Окалиноломатель

 

ОП ИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сонетсиик

Социалистических

Респубики ю 710711 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 15.08.77 (21) 2519952/22-27 с присоединеннеат заявки М (23 ) Приоритет

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень .% 3

В 21 В 45/04

В 21 С 43/00

Ркудерстеелвй квинтет

СССР йо делан лзебретеннл н отернтнЯ (53) УДК 621.7. .022.2 (088.8 ) Дата опубликования описания 28 01 80 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Воронков и В. М. Олейник

Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения (71) Заявитель (54) ОКАЛИНОЛОМАТЕЛЬ

Изобретение относится к области подготовки поверхности металла к последующей пластической деформации, а именно, к конструкциям окалиноломателей, предназначенных для удаления окалины и

5 ржавчины с поверхности прокатанного металла перед волочением и калибровкой.

Известны окалиноломатели, предназначенные для очистки катанки от окалины и ржавчины перед волочением или калибровкой. Такие окалиноломатели имеют корпус, в котором установлены изгибаюп1ие ролики. Удаление окалины и ржавчины с поверхности катанки осуществляется эа счет напряжения изгиба, испытываемого ее поперечными сечениями при прохождении вокруг изгибающих роликов Г 1).

Недостатком такого устройства является низкое качество очистки металла от окалины перед последующим пласжческиьт деформиро ванием.

Известен окалиноломатель, содержащий смонтированный на основании корпус, привод вращения корпуса относительно собственной оси и установленные в корпусе на осях изгибающие ролики (2). Недостатком .является ломание (вспучивание) ока- . лины которое происходит за счет изгиба и скручивания металла. Направленная вибрапия, возникающая вследствие некоторого смещения центра массы вращающихся частей окалиноломателя, не обеспечивает эффективного удаления сломанной окалины.

После прохождения катанкой этого окалиноломателя, на поверхности металла остается часть вспученной окалины, что вызывает необходимость установки посла окалиноломателя на его основании дополнительного механизма тонкой очистки.

Такой механизм, выполненный, например, в виде вращающихся иглофрез, соединенных с корпусом шестеренчатой передачей усложняет конструкцию.

11ель изобретения — повышение качества очистки металла от окалины, упрощение конструкции и увеличение срока службы устройства.

3 71071

Зля достижения цели окалиноломатель снабжен генераторами виброколебаний, в количестве, соответствующем количеству изгибающих роликов, причем каждый генератор виброколебаний выполнен в виде жестко закрепленных на корпусе направляющих, подпружиненных ударников, имеющих воэможность возвратно-поступательного перемещения по направляющим и жестко установленных на осях изгибающих роли- 10 ков кулачковых дисков, имеющих возможность взаимодействия с подпружиненными ударниками.

На фиг. 1 изображен общий вид окалиноломателя; HB фиг. 2 изображена головка изгибающего ролика с вибратором: в исходном положении; на фиг. 3 — то же (разрез А-A нв фиг. 2); на фиг. 4 — то же (в момент взаимодействия ударника с ребордами изгибающего ролика).

Окалиноломатель содержит корпус 1, установленный с возможностью вращения относительно оси перемещения катанки 2 на 3, опирающихся на подшипниковые узлы 4, которые жестко прик- 25 реплены к основанию 5.

В корпусе 1 на осях 6 (фиг. 2, 3, 4) установлены направляющие ролики 7 и рабочие ролики 8 (фиг. 1)Направляющие ролики 7 установлены з0 в корпусе 1 неподвижно, а рабочие ролики 8 — с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси движения очищаемой катанки 2 (оси вращения корпуса 1). Рабочая поверхность изгибающих роликов 7, 8 выполнена с ребордами 9 (фиг. 3, 4), образующими желоба для катанки 2. Рсе изгибающие ролики 7, 8 снабжены механическими вибраторами 10 (фиг. 1). 40

Механические вибраторы 10 содержат ударники 11, взаимодействующие с кулачками 12 дисков 13 (фиг. 2, 3, 4).

Кулачковые диски 13 жестко закреплены на осях 6 изгибающих роликов 7, 8 пос- 45 редством шпонок 14, гаек 15 и шайб 16 (фиг. 3, 4) . Ударники 1 1 подпружинены с помощью пружин 17, установленных в сжатом состоянии.

Оси 6 установлены в подшипниках ка- 50 чения 18, закрепленных с помощью крышек 19 в стаканах 20. Стаканы и основания 2 1 вибр второ в 1 0 р абоч их роликов

8 жестко закреплены на плите 22, установленной с возможностью перемещения 55 в перпендикулярном оси движения очищаемой катанки 2 (оси вращения корпуса 1).: направлении при помощи винтов -3 о (фиг. 3, 4). Стаканы 20 и оснэвания 21

1 ф вибраторов 10 направляющих роликов 7 жестко закреплены на корпусе 1.

Ударники 11 вибраторов 10 изгибающих роликов 7, 8 неподвижно закреплены на штангах 24, установленных с возможностью поступательного перемещения в направляющих 25.

Корпус 1 получает вращение от приводного шкива 26, жестко закрепленного на одной из полуосей 3, Корпус 1 накрыт ограждением 27. 0ля сбора окалины предусмотр ена емкость 28 (фиг. 1 ) .

Окалинъломатель работает следующим обр аэом.

Корпус от приводного шкива 26 получает вращение относительно оси перемещения катанки 2. Перемещаясь, катанки

2 огибает изгибающие ролики 7, 8 приводя во вращение их жестко закрепленные на осях 6 кулачковые диски 13.

За счет изгиба катанки 2 вокруг изгибающих роликов 7, 8 и ее окручивания перед входом в окалиноломатель, вызы ваемого вращением корпуса 1, на поверхности металла происходит вспучивание окалины.

В процессе вращения кулачковых дисков 1 3 кул ач ки 1 2 отжим ают ударники 11, при.этом штанги 24 поднимаются в направляющих 25 и пружины 17, сжимаясь, накапливают потенциальную энергию (фиг. 2, 3). При сходе ударников

1l с кулачков 12 потенциальная энергия пружин 17 преобразуется в кинематическую энергию ударников 11, движушихся со штангами 24 в направляющих 25 вниз до соприкосновения с ребордами 9 изгибающих роликов 7, 8. От роликов

7, 8 динамическая нагрузка ударов передается осям 6, прогибающимся в пределах упругой деформации (фиг. 4).

Количество взаимодействий ударников

1 1 с ребордами 9 за один оборот роликов 7, 8 вокруг своих осей равно количеству кул ачков 1 2 на дисках 1 3.

Соударения между рабочей поверхностью колеблющихся роликов 7, 8 и катанкой 2 возбуждают в последней вибрацию как нв участках, охватывающих ролики, так и на участках между ними. Между рабочей поверхностью роликов 7, 8 и катанкой 2 периодически образуются зазоры. В это время катанка 2 продолжасг поступательное движение под действием приложенного к ней тягового усилия, а ролики 7, 8 вращаются по инерции и процесс окалиноломания продолжается. При отсутствии контакта с рабочей поверхностью роликов

7, 8 в катанке 2 происходит выравнива5 7107 ние напряжений по длине дуг охвата роликов. На рабочую поверхность роликов

7, 8 катанка 2 ложится вновь, находясь в недеформированном состоянии.

Вызванная колебаниями изгибающих роликов 7, 8 интенсивная вибрация катанкй 2 приводит к возникновению в ней инерционных нагрузок, направление которых периодически меняется на противоположное. Под действием этих нагрузок частицы с}калины, вступченной при изгибе вокруг роликов 7, 8.. и в процессе скручивания перед входом в окалиноломатель, интенсивно удаляются .с поверхности металла и попадают в емкость 28.

Оптимальный для окалиноломания угол охвата катанкой 2 изгибающих роликов

7, 8 устанавливается перемещением плит

22 с рабочими роликами 8 в перпендикулярном оси вращения корпуса 1 направле- нии с помощью винтов 23. окалины, упро}це}пля конструкиии и увеличения срока службы устройства, он снабжен генераторами виброколебаний, в количестве, соответствующе} л, количеству изгибающих роликов, связанных с пос— л едними.

2. Окалиноло}латель по п. 1, о т— л и ч а ю ш и и с я тем, что, каждый генератор виброколебапий выполнен в виде жестко закрепленных ня корпусе направляюпплх, подпружиненных удар}плков, имеюшиx возможность возвратно-поступательного перемещения по }}аправляюшим и жестко установлен.}}}x на осях изгибающих роликов кулачковых дисков, имеющих возможность- юя}}} лодействия с подпруж}} н енны} }и ударник алли.

Источники информации, принятые во внпмание прп экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 485800 кл. В 21 С 43/04 от

01. 03. 73 г.

2. Авторское св}}дете}ьство СССР № 524582 кл. В 21 С 43/04 от

29. 04б 75 (протот}}п ) .

Окалиноломание цилиндрическим изгибом и скручиванием катанки в сочетании с тонким окалиноудалением путем возбуждения в очищаемом металле интенсивной вибрации обеспечивают эффективную и. однородную очистку металла от окалины до степени, при которой отпадае необходимость установки в технологической линии или на станине на выходе из окялиноломателя дополнительного механизма тонкого окалиноудаления, например, вращающихся иглофрез, соединен}}ых с корпусом шестеренчатой передачей. Это упрощает конструкцию окалиноломателя и процесс подготовки прокатанного металла к волочению или калибровке.

Интенсивная вибрация очишаемого ма4Î териала приводит к тому, что упругая деформац}ля в катанке, происходящая и момент отсутствия ее контакта с изгибающими роликами, уме}льц}ает упругое скольжение. катанки по рабочей поверх45 ности роликов, вызывающее интенсивный износ последней, на величину этой упругой деформации. Вибрация вызывает уменьшение пло}цади трущихся поверхностей изгибающих роликов и катанки, котоso рое может быть приравнено к уменьшению коэффициента трения. Согласно известной формуле где Й, — относительное скольжение катанки;

5 — усилие в набегаю}пей на ролики ветви катанки;

M0дуль упругости Mятерияла кB}. а нк и б

7- — пло;цадь поперечного сечения KRтанки е=2, 1718 - основание натурального логарифм а;

K- коэффициент трения между катанкой и рабочей поверхностью изгибающего ролика;. л}С- угол скольжения, с уменьшением коэффициента трения уменьшается относительное скольжение. Другими словами, при наличии вибрации катанка проскальзывает за один и тот же промежуток времени по поверхности изгибающего ролика гораздо меньшее без вибрации. ведет к значительному удлинению службы срока изгибающих роликов окал}}иолом ателя.

:-Моно},лический эффект от использования изобретения составит ориентировочно 5 тысяч рублей в год на одном окалинолом ателе.

Формула изобр етения

1 Окалиноломатель, co}}E= ржа}ппй смонтированный на основании корпус, привод вращения корпуса, относительно собственной оси, и установленные в корпусе на осях изгибающие ролики, о тлич ающийся тем, что, сцелью повьппения качества очистки металла от