Горячекатаный уголковый профиль для ободов канатных блоков
Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования в подъемно-транспортном машиностроении при изготовлении сварных канатных блоков. Цель изобретения - увеличение срока службы профиля и уменьшение его металлоемкости. Выполнение канавки 4 по кривой второго порядка (парабола, дуга окружности) позволяет избавиться от концентраторов напряжений в этой части профиля. Выполнение полок 1 и 2 различной толщины позволяет при смещениях каната увеличить срок службы профиля (блока). Смещение вершины канавки способствует более рациональному размещению металла по профилю. Это сказывается на улучшении технологичности прокатки. Варьирование толщиной полок на их концах позволяет менять массу профиля. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СО!1ИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)s В 21 В 1/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕ -!ИйМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0 1 (л)
Ю
ЬЭ
4 (21) 4740686/02 (22) 25.09.89 (46) 30.08,91. Бюл. 1"ч. 32 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.А.Сорокин, Б.С.Полатовский, В.В.Киселев, П.П.Маменко, B.Ñ.Måäâåäåâ, А.Е.Кацалапенко, Е,Д.Екимовских, А.Н.Екенин и
В.А. Симбирцев (53) 621.771 — 423.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1Ф 395125, кл, В 21 В 1/08, 1973.
Авторское свидетельство СССР
М 778826, кл. В 21 B 1/08, 1981. (54) ГОРЯЧ Е КАТАН Ы Й УГОЛ КО В Ы Й
ПРОФИЛЬ ДЛЯ ОБОДОВ КАНАТНЫХ БЛОКОВ
„„5U„„1673227 А1 (57) Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования в подъемно-транспортном машиностроении при изготовлении сварных канатных блоков. Цель изобретения — увеличение срока службы профиля и уменьшение его металлоемкости. Выполнение канавки 4 по кривой второго порядка (парабола, дуга окружности) позволяет избавиться от концентраторов напряжений в этой части профиля. Выполнение полок 1 и 2 различной толщины позволяет при смещениях каната увеличить срок службы профиля (блока).
Смещение вершины канавки способствует более рациональному размещению металла по профилю. Это сказывается на улучшении технологичности прокатки. Варьирование толщиной полок на их концах позволяет менять массу профиля. 1 ил. р673227
Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования в подъемно-транспортном l.,àø!1!Ioстроении при изготовлении сварных канатных блоков, 5
Цель изобретения — повышение устойчивости в чистовом калибре при прокатке, увеличении срока службы профиля и ум .ньшение его металлоемкости.
На чертеже представлен профиль с ка- 10 навкой, описанной параболой (возможен случай с окружностью).
Профиль состоит из полок 1 и 2 переменной толщиньl, соединенных со стыковочным ребг1ем 3 в вершине профиля. Нэ 15 внешней rloU".рлности стыково IHQI о ребра
2 выполнена продольная канавка 4, описа.1нэя в сечении кривой второго поряд а (нэприл1ер, параболо!1, дугой окру;+1(остью или радиусом r), Точка "а" ь1аксимэвьной глуб — 20 ны h канавки 4 смещена от вертикальной оси 0 — 0 симметрии внутренн .: поверх остей полок 1 и 2 в сторону полки 1 с большо1 . толщиной основания "Ь1 При этом тог.дина "Ь", основания одной из полс к 1 в 1,01- 25
1,61 раза больше толщины bz основания противолежащей полки 2, э отношение толщин Ьз/b вгрц ин полок 1 и 2 лежит в пределах 1.00-1,60, При прокатке профилей данной конст- 30 рукции иэ-ээ неравномерности деформации полок профиля усложняется процесс прокатки профиля, что Г!риводит к свали вдни10 профиля в калибре, его серповидности 11 скручивани1о на выходе из очага деформа- 35 ции, Благодаря наличию на поверхности стыковочного ребра 3 продольной канавами
4, повышается ус ой1чивость профиля B калибре, во-первых, за счет более разв;пой поверхности контакта с валками по внеш- 40 ней поверхности стыковочно о ребра 3. повторых, за счет смещения центра тяжести сечения профиля к вертикальной оси 0-0 профиля (благодаря смещению точки "а" максимальной глубины Ь канавки 4, от вер- 45 тикальной оси 0-0 в сторону полки 1 с большей толщиной "b," основания), Канавка 4, описанная в сечении кривой в. oporo порядка, обеспечивает "овышение срока службы профиля зэ счет снижения концентрации 50 напряжений на переходных участках, а также увеличение срока службы прокатных валков и облегче1 ие их калибровки. Данный профиль предназначен для использования в качестве ободов канатных блоков (после 55 его гибки в кольцо и сварки встык). Кэна1ные блоки, особенно при работе в полиспастных системах механизмов подъема мостовых и козловых кранов, испытывают постоянное отклонение каната от плоскости симметрии 0 — 0 ручья (профиля) блока в сторону одной из реборд (полок 1 профиля) блока, Поэтому ручей блока в процессе эксплуатации испытывает неравномерный износ дна ручья блока и оснований реборд: в большой степени изнашивается основание реборды (полки 1 профиля), в сторону которой отклоняется канат. За счет более рационального перераспределения металла по сечению ручья (профиля) блока удается несколько увеличить срок службы блока с учетом характера и степени износа его канатоведущего ручья. Для этого полки 1 профиля в соответствующих сечениях выполнены разной толщины (замер толщины
"b1" и "bz" полок 1 и 2 производится от точки пересечения горизонтальной плоскости с нэружными поверхностями полок 1 и 2 к центру окружности радиуса R, описывающей д1о внутренней поверхности профиля, При этом толщина "bl" основания полки 1(в сторону которой отклоняется при эксплуатации блока канат)в 1,01 — 1,61 раза больше толщины "bz" основания противолежащей полки 2, Данное соотношение толщины b1/bZ оснований полок 1 и 2 обусловливается наилучшими условиями увеличения срока службы блоков (и, соответственно. профиля) с точки зрения повышения иэносостойкости, технологичности изготовления и конструктивной надежности.
Уменьшение соотношения Ь1/Ь2 менее
1,01 не позволяет обеспечить увеличение износостойкости профиля за счет более рационального перераспределения металла по его сечению. Увеличение соотношения
b;/Ь2 более 1,61 приводит к значительному искажению конфигурации профиля, усложнени1о технологии его получения и последующего изготовления блоков, а также усложнению калибровки валков и проведению дополнительных конструктивных доработок блока из-зэ значительного смещения центра тяжести профиля от вертикальной оси 0-0.
В некоторой степени дополнительно регулировать величину смещения центра тяжес1и профиля от вертикальной оси 0 — 0 с учетом прочностных характеристик более нагруженной (за счет отклонения каната) noJIvI1 1 можно соотношением толщин Ь1/bz вершин полок 1 и 2, равным 1,00-1,60.
Изготовление профиля данной конфигурации осуществляется либо беэ изменения массы 1 метра его длины, либо с некоторым уменьшением его массы.
В первом случае осуществляют перераспределение Металла по сечению профиля (утолщая одну иэ полок и, соответственно, утоньшая противолежа1673227 щую полку) без изменения общей массы 1 м его длины. В этом случае добиваются повышения срока службы профиля эа счет увеличения износостойкости основания полки 1, в сторону которой при эксплуатации блока 5 отклоняется канат. Во втором случае уменьшают массу профиля за счет некоторого утоньшения полки 2 (полку 1 оставляют без изменения) при условии сохранения требуемых прочностных характеристик профиля. 10
В этом случае достигают уменьшения металлоемкости 1 метра длины профиля без изменения срока его службы в качестве обода канатного блока.
В зависимости от конструктивных осо- 15 бенностей профиля и величины смещения центра тяжести его сечения от оси 0-0 выбирается форма канавки 4 (парабола или дуга радиусом r) и величина д смещения точки "а" максимальной глубины h канавки 20
4. Поскольку используемые в народном хозяйстве блоки отличаются широкой номенклатурой по грузоподьемности. диаметром обода и применяемого каната, то форма и отклонение максимума глубины канавки 4 25 выбирается конкретной для каждого случая, Соотношение толщин Ьз/Ь4. равное
1,00, определяет существующие равнотолщинные полки профиля канатных блоков с 30 учетом превышения допуска на разнотолщинность полок, симметричных относительно вертикальной оси профиля, а в сочетании с неравными толщинами "Ь1" и
"Ь2" оснований полок 1 и 2 позволяет до- 35 стигнуть незначительного отклонения центра тяжести профиля от вертикальной оси
0 — О. Уменьшение соотношения Ьз/b4 менее
1,00 приводит к значительному снижению прочностных характеристик полки 1 с боль- 40 шей толщиной "b1" основания, а также усложняет технологию изготовления профиля. Увеличение соотношения Ьз/Ь4 более 1,60 приводит к значительному смещению центра тяжести профиля от верти- 45 кальной оси 0 — 0 профиля, а также к повышенному расходу металла и значительному искажению профиля ручья блока.
В качестве примера конкретного выполнения описанного технического решения 50 может служить изготовленный в ДМЕТИ экспериментальный профиль ОБК для ободоь блоков диаметром 500 м. Как показали лабораторные и теоретические исследования, данная конструкция профиля при отношениях толщин оснований полок, лежащих в пределах 1,01 — 1,61, и толщин вершин полок, лежащих в пределах 1,00 — 1,60, позволяет уменьшить на 1 — 4;ь металлоемкость 1 м длины профиля при сохранении требуемых его эксплуатационных характеристик, а также увеличить срой службы профиля (при его использовании в качестве обода блока) за счет более рационального перераспределения металла по сечению профиля. Наиболее рационально с точки зрения эксплуатационной надежности для блоков данного типоразмера использовать профиль с полками, ширина основания одной из которых составляет 9 мм, а противолежащей — 8 мм, т.е. соотношение толщин оснований полок должно быть равным 1,29, Толщины вершин полок при этом целесообразно выбирать 4 и 3 мм, т,е. соотношением
1,33. Канавку на стыковочном ребре следует выполнять по радиусу 2 мм со смещением от вертикальной оси в 1 мм.
Таким образом, предложенный профиль обладает меньшей металлоемкостью при практически полном сохранении требуемых прочностных характеристик, а также обладает более развитой контактной поверхностью и равномерным распределением металла относительно вертикальной оси, что позволяет стабилизировать геометрические параметры профиля эа счет повышения устойчивости в чистовом калибре, Формула изобретения
Горячекатаный уголковый профиль для ободов канатных блоков, состоящий из двух полок переменной по высоте толщины, и стыковочного ребра при вершине с продольной канавкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы профиля и уменьшения его металлоемкости, толщина основания одной из полок в 1,011,61 раза больше основания другой полки, а отношение толщин вершин полок лежит в пределах 1,00-1,60. при этом контур канавки описан кривой второго порядка, вершина которой смещена относительно оси симметрии внутренних поверхностей полок в сторону полки с большей толщиной основания.
