Способ исследования процесса поперечно-винтовой прокатки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к прокатному производству и может быть использовано при исследовании процесса поперечно-винтовой прокатки. Целью изобретения является повышение точности исследования путем одновременной оценки величины скольжения металла и скручивания валками заготовки. Сущность способа заключается в фиксировании количества оборотов части заготовки перед входом в геометрический очаг деформации и части заготовки после выхода из него. Устройство для осуществления способа включает установленные с входной и выходной стороны клети поперечно-винтовой прокатки направляющие трубки, внутри которых расположены с возможностью перемещения контрольные механизмы. Особенностью конструкции является выполнение контрольных механизмов в виде резьбового соединения втулки и обоймы. Для заклинивания переднего конца заготовки отверстие во втулке выполнено профильным. Это позволяет увеличить точность измерения исспедуемых параметров. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 В 21 В 19/02. 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 °, «

Ф ..«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4745489/02 (22) 03.10,89 (46) 15.10.91. Бюл, ¹ 38 (71) Московский институт стали и сплавов (72) И.Н.Потапов, А.Е.Доронькин, С.M.Ãîðбатюк, С.А.Козерадский и В.А,Правиков (53) 621.774.353,002,52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 910240, кл. В 21 В 19/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 530707, кл, В 21 В 19/04, 1976. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к прокатному производству и может быть использовано при исследовании процесса поперечно-винтовой прокатки.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к области прокатного производства, и может быть использовано при исследовании процесса поперечно-винтовой прокатки.

Цель изобретения — повышение точности исследований путем одновременной оценки величины скольжения металла в очаге деформации и скручивания заготовки валками, На фиг.1 изображено устройство для исследования процесса поперечно-винтовой прокатки, общий вид; на фиг.2 — контрольный механизм, расположенный внутри напоавляющей трубки, разрез А-А на фиг.1.. Ж 1683833 А1

Целью изобретения является повышение точности исследования путем одновременной оценки величины скольжения металла и скручивания валками заготовки. Сущность способа заключается в фиксировании количества оборотов части заготовки перед входом в геометрический очаг деформации и части заготовки после выхода иэ него, Устройство для осуществления способа включает ycãàíoâëåííûå с входной и выходной стороны клети поперечно-винтовой прокатки направляющие трубки, внутри которых расположены с воэможностью перемещения контрольные механизмы. Особенностью конструкции является выполнение контрольных механизмов в виде реэьбового соединения втулки и обоймы, Для заклинивания переднего конца заготовки отверстие во втулке выполнено профильным. Это позволяет увеличить точность измерения исследуемых параметров. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

В направляющие трубки 1, 2 устройства, расположенные с задающей и приемной стороны станины, вставлены обоймы 3, 4 с возможностью осевого перемещения. Для предотвращения проскальзывания в направляющих трубках 1 и 2 выполнен специальный выступ, входящий в паэ на обоймах

3, 4. Обойма 3, расположенная с выходной стороны, постоянно подпружинивается пружинами 5. В обоймы 3, 4 по резьбе вворачиваются втулки 6, 7. Внутреннее отверстие втулки 6, расположенной с выходной стороны станины стана, выполнено конусным с выступами, а внутреннее отверстие втулки 7, расположенной с задающей стороны стана, имеет специальный профиль или паэ для

1683833 исключения проскальзывания заготовки относительноо втулок.

Устройство работает следующим образом, Перед началом деформации втулки 6, 7 ввинчиваются в обоймы 3, 4 до совпадения передних торцов (со стороны задачи заготовок) втулок и обойм, Затем обоймы Вместе с втулками вставляются в направляющие . трубки 1, 2. Заготовка задается в валки через втулку 7 устройства и начинается ее деформация, Во время деформации при попвдании переднего конца заготовки во втулку 6 происходит его заклинивание и втулка

6 начинает совершать вращательное движение с частотой вращения деформируемой части заготовки. Втулка 7 совершает вращательное движение с частотой вращения недеформируемой части заготовки. В результате вращения втулок 6 и 7 в обоймах 3, 4 происходит ввинчивание втулок по резьбе, соединяющей обоймы с втулками,на расстояния 11 и 12, Обоймы 3, 4 подпружинены пружинами 5. Усилие пружин подобрано таким образом, чтобы не препятствовать осеВому перемещению заготовки.

Предлагаемый способ на предложенном устройстве реализуется следующим образом, Перед деформацией, в случае использования круглой заготовки, на заднем конце заготовки крепится специальный штифт, Затем осуществляется деформация заготовки в валках стана. При этом фиксируется время прокатки (Т, с). После деформации замеряется длина прокатанного прутка (L мм) и егодиаметр(0, мм) и такжезамеряют расстояние 11 и 12 ввинчивания втулок 6 и

7 в обоймах 3 и 4.

Для учета расстояния, проходимого заготовкой от начала очага деформации до соприкосновения с втулкой 6 и после Выхода из втулки 7, вводятся поправки х1, х2, которые прибавляются к расстоянию, пройденному втулками 6, 7 (11 и 12), при этом поправки х1, х2 вычисляются по формулам, 1 Iäåô 12 деф

Iдеф 1- 1деф где 11 12 — измеренные расстояния, мм;

1деф — длина очага деформации, мм;

L — длина прокатанного прутка, мм.

Количество оборотов, совершаемых деформируемой и недеформируемой частями заготовки, будет равно числу шагов резьбы, пройденных втулками 6 и 7 с учетом поправок:

11 +х1 пдеф = "1 для деформируемой части заготовки;

12+х2

Пнедеф =

112 — для недеформируемой части заготовки, где пдеф, пведеф число оборотов деформи5 руемой и недеформируемой частей заготовки, сбор;

h1, h2 — шаг резьбы втулок 6 и 7, мм.

Следовательно, скорость вращения деформируемой части заготовки вычисляется

10 по формуле

X0пдеф 11+ õ1 л D

Уф

T h1T где Π— диаметр заготовки, мм;

Т вЂ” время прокатки, с.

Коэффициент тангенциального скольжения вычисляется по формуле т—

Qli +xi дд В

1 теор Ь1 Т ртеор

ГдЕ теор — тЕОрЕтИЧЕСКая СКОрОСтЬ ВращЕния заготовки, вычисляется с учетом отсутствия скольжения металла относительно валков, мм/с.

Коэффициент осевого скольжения определяется по формуле

V ) т/осев

Чтеор где Чф, Чтеор — фактическая и теоретическая осевые скорости выхода деформируемой заГотОВки из ВалкоВ.

Причем

Чф= —, Т тогда

tIoceB Т . Ч теор

Шаг скручивания подсчитывается по формуле:

Тангенс угла наклона линии скручивания определяется по формуле

45 - tg 0 —, рад. лО

После подстановки имеем

tg O—

1- п1 п2

Пример. Исходные данные: при деформации в спецстане поперечно-винтовой прокатки получили диаметр прокатанного прутка D = 7 мм, шаг резьбы втулок h1 = h2 =

= 3 мм Время прокатки Т = 19 с.

I1 = 196 мм; 12 = 244 мм;

Чтеор = 50,4 MM/c, дтеор = 85,5 мм/с определили расчетным путем,Iдеф = 20 мм.

Длина прокатанного прутка L = 900 мм

Определяют поправку на длину очага деформации

1683833

- 4,45 мм е= — 52 мм Пнедеф Пдеф + и тангенс угла наклона образующей линии скручивания

tg Π— 0,423;

52

О= 22О56 .

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет одновременно оцеХ2 = — — - 1- !деф

X2 = =5,5 мм. 2 е

1 — деф

Затем определяют количество оборотов, совершаемых деформированной и нвдеформируемой частями заготовки с учетом поправок; пдеф

11+ х1

h1

= 66,8об; 2+x2 ннедеф =83,1 об.

h2

Далее определяют линейную скорость вращения деформиочемой части заготовки

Уф л 0пдеф

Т

- 77,3 мм/с.

Определяют коэффициент тангенциального скольжения т—

У ртеор

Затем определяют фактическую скорость прокатки в осевом направлении

Чф — Т вЂ” 47,3 мм/с;

L коэффициент осевого скольжения

Ч

/осе ев = 0,93;

Чтеар шаг скручивания и рокатанного прутка нить величину скольжения металла в очаге деформации и скручивания заготовки валками стана, а также упростить конструкцию и повысить надежность результатов исследо5 вания.

Формула изобретения

1. Способ исследования процесса поперечно-винтовой прокатки, включающий подготовку заготовки, деформацию эаготов10 ки валками стана, фиксирование параметров процесса прокатки, оценку результатов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования путем одновременной оценки величины скольже15 ния металла в очаге деформации и скручивания заготовки валками, в течение всего периода деформации фиксируют количество оборотов части заготовки перед входом в геометрический очаг деформации и части

20 заготовки после выхода из него.

2. устройство для исследования процесса поперечно-винтовой прокатки, содержащее установленные с входной и выходной сторон станины стана направля-

25 ющие трубки и расположенные внутри них с воэможностью осевого перемещения контрольные механизмы, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности исследований путем одновременной

30 оценки величины скольжения металла в очаге деформации и скручивания заготовки валками, каждый из контрольных механизмов выполнен в виде резьбового соединения втулки и обоймы, установлен35 ных в направляющих трубках, при этом втулки выполнены с внутренними профильными отверстиями.

1683833

Составитель И. Зуев

Техред M. Моргентал

Корректор M. Шароши

Редактор M. Бандура

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

Заказ 3461 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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