Устройство для правки цилиндрических изделий

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и предназначено для правки изделий типа труб косорасположенными валками (в). Цель изобретения заключается в повышении качества правки и увеличении стойкости наружной поверхности инструмента , а именно изгибающего В.Изгибающий В, размещенный между входной и выходной обоймами приводных В, выполнен в виде установленной на неподвижной оси эксцентриковой втулки (ЭВ), ЭВ подйружинена относительно оси против направления рабочего вращения В. На одном из торцов ЭВ закреплена колодка (к), подпружиненная к металлической обойме В в направлении , противоположном направлению действия пружины между ЭВ и осью. На этой оси смонтирован упор, взаимодействующий с К. В исходном положении изгибающий В находится на минимальном расстоянии от оси правки. При заходе обрабатьшаемой трубы этот В поворачивается вместе с ЭВ. При этом К заклинивает обойму с бандажом относительно ЭВ до тех пор, пока передний конец трубы не окажется у середины выходной обоймы приводных В. В это время К отходит от обоймы с бандажом под действием упора. Угол между колодкой и упором рассчитывается из приведенного соотношения. ЭВ,связанная с осью пружиной, поворачивается в противоположном направлении, в результате чего К опять заклинивает ЭВ относительно В. Таким образом,при вращении В удерживается в положении заданного смещения относительно оси правки. 6 ил. с € (Л со 00 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1736 А 2 (19) (11) (s))4 В 21 D 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 3

СФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 557843 (21) 4 105030/23-27 (22) 06.05.86 (46) 07.02.88, Бюл. У 5 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленностии (72) М. В.Демаков, Л.Л. Ситников, 10.М.Стерни, Г.П.Чидакина, Г.Д.Самойленко, А.А.Лисовский, Г.В.Саламанина, М.А.Эсаулов, В.И.Лозовой и В,З.Кофф (53) 621.982.45 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

lP 557843, кл. В 21 D 3/02, 19.12.75. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЖДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением и предназначено для правки изделий типа труб косорасположенными валками (В).

Цель изобретения заключается в повышении качества правки и увеличении стойкости наружной поверхности инст» румента, а именно изгибающего В.Изгибающий В, размещенный между входной и выходной обоймами приводных В, выполнен в виде установленной на неподвижной оси эксцентриковой втулки (ЭВ). ЭВ под))ружинена относительно оси против направления рабочего вращения В. На одном иэ торцов ЭВ закреплена колодка (К), подпружиненная к металлической обойме В в направлении, противоположном направлению действия пружины между ЭВ и осью. На этой оси смонтирован упор, взаимодействующий с К, В исходном положении изгибающий В находится на минимальном расстоянии от оси правки. При заходе обрабатываемой трубы этот В поворачивается вместе с ЭВ, При этом

К эаклинивает обойму с бандажом относительно ЭВ до тех пор, пока передний конец трубы не окажется у середины выходной обоймы приводных В, В это время К отходит от обоймы с бандажом под действием упора. Угол между колодкой и упором рассчитывается из приведенного соотношения. ЭВ,связанная с осью пружиной, поворачивается в противоположном направлении, в результате чего К опять эаклинивает

ЭВ относительно В. Таким образом,при вращении В удерживается в положении заданного смещения относительно оси правки. 6 ил.

137 1 7.36

Изобретение относится к устройствам для обработки металлов давлением, может быть использовано для правки цилиндрических изделий типа труб и является усовершенствованием устройства по авт.св. N 557843 °

Целью изобретения является повышение качества правки и увеличение стойкости инструмента, а именно его IQ рабочей поверхности, выполненной в виде бандажа из упругого материала.

На фиг.! схематично представлено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 — та же, вид спереди, исход- 15 ное положение; на фиг. 3 — то же, рабочее положение; на фиг, 4 — изгибающий валок; на фиг. 5 — вид А на фиг.4, исходное положение; на фиг. 6 — то же, рабочее положение. 20

Устройство для правки труб состоит из приводных входной и выходной

2 тянущих обойм, между которыми расположен изгибающий холостой валок 3, включающий неподвижную ось 4, на ко- 25 тором установлена с возможностью поворота эксцентриковая втулка 5, Втулка 5 подпружинена против направления вращения валка 3 пружиной 6. На эксцентриконой втулке 5 расположены под- 3Р шипники 7 качения, которые у 1новлены внутри металлической обоймы 8 с насаженным эластичным бандажом 9. На эксцентриковой втулке на оси IO закреплена колодка !1, которая подпружи- 35 иена пружиной 12. На оси 4 закреплено разрезное кольцо 13 с упором 14, которое может поворачиваться относит ел ьно о си .

Устроиство работает следующим об- 4р разом.

Передний конец выправляемой трубы 15 после задачи но входную обойму

1 подходит к изгибающему валку З,который н исходном положении (фиг.2) 45 имеет минимальное смещение относительно оси правки °

При взаимодействии с трубой 15, которая с о нершает г ели коидальное движение, эластичный бандаж 9 и обойма

8 поворачиваются относительно эксцент. риконой втулки 5, Так как к обойме 8 постоянно поджата колодка 11, то под действием сил трения последняя поворачивается относительно оси 1О и зак-55 линивает эксцентриконую втулку 5 относительно обоймы 8, Поэтому ролик вместе с эксцентриковой втулкой 5 поворачивается отноll+ f5 — 2esin --- —2 (I) где f — стрела изгиба трубы; (!!+ P) - угол между колодкой и упором; е - эксцентриситет втулки; р - угол между осью симметрии эксцентриковой втулки и плос" костью Х-Х, проходящей через ось валка перпендикулярно станине машины

Из выражения (!) получают

2arcsin -- e

Р+)) = (2) Учитывая, что смещение валка в установившейся стадии процесса правки может колебаться в небольших пределах, необходимо, чтобы угол был не колько больше расчетного:

f (7 + P ) >i 2arcsin — -- . (3)

2е а сительно неподвижной оси 4. В начальный момент поворота величина смещения рабочей поверхности валка от оси правки уменьшается, а при дальнейшем понороте начинает постоянно увеличиваться. Совместный поворот эксцентриковой втулки и обоймы 8 с бандажом 9 будет происходить до тех пор, пока передний конец трубы не окажется в середине калибра следующей пары валков (фиг.3). При этом колодка Il отжимается от поверхности обоймы 8 упором 14 (фиг.6). Эксцентриковая втулка 5 под дейстнием пружины 6 поворачивается против хода движения заготовки, а колодка 11 перестанет отжиматься упором 14 и входит в контакт с обоймой 8. Поэтому снова происходит совместный поворот эксцентриконой втулки 5 с обоймой 8. Таким образом, если валок вращается, то он будет удерживаться в положении заданного смещения относительно оси правки, При этом эластичный бандаж 9 и обойма 8 вращаются относительно эксцентриконой втулки 5 на подшипниках

7 качения. В момент выхода трубы иэ контакта с валком он под действием пружины b возвращается в исходное положение (фиг,2 и 5)

Угол между колодкой II и упором

14 выбирается следующим образом. Величина смещения рабочей поверхности валка с эксцентриковой втулкой определяется выражением

1371736

Расстояние L на котором происходит изменение смещения валка, определяется выражением

Ь=t+

2соз сГ (4) где С - шаг валков;

1 — рабочая длина изгибающего вапка;

d - угол наклона оси изгибающего валка к оси правки.

С учетом угла наклона валка он повернется при этом расстоянии на угол

1 I5

t +

2cos g (Р+ ) (5) Dt. где D - диаметр горловины изгибающего валка. 20

Принимая во внимание, что качественная правка переднего конца трубы может быть достигнута и при меньшем угле (п + p ),.то уравнение (5) преобразуется в неравенство 25

С +

2cos

D, s7nЫ (6) (ТР+ p ) Таким образом, угол между колодкой и упором определяют из соотношения

t +.— — —-2cosd (п+

D, s7n8

Г

+ p ) з 2s,rcszn —--2е

35 относительно оси правки, что улучшает захват переднего конца трубы и повышает стойкость рабочей поверхнос50 ти профилированного бандажа. Так как величина прогиба плавно увеличивается в процессе захвата и достигает своего максимального значения, примерно в центре выходной обоймы валков, то улучшается захват и в этой

55 обойме и повышается качество правки переднего конца заготовки. В установившейся стадии процесса правки, эаУГОЛ в з ависимости От величины прогиба может быть как положительным, так и отрицательным. Полученное соот- 40 ношение позволяет не только определить угол между колодкой и упором, но и выбрать наиболее оптимальное исходное положение валка, которое определяется углом 45

Изгибающий валок в исходном положении имеет минимальное отклонение данная величина смещения изгибного валка практически остается постоянной, что также способствует улучшению качества правки. В зависимости от параметров устройства и сортимента выправляемого проката из соотношения определяют оптимальное исходное положение изгибающего валка, которое задается углом P,в зависимости от которого устанавливают угол между колодкой и упором. Установка угла Р осуществляется лов воротом оси 4 в ее опорах. Угол между колодкой и упором задается поворотом упора. 14 относительно оси 4, Пример, Использование эластичного инструмента при правке ребристых труб удерживается низкой стойкостью среднего изгибающего валка и нестабильным захватом переднего конца трубы при прохождении этого валка и последующего валка, что приводит к выбросу трубы или ее утыканию в пра- вильной машине.

Исходные данные для расчета t — 150 мм; 1 - 80 мм; е = 7 мм; Р

II0 мм; а = 30 ; f = 14 мм.

По формуле (6) определяем угол между колодкой и упором

204,4 > (и + р) З 180 .

Принимаем р= 1О, Тогда угол между колодкой и упором будет равен 190 .

Валок данной конструкции был установлен на месте среднего изгибающего, Его втулка имела эксцентриситет, равный 7 мм. Угол между колодкой и упором составлял 190 . В исходном положении ось симметрии имела наклон к горизонтальной оси,. равный 10с

Испытание показало, что такая конструкция обеспечивает плавное увеличение стрелы прогиба в процессе захвата, что значительно повышает стабильность процесса правки, Максимальная величина смещения валка поддерживалась на заданном уровне, что обеспечивало выправление трубы sa один проход. При окончании процесса правки валок стабильно возвращается в исходное положение ° Стойкость валка увеличилась более, чем в 10 раз.

Формула изобретения

Устройство для правки цилиндрических изделий по авт.св. - 557843, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 1371736

2arcsin

2е

)(й+ p ) где (Tt + / ) 10 е—

D г

1

t +

icos

D sin a пр авки. с целью повышения качества правки и увеличения стойкости инструмента,оно снабжено колодкой, установленной на торце эксцентриковой втулки с возможностью поворота в плоскости, параллельной этому торцу и подпружиненной к внутренней поверхности валка, и взаимодействующим с колодкой в рабочем положении упором, закрепленным со стороны упомянутого торца на оси с воэможностью осевого регулировочного поворота, при этом эксцентрико" вая втулка подпружинена к оси в направлении, противоположном направлению распора пружины, контактирующей с колодкой, а угол между колодкой и упором определяется иэ соотношения угол между колодкой и упором; угол между осью симметрии эксцентриковой втулки и плоскостью, проходящей через ось перпендикулярно основанию станины; необходимая стрела изгиба трубы; эксцентриситет втулки; шаг валков; диаметр горловины изгибающего валка; рабочая длина изгибаю щего валка; угол наклона оси изгибающего валка к оси

1371736 дл7А

Составитель И.Хоптяная

Техред, М. Ходанич

Корректор М.Демчик

Редактор Г.Гербер

Тирах 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

3 акаэ 448/ 1 1

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Увгород, ул. Проектная, 4