Профиль высокой жесткости

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в. частности к производству холодногнутых профилей проката. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей листовых профилей с периодически повторяющимися гофрами. Профиль высокой жесткости содержит замкнутые продольные гофры с закруглениями у оснований и при вершине в поперечном сечении гофра и отличается тем, что гофры выполнены с высотой, равной Н(0,60- 0,65X1+ VBL -минимальнодопустимая величина относительного удлинения материала профиля; В и L - соот-. ветственно, ширина и длина гофра, при этом величина радиусов закруглений равна

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 21 0 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K ПАТЕНТУ (21) 5025029/27 (22) 31.01.92 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (72) В,И.Гридневский, В.Г,Антипанов, В.Ф.Рашников и Н.Т.Пахомов (73) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (56) Тришевский И.С. Гнутые профили проката. М.: Металлургия, 1980, с. 232. (54) ПРОФИЛЬ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, В частности к производству холодногнутых профилей проката. Цель изобретения — расширение эксплуатационИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве холодногнутых листовых гофрированных профилей.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей профилей высокой жесткости.

Указанная цель достигается тем, что у профиля, содержащего гофры с закруглениями у их оснований и при вершине, гофры выполнены с высотой, равной Н=(0,600,65)(1+ д) д VÃß, где д — минимально допустимая величина относительного удлинения материала профиля; В и L- соответственно, ширина и длина гофра, при этом величина радиусов закруглений равна (1,25-1,40)Н, а "шаг" гофров (расстояние между их продольными осями) по ширине профилей =(7,2 — 7,8)Н. При анализе известных технических решений не обнаружены конструктивные признаки устройства, кОторые отличают заявленное устройство от

„, Ы„„1817716 А3

2 ных возможностей листовых профилей с периодически повторяющимися гофрами.

Профиль высокой жесткости содержит замкнутые продольные гофры.с закруглениями у оснований и при вершине в поперечном сечении гофра и отличается тем, что гофры выполнены с высотой, равной Н-(0,600,65)(1+ д) д У Я, где д — минимально допустимая величина относительного . удлинения материала профиля; 8 и L — соответственно, ширина и длина гофра, при этом величина радиусов закруглений равна (1,25 — 1,40)Н, а "шаг" гофров по ширине профилей t=P,2-7,8)Н. Профиль данной коиструкции выдерживает нагрузку в 2 раза, чем профиль-прототип. 3 ил.

Ф% прототипа. Поэтому можно сделать вывод, 2 что отличительные признаки предмета изобретения обладают существенными отличиями. Приведенные математические зависимости получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

Замкнутые гофры профилей высокой жесткости ПВЖ образуются путем локальной вытяжки участков полосовой заготовки.

Поэтому основные параметры гофров (их глубина, а также высота и ширина) во многом определяются способностью конкретного металла к вытяжке и, прежде всего, величиной относительного его удлинения (д).

В связи с тем, что до настоящего времени не существует надежных теоретических формул для расчета предельных параметров

ПВЖ. вышеупомянутые параметры их гофров выбираются с "запасом", чтобы исклю- чить возможное трещинообразование и искажения геометрии ПВЖ, вызванные черезмерной локальной вытяжкой металла. В

1817716. результате высота гофров существующих

ПВЖ не превышает 45 мм, что значительно сужает возможности их использования.

Сущность найденного технического решения заключается в том, что предлагаемый

ПВЖ содержит гофры максимально допустимой высоты Н, величина которой зависит от их ширины и длины и величины д, а величины радиусов закруглений поперечного сечения гофров и "шага" их по ширине

ПВЖ определяются в зависимости от Н. Такое исполнение профиля позволяет использовать его, например, в качестве поддона для пачек листов (т.е. заменить применяемые сейчас деревянные поддоны на металлические), так как при механизированной погрузке этих пачек для транспортировки необходим "просвет" между днищем поддона и полом величиной 70 — 80 мм, что обеспечивается соответствующей высотой гофров

ПВЖ. Опытную проверку данного профиля производили в листопрокатных цехах Магнитогорского меткомбината. С этой целью на и рофилегибочном агрегате 1-5х 300х1650 . изготовлялись ПВЖ из сталей с ов от 40 до

56 кгс/мм толщиной 3-4 мм и шириной

1,0-1,3 м. При опытном профилировании варьировались основные параметры гофров с заданными В и 1 (их высота Н, радиусы закруглений R и "шаг" по ширине t см. фиг.

1) с оценкой геометрии профилей и наличия на них трещин. Установлено, что удовлетворительная плоскостность при отсутствии трещин достигается при H=(0.60...0,65)(1+

+д) д V QL (величина д определяется по соответствующим стандартам, регламентирующим мехсвойства конкретных сталей), R=(1,25 — 1,40)Н и t=(7,2-7,8)Н. Поддоны, изготовленные из ПВЖ с указанными параметрами, не деформировались при установке на них пачек листов весом от 18 до 37 тс (величина предельной нагрузки зависела от размеров и материала ПВЖ).

Увеличение Н, а также уменьшение R приводило к появлению дефектных (по геометрии и трещинам) профилей. Уменьшение

t искажало поперечное сечение ПВЖ (при . водило к неустранимому прогибу и.скручи ванию), а увеличение — к снижению допустимой нагрузки Р на поддон. Величина Pmax — важная характеристика поддона, так как пачки листов часто транспортируют ся в два яруса, а складируются в 3-4 яруса.

Уменьшение Н и увеличение R (ниже и сверх вышеуказанных оптимальных величин) в опытах не производилось: "просвет" (см. выше), обусловленный высотой гофра поддона, не может быть менее 70 мм; увеличение

R неизбежно приводит к снижению жесткости и "грузоподъемности" поддона. Сравнительные испытания на жесткость объектапрототипа (профиля 1370х2х2000х35х5 мм) и поддона из ПВЖ с оптимальными параметрами толщиной 5 мм, изготовленных из одной стали с о;-50 кгс/мм и д =22% покаг зали, что профиль данной конфигурации выдерживает нагрузку, большую почти в 2 раза. Эти же испытания показали, что под"0 дон из профиля 1370х2х2000х35х5 мм непригоден для механизированной погрузки (например, в ж,-д. вагоны) иэ-за малой высоты гофров. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемого объекта

15 для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.

На фиг. 1 показан профиль высокой жесткости; на фиг. 2- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

20 Профиль содержит два ряда продольных замкнутых гофров 1, разделенных по его ширине и длине плоскими участками 2, и имеет плоские кромки 3 и концевые участки 4. Высота гофров Н=(0,60-0,65)(1+ д)х

254д QQ, радиусы закруглений при вершине и основании поперечного сечения одинаковы и равны R=(1,25-1,40)H; "шаг" гофров по ширине профиля t=(7,2-7 8)Н, по длине — 1., Толщина профиля S, его ширина В ; длина и

30 ширина гофров, соответственно, L и В, Перед установкой пачки на поддон его укладывают на пол вершинами гофров вниз, затем скрепляют пачку с поддоном, пропуская упаковочную ленту поперек (через участки . ! —.!) и, при необходимости, — вдоль поддона (через участки П вЂ” 1I), Готовая упаковка поднимается погрузчиком, лапы (вилы) которо го проходят между гофрами на участках Н.

Пример 1. ПВЖ длиной Г=З м, параметрами; В =1,3 м, S=Ç мм, В=300 мм, L 650 мм изготовлен из стали с 6 30%. Параметры гофров: Н=0,6(1+д) д BL)=

=0,6 (1+0,3) 0,3 300 650=103 мм; R=1,25, Н=1;25 103=129мм; t=7,2, Н=7,2-103=742 мм

45 (округляем до целых величин), L = 850 мм.

П р и мер 2. ПВЖс Г=45мс параметрами: В =1,15 м, S=3,6 мм, L=700 мм изготовлен из стали с д =25 . Параметры гофров;

H=0,625 (1+0,25) 0,25 330 700=94 мм;

R=1,32 94=124 мм, t=7,5 94=705 мм, =0,9 м.

Пример 3. ПВЖ из стали с д =20% и размерами 1 =5,6 м, В =1,2 м, S=4 мм, 8=350 мм, L=750 мм, Н=0,65(1+0,2)-0,2 350-750=80 мм, R=1,4.80=112 мм, t=7;9-80=624 мм, =920 мм.

Технико-экономическая эффективность данного объекта по сравнению с прототи- пом заключается в воэможности использования первого из них в качестве

1817716 металлического поддона (взамен деревянного) для пачек листового проката, что сокращает затраты.

Составитель В, Гридневский

Техред М. Моргентал Корректор М. Самборская

Редактор Т. Шагова

Заказ 1734 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения 5

Профиль высокой жесткости, содержа-. щий замкнутые продольные гофры с закруглениями у оснований и при вершине в поперечном сечении гофра, о т л и ч а ю - ° шийся тем, что гофры выполнены с высотой Н=(0,60...0,65)(1+ д) д V/ Qg, где д - минимально допустимая величина относительного удлинения материала. профиля; B u L — ширина и длина гофра соответственно,. при этом величина радиусов закруглений равна (1,25...1,40)Н, а шаг гофров по ширине профилей равен 7,2...7,8) Н.