Устройство для определения энергосиловых параметров процессов при обработке давлением плоской заготовки

 

Изобретение возможно и целесообразно использовать в черной металлургии, оно относится к машинам для определения энергосиловых параметров процессов обработки металлов давлением и может быть применено для определения коэффициентов трения при профилировании заготовок с покрытием. Целью изобретения является повышение достоверности полученных данных при испытании заготовки с покрытием. Устройство содержит пару тянущих валков, узел торможения и измеритель натяжения полосы. Узел торможения выполнен в виде пары валков с раздельными приводами вращения и механизма поджатия их друг к другу . Измеритель натяжения полосы выполнен в виде каркаса и трех роликов, свободно установленных на параллельных осях, крайние из которых закреплены в каркасе , а средняя соединена с ним через силоизмеритель. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. ,1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 N 19/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент cccp) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870557/28 (22) 03.10.90 (4б) 23.02.93. Бюл. N 7 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (?2) Н.Л.Волковой. О.И.Тришевский, И.С.Мамаев и В.Ф.Копылов (5б).Грудев А.П, Внешнее трение при прокатке. — M.: Металлургия, 1973, с. 117 — 118. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДАВЛЕНИЕМ .

ПЛОСКОЙ ЗАГОТОВКИ (57) Изобретение возможно и целесообразно использовать в черной металлургии, оно относится к машинам для определения энергосиловых параметров процессов обраl каждые 30 окружности). Компенсационный датчик наклеен на утолщенной части трубчатого элемента поперек направления растяжения.

Недостатком прототипа следует считать недостаточно высокую достоверность определения weргосиловых параметров при исследовании заготовки с покрытием обусловленную тем, что усилие натяжения полосы определяется в результате совместного действия верхнего и нижнего валков, а условия работы этих элементов в калибре клети различны. Так при испытании заготовки с покрытием верхний валок соприкасается..с . металлом, а нижний валок соприкасается с покрытием поэтому достоверность полученных данных вызывает со "мНение. Кроме того усилие напряжения полОсы можно замерить только от совместИзобретение возможно и целесообразно использовать в черной металлургии при обработке металлов давлением и относится к машинам для определения энергосиловых параметров в частности для определения коэффициентов трения и удельных сил трения при профилировании.

В качестве прототипа выбран прибор торможения, состоящий из неподвижного упора, закрепленного на переднем столе прокатного стана. подвижной штанги с захватом для крепления образца, амортизационной пружины и упорной гайки, Переходным звеном между захватом и штангой служит трубчатый элемент являющийся месдозой для измерения усилия торможения, На поверхности трубчатого элемента наклеены в продольном направлении четыре проволочные датчики (через Ы,, 17970 ll5 А1 ботки металлов давлением и может быть применено для определения коэффициентов трения при профилировании заготовок с покрытием. Целью изобретения является

- повышение достоверности полученных данных при испытании заготовки с покрытием.

Устройство содержит пару тянущих валков, узел торможения и измеритель натяжения полосы, Узел торможения выполнен в аиде пары валков с раздельными приводами вращения и механизма поджатия их друг к другу..Измеритель натяжения полосы выполнен в виде каркаса и трех роликов, свободно установленных на параллельных осях, крайние из которых закреплены в каркасе, а средняя соединена с ним через силоизмеритель. 1 з. и. ф-лы, 4 ил.,1 табл, 1797015

10

45 нно действия пары валков одной клети. А замеры усилия натяжения полосы в двух клетях совместно или в каждой клети раздельно данным устройством осуществить невозможно.

Цель изобретения - повышение достопг гности полученных данных при испытании заготовки с покрытием. Для достижения поставленной цели устройство содержит пару тянущих валков, узел торможения и измеритель. натяжения полосы, отличающееся тем, что узел торможения выполнен в виде пары валков с разделенными приводами вращения и механизма поджатия их друг к другу, причем измеритель натяжения полосы выполнен в виде каркаса и трех роликов, свободно установленных на параллельных осях; крайние из которых закреплены в каркасе, а средняя соединена с ним через силоизмеритель.

Тянущие валки обеспечивают перемещение заготовки вдоль оси стана в процессе ее испытания. Величина тянущего усилия Q зависит от зазора Ь между валками и регулируется прижимными винтами.

Узел торможения состоит из пары валков (верхнего и нижнего) с раздельными приводами и двух рычагов блокировки валков. Раздельный привод для верхнего и нижнего валков позволяет определить фактический коэффициент трения между верхним валком и полосой металла, а также между нижним валком и покрытием на полосе, имитируя при этом процессы трениякачения и трения-скольжение в различных режимах испытания.

Измеритель напряжения полосы осуществляет земеры усилия Т торможения полосы в процессе ее испытания. Величину усилий P, P> и Т определяли при помощи конгрольно измерительной аппаратуры, включающей месдозы менбранного типа, универсальную тензометрическую установку с блоком питания УТС-1-БТ-12 и светолучевой осцилограф Н-700.

По имеющимся у заявителя данным в известных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые отличают от прототипа заявляемое техническое решение, что позволяет сделать вывод о его со- 5 ответствии критерию "изобретательский уровень".

Узел торможения выполнен в виде пары валков диаметром 150 мм каждый шириной

60 мм, установленных в клетях профилеги- 5 бочного стана 0,5 — 2 х 30 — 300 с раздельным приводом для верхнего и нижнего валков. аздельный привод валков обеспечивает

p;::,деление сложных процессов. проходящих в калибре клети на более простые: трение-качение и трение-скольжение. Это достигается путем блокировки (торможения) поочередно сначала верхнего, а затем нижнего валков.

Если бы блокировку верхнего и нижнего валков осуществить одновременно, то в ка либре клети произойдет трение-скольжение верхнего и нижнего валков, соприкасаясь с заготовкой с покрытием, При этом достоверность полученных данных так же будет вызывать сомнение, поскольку усилие Р> воздействует на валки, а они в свою очередь воздействуют на заго товку с покрытием (вверху — металл, внизу— покрытие). Измеритель натяжения полосы обеспечивает замеры усилия между тянущими валками и узлом торможения. Конструкция измерителя позволяет осуществить быструю замену полосы в процессе испытания и производить замеры ее натяжения в различных режимах испытания.

На фиг, 1 показ" í общий вид устройства для определения знергосиловых параметров процессов при обработке давлением плоской заготовки; на фиг, 2 — А -график пути движения заготовки при ее взаимодействии с верхним валком;  — график пути движения заготовки при ее взаимодействии с нижним валком; на фиг. 3 — общий вид измерителя натяжения полосы; на фиг. 4— зависимость усилия натяжения Т заготовки от усилия при Р (коэффициент трения).

Устройство для определения энергосиловых параметров процессов при обработке давлением плоской заготовки содержит— пару тянущих валков 1 и 2, установленных на валках 3 и 4, в подшипниках 5 и 6, Зазор между валками 1 и 2 устанавливается при>кимными винтами, которые обеспечивают усилие прижима P. Между прижимными винтами и подшипниками 5 установлены две месдозы 33, связанные с осцилографом

20. Узел торможения 7, состоящий из валка верхнего 8 и валка нижнего 9, установленных на валах 12 и 13 в подшипниках 10 и 11

Валы 12 и 13 верхнего и ни>кнег0 ведомых валков связаны с узлами блокировки 14, 15.

Зазор между валками 8 и 9 регулируются прижимными винтами, которые обеспечивают усилие Р> между прижимными винтами и подшипниками 10 установлены месдозы 32, соединенные с осциллографом 20. Между тянущими валками 1, 2 и узлом торможения

7 установлены измеритель натяжения полосы 18, выполнен в виде трех роликов 25, 26, 27, два из которых 25 и 26 свободно установлены на осях 28. 29 и соединен с каркасом

24, а третий 27 расположен между ними и соединен с месдозой 31 при помощи оси 30.

Заготовка 21, состоящая из металла 22 и

1797015

30 длины профилей.

50 покрытия 23 охватывает три ролика 25, 26 и

27 и создает усилие Pz на месдозу 31 за счет тянущего усилия 0 и тормозного усилия Т, Месдозэ 31 соединена с осциллографом 20, показания которой фиксируется на светочувствительную бумагу.

Устройство работает следующим образом.

Паласовая заготовка 21, -акрепленная между тянущими валками 1 и 2 и валками 8 и 9 узла торможения 7, а так же измерителем натяжения полосы 18, равномерно перемещается со скоростью V = 1 м/мин. При этом величина усилия Р, Р, Pz измеряется при помощи месдоз 16, 17 и 31 фиксируется осциллографом 20, Оператор осуществляет поочередное включение тормозные устройства 16 и 17 и валки 8 и 9 последовательно останавливаются. График пути движения заготовки при ее взаимодействии с верхним и нижним валками показаны на фиг. 2. В соответствии с графиком А валок 8 проходит путь по заготовке, состоящий из чистого качения ОВ-0В> и скольжения по полосе 21 (на графике жирная линия) OBi-ОВ2 равная

«>тв.

Нижний валок 9 проходит путь описанный графиком В, (см. фиг. 2) состоящий из чистого качения ОН ОН1 и скольжения по полосе ОН1-ОН2 (Зтн); Показания месдаз

31, 32 и 33 в процесс испытания заготовки записываются светолучевым осциллографом (поз..20) на светочувствительную бумагу, \

Сьемку производили при установившемся процессе профилирования. Замеры производились на заготовке без покрытия (а) и заготовке с покрытием ПВК вЂ” пленкой

Формула изобретения

1. Устройство для определения энергосиловых параметров процессов при обработке давлением плоской заготовки, содержащее пару тянущих валков, узел торможения и измеритель натяжения полосы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности при исследовании заготовок с покрытиями, узел торможения выполнен в виде пары валков с марки НГС (белого цвета (б). Для каждой заготовки производились размеры усилия натяжения заготовки Т и усилия ее прижима от разности ее толщины $ и зазора Л в калибре. Результаты замеров сведены в таблицу. По данным табл. 1 на фиг. 4 приведенй графики зависимости усилия натяжения заroòoBêè Т от усилия ее прижима Р1 для заготовки без покрытия (а) и заготовки с покрытием (б). В соответствии с законом

Амонтона соотношение между силами натяжения заготовки и усилием ее прижима будет определяться тангенсом угла наклона прямых а и б, графики которых приведены на фиг. 4. а) Как показали данные проведенных исследований и расчетов в результате использования заявляемого устройства полученные данные коэффициентов трения в калибре. клети при испытании заготовки составили; 0,166 — для заготовки без покрытия. 0.466 — для заготовки с покрытием ПВХ пленкой марки НГС (белого цвета). Это соответствует углам наклона прямых соответственно на углы 9 30 и 25О.

В том время как при использовании прототипа получить достоверных данных для различных заготовок с покрытием не удалось, поскольку испытания носили комплексный характер и выделить истинное Значение параметра невозможно. б) Выбор оптимальных значений величин обжатия заготовки в калибре клети позволили исключить поверхностные дефекты

35 на гнутых профилях с различными покрытиями при их производстве. Раньше указанные дефекты составляли 8-10 % от общей разделенными приводами вращения и механизма поджатия их друг к другу.

2. Устройство по и. 1, отл ич а ю щ еес я тем, что, с целью расширения диапазона ширины исследуемых плоских заготовок без переналадки устройства, измеритель натяжения полосы выполнен в виде каркаса и трех роликов, свободно установленных на параллельных осях, крайние из которых закреплены в каркасе, а средняя соединена с ним через силоизмеритель.

1797015

1797015

3 симВ пружоиа даеото3ки, Р, кН

©uz 4

Редактор Т.Иванова

Заказ 649 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

7 (,к

Эс 3

Ь и

Составитель Н.8олковой

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец