения уширения и высотной утяжки (большая часть металла идет в уширение) возможно пере полнение калибра, образование заусенца, что для бичевого профиля является признаком брака. Все это также ухудшает качество бича и повышает трудоемкость его изготовления.

Таким образом, оптимальными соотношениями углов наклона рифов и канавок .ЯВлЯютсЯ 0,5-1 к прОДОльнОИ Оси бича (соответствующие для серийного

0 производства профиля 30 и 60 ), поскольку указанное соотношение обеспечивает наиболее низкую трудоемкость изготовления бича и высокое его качество.

Кроме того, указанное .соотношение углов Ц.и Р в совокупности с другими признаками обеспечивает повышение стойкости обрудовання, уменьшение энергозатрат, повышение выхода годного .и производительности стана.

Бич барабанов молотилок (второй вариант) с левым наклоном рифов (фиг.11-14) и с правым наклоном рифов (фиг ° 15-18) содержит основание 7 с плоскими рабочей 8 и нерабочей 9 боковыми гранями. Верхняя часть основания снабжена трапецеидальными в поперечном сечении рифами 10, угол р(которых к продольной оси для се1 ..0 рийного профиля бича составляет 60 шаг t равен 12-14 мм, а ширина Ь у основания — 6-9 мм. Верхняя часть рифов Выполнена криволинейной формы.

На нижней части основания бича выполнены продольные канавки 11, которые имеют в поперечном сечении форму разностороннего треугольника.

Количество канавок может быть

2 — 12, причем при меньшем количестве канавки смещены пбровну к рабочей и нерабочей граням, а при большем— равномерно распределены по ширине основания, что обеспечивает довольно простое выполнение отверстий в средней части бича для его крепления на барабане. Уменьшение и увеличение указанного количества канавок увеличивает суммарную величину усилий, 10 действующих на бич в поперенном направлении и неравномерность распределения моментов прокатки между валками, а поэтому не является рациональной.

Большие стороны 12 продольных канавок при правом наклоне рифов (правый бич) расположены со стороны рабочей грани 8 (фиг.15-18), а при левом (левый бич) — со стороны нерабочей грани 9 (фиг.11-14) .

Использование предложенной конструкции позволяет уменьшить резульI тирующее усилие Р = Р,1 + Р,, действующее на профиль бича со стороны верхнего и нижнего валков, а также обеспечить более равномерное распределение моментов прокатки между валками, что уменншает поперечное смещение профиля при прокатке в чистовом калибре и обусловливает равномерную нагрузку на элементы главной линии стана.

25 Уменьшение поперечного смещения бича обеспечивает близкое к заданному распределение обжатий металла по сечению профиля, предотвращение его искривления, повышение точности выполнения геометрической Формы и размеров профиля, что, в свою очередь, улучшает качество иэделия и снижает трудоемкость изготовления.

Более равномерное распределение нагрузки на элементы главной линии . стана обусловливает более равномерный износ указанных элементов и поВышает срок их службы, à -акже значительно уменьшает возможность окова валков прокатываемым профилем, что повьпиает выход годного и производительность стана.

Кроме того, такое решение снижает металлоемкасть бичевого профиля, что обусловливает экономию металла.

Ширина Ь,глубина Ь1 н -угол р< наклона большей стороны 12 канавок 11 выполнены переменными в зависимости

От высоты 81 основания 7 в месте .

50. расположения канавок.

Это позволяет добиться более равномерного распределения удельных вертикальных и поперечных усилий при формировании продольных канавок, уменьшить результирующие поперечные усилия, действующие на профиль со стороны обоих валков.

Выполнение продольных канавок переменных раэмерон по сечению профиля

1609463

15

40 выравнивает относительные деформации по ширине последнего и способствует более полному удовлетворению условиям формирования канавок а кроме тоэ

5 го, позволяет получить .экономию металла при обеспечении наиболее рационального его распределения без снижения прочностных свойств профи10

Угол (, наклона большей стороны

12 каждой канавки к плоскости основания бича составляет 0,5-.1,1 угла наклона ф рифа 10 к продольной оси, суммарная ширина b канавок 11

0,3-0,8 ширины В1 основания 7, а глубина h1 канавок — 0,3-0,5 высоты

Н! Основания.

Указанные соотношения установлены опытным путем и являются оптималь- . ными.

Уменьшение угла Р1менее 0,5 угла (снижает прочность основания бича

t и уменьшает суммарные усилия ." Р, действующие на профиль в поперечном 25 направлении со стороны нижнего валка, что приводит к смещению профиля бича при прокатке и снижению его качества. увеличение угла Р1 более 1,1. угла ф усложняет формирование кана- 30 вок, уменьшает такыре суммарные nof перечные усилия P, уйеличивает

Э расход металла и снижает стойкость калибров валка, формирующих выемки.

Уменьшение суммарной ширины Ь канавок 11 менее 0,3 ширины В основания 7 уменьшает суммарные усилия Р, действующие на бичевой профиль в поперечном направлении со стороны нижнего валка, вызывая тем самым смещение профиля и снижение его качества при одновременном увеличении расхода металла и трудоемкости изготовления.

Увеличение суммарной ширины Ь ка- 45 навок 11 более 0,8 ширины В1 основания 7 приводит к недопустимому ослаблению сечения профиля и увеличению трудоемкости формирования оставшихся выступов-перемычек между канавками 11 ввиду небольшой их ширины, Уменьшение глубины h1 канавок 11 менее 0,3 высоты И основания 7 ие дает ощутимого эффекта в получении суммарных поперечных усилий ЙР на нижнем валке, противодействующйх усилиям, возникающим на верхнем вал- ке при формировании рифов 10 бичевого профиля, что вызывает его смещение, снижает качество, увеличивает расход металла и трудоемкость изготовления.

Увеличение глубины h< канавок 11 более 0,5 высоты H основания 7 снижает прочностные характеристики основания профиля и не может быть принято по условиям прокатки вследствие нарушения условия получения минимально допустимой толщины основания ввиду резкого увеличения пружины стана и упругой деформации валков, снижающих качество бичевого профипя.

Сопрягаемые стороны треугольных канавок 5 выполнены вогнутыми и сопряжены радиусом К, равным 0,20,3 глубины канавок.

Выполнени.. канавок указанньи образом увеличивает площадь контакта нижнего валка с металлом, что способствует дальнейшему выравниванию моментов прокатки и поперечных усилий на верхнем и нижнем валках. Это, в свою очередь, увеличивает стойкость оборудования, повышает качество бичевого профиля и, кроме того, снижает его металлоемкость и трудоемкость.

Выполнение радиуса R менее 0,2 глубины h канавок 11 затрудняет фор1 мирование канавок, увеличивает. износ выступов калибра, формирующих канавку, и вызывает концентрацию напряжений в местах сопряжений сторон канавок, влияющих отрицательно на качество и трудоемкость изготовления бича.

Увеличение радиуса R более 0,3 глубины h1 канавок 11 приводит к увеличению металлоемкости профиля и уменьшению суммарного поперечного

1 усилия, Р со стороны нижнего валка, что вызывает смещение бичевого профиля и снижает его качество.

При прокатке предложенного бича распределение моментов прокатки в чистовом калибре между валками выравнивается вследствие одновременного. формирования рифов на верхнем валке и продольных треугольных канавок на нижнем. Более равномерное распределение моментов прокатки улучшает условия работы оборудования главной линии стана и обусловливает равномерный износ элементов чистовой клети, а также уменьшает угрозу окова валков прокатываемым металлом, что повышает срок службы узлов крепления валков, шпинделей и

1609463

Фиг. 2 т.п. и поВышает производительно< ть стана.

Кроме того, указанная совокупность признаков обусловливает при прокатке, бйча поперечные усилия P u P, P и P

4 4 направленные в противоположные стороны, что значительно снижает результирующие поперечные усилия.

Снижение поперечного усилия уменьшает смещение профиля относительно калибра, позволяет производить обжатие металла согласно заданной калибровке, что уменьшает, в свою очередь, искривлечие профиля и нарушение его геометрических размеров, вследствие чего повышается качество проката.

Исключение необходимости регулировки в осевом направлении упрощает настройку стана и отпадает необходимость в специальной привалковой арматуре, что снижает трудоемкость изготовления.

Прокатанный на металлургическом заводе бичевой профиль на заводах сельскохозяйственного машиностроения режут на мерные длины, пробивают отверстия для крепления и устанавливают в обычном порядке на барабанах молотилок, например, зерноуборочных комбайнов, где он используется по прямому назначению для обмолота хлебной массы.

1б09463

Г-Г . авиа.Ф

anpadnervve прсйтки

ФУ2. Г

Фие. 7

1609463

) 609463

Напрадвение прснотки

Фиг. 15

Фиг. 1у 7 вода ю

1609463

О 15 N 45 60 7$ 903 Р

""ð, Ф .f9

О 1530 4Ю 60 75 УО Я

О V5 30 45 ЕО 75 ВО Я

Рог. 22

С ос тав итель Ю, Блинов, P едактор Л. Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Заказ 3689 Тираж 457 Подписаное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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