Устройство для натяжения движущейся полосы
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для отделки проката. Цель-повышение качества при профилировании. Устройство для натяжения движущейся полосы, преимущественно заготовки для профилирования , содержит два цилиндрических валка диаметром D, жестко закрепленных в станинах на расстоянии А друг от друга. Один из валков является верхним, а другой - нижним по отношению к уровню профилирования. Нижний валок смещен в направлении профилированиянарасстояние 2 VS/2 ( D + Д/2 ) , где А (0,18...0,27 ) D. Нижний валок установлен с возможностью поворота вверх, а верхний - вниз на угол, равный arcsln D /( D + Д) + 140°. Такое выполнение валков повышает качество гофрированных гнутых профилей за счет повышения натяжения формуемой полосовой заготовки. 1 ил.
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4780573/27 (22) 10.01.90 (46) 15.12,91, Бюл. N 46 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им, B.È.Ëåíèíà (72) Л.В.Мешков, B.Ã.Àíòèïàíoâ, В.Ф,Рашников, Н.Т.Пахомов и В,В.Пахарев (53) 621.981. 1(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР N 1255227, кл. В 21 В 39/08, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ ДВИ,ЖУЩЕЙСЯ ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для отделки проката, Цель — повышение качества при профилировании. Устройство для натяжения движущейся полосы, преИзобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых профилей из рулонного полосового металла. Значительная часть агрегатов, связанных с обработкой металлов давлением (в том числе — профилегибочные), используют полосовой рулонной горяче- и холоднокатанный металла, При этом, например, на профилегибочных агрегатах для производства листовых гофрированных профилей, возникает необходимость в создании натяжения полосовой заготовки, в особенности, перед первой формующей клетью; обычно I это натяжение создается правильной машиной и рабочими клетями, Известны тянущие ролики агрегата непрерывного действия (преимущественно „„Я „„1697945 А1 имущественно заготовки для профилирования, содержит два цилиндрических валка диаметром D,жестко закрепленных в станинах на расстоянии Л друг от друга. Один иэ валков является верхним, а другой — нижним по отношению к уровню профилирования. Нижний ва-, лок смещен в направлении профилирования на расстояние 2 /Л/2 (0 + Л/2 ), где Л = (0,18. „0,27 ) D. Нижний валок установлен с возможностью поворота вверх, а верхний — вниз на угол, равный arcsin О /(D+ Л)+ 140, Такое выполнение валков повышает качество гофрированных гнутых профилей эа счет повышения натяжения формуемой полосовой заготовки. 1 ил. профилегибочного), у которых для повышения производительности длину бочки выполняют с соотношением 0,4-0,9 к ширине заготовки. Известны также натяжные ролики для узких полос после порезки, состоящие из гибкой оси, установленных на ней стаканов с подшипниками и выпуклой бочки из резины, что обеспечивает равномерность натяжения разнотолщинных полос, Недостатком известных натяжных устройств является невозможность создания с их помощью достаточного натяжения при наличии большой петли у полос (большой "слабины"), что ухудшает качество изготавливаемых гнутых профилей. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для натяжения полосы, содержащее два цилиндрических валка, 1697945 размещенные друг над другом по обе стороны от оси подачи, и характеризующиеся тем, что валки имеют возможность поворота а вертикальной плоскости. Недостатком известного устройства яв- 5 ляется относительно невысокое качество профилируемых полос, обусловленное неопределенностью угла поворота валков и направления. подачи полосы в профилегибочный стан, 10 Цель изобретения — повышение качества изготавливаемых профилей. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два цилиндрических валка диаметром D, размещенных по 15 обе стороны от оси подачи в верт икал ьной плоскости с возможностью поворота, нижний валок смещен в направлении профилирования на расстояние 20 а =2 — (D + — }, где Л вЂ” наименьшее 2 2 расстояние между касательными к валкам в точках, находящихся на прямой, соециняющей центры валков, Л = (0,18 — 0,27 ) D, а угол поворота определяют по зависимости 25 а = arcsin — — - - + < 40 Математическое выражение для Ь получено на основании опытов, как и величина 140 для определения угла поворота. 30 При анализе известных технических ре,шений не обнаружено той совокупности признаков устройства, которая отличает предлагаемое решение, Поэтому можно сделать вывод, что отличительные признаки 35 предмета изобретения обладают существенными отличиями. При большом расстоянии от правйльной машины до первой клети профилегибочного стана возникает значительная 40 "слабина" движущейся заготовки. Принципиально натяжение такой полосы можно осуществлять, например, с помощью ролика, перемещаемого по вертикали, Однако, в этом случае для того, чтобы, 45 например, на расстоянии 1=-20 м, сделать натяжение полосы со "слабиной" Л I = L-1 =0,5м (L — фактическая длина полосы на участке I), очевидно, потребуется поднять натяжной. ролик на вь со 50 Н= 2 .) 4 2 + =225 4 что требует устройства больших габаритов и соответствующих усилий для подьемэ полосы длиной более 20 м (для сортамента агрегата 0,5 — 2,5хЗОΠ— 1500 — см, ниже — ее вес Может быть более 600 кг). Предлагаемое же устройство при апробированных параметрах; D — ; Ь= 50 мм и QMa«c = 195 (фиг,1) способно "выбрать" Л1 = 580 мм. На существующих агрегатах натяжение полосы нередко осуществляют с помощью так называемых натяжных станций, имеющих несколько роликов, причем, станции не рассчитаны на большие Л I и регулирование "выбираемой" петли в широких пределах. Это делает невозможным их применение на профилегибочных агрегатах, производящих гофрированные полосы. Как видно из чертежа при повороте обоих валков предлагаемого натяжного устройства, полоса входит в него и выходит из него под углом к горизонту, т.е. наклонно. Причем, устройство должно располагаться по отношению к профилегибочному стану таким образом, чтобы формуемэя полоса входила в его первую клеть сверху вниз. Такое направление движущейся полосы обусловлено особенностями процесса профилирования и необходимо для предотвращения искажений геометрии готовых профилей, а при относительно небольшом расстоянии между устройством и станом— для предотвращения трещинообразования. Так как натягиваемая валками устройства полоса получает двойной изгиб (в противоположныхх направлениях),то очевидно, что от соотношения величин h. u D будет зависеть и кривизна изгиба, которая влияет на качество полосы. Кроме того, 0 и Ь определяют основные габариты устройства. т,е. их величины должны быть оптимальными в упомянутых аспектах, и они определены опытным путем. Аналогичным образом влияет и величина предельного угла поворота-{ atcsin + — + 140 ), в особенности при Ь< D, что также установлено экспериментально. Опытную проверку предлагаемого устройства производили на профилегибочном агрегате 0,5-2,5х300-1500 Магнитогорского металлургического комбината при профилировании полосовой заготовки из сталей с аЬ =- 32 — 47 /май толщиной кгс 1,0 — 2,5 мм и шириной 450-1120 мм. При опытном профилировании уровень качества гОфрированных листОВ оцениВдлся по Выхо" ду профилей высшей категории качества. С этой целью устройство устанавливали в разных местах агрегата между листоправильной машиной и станом; посредине про1697945 межутков длиной 19,15 и 20 м. B устройстве установлены валки постоянного диаметра D=220 мм (эта величина оказалась минимально-допустимой для апробированного сортамента полосовой стали и определена предварительными опытами; при меньших величинах на части сортамента наблюдалось ухудшение качества профилей), расстояние Л между которыми могло изменяться. Кроме того, валки вместе со своими станинами могли поворачиваться в вертикальной плоскости в обе стороны вокруг общей точки до положения, при котором линия уу (чертеж) становилась перпендикулярной горизонтали. Определено, что величина Л должна находиться в пределах 40 — 60 мм (или с точностью до сотых Л = (0,18 — 0,27) D) при миниMàëьном расстоянии между натяжным устройством и первой формующей клетью стана (с увеличением этого расстояния возрастает и допустимый диапазон величин Л ): дальнейшее уменьшение Л приводило к появлению неустранимых линий излома на заготовке, а при Л > 60 мм ухудшалась геометрия профилей (при максимальном расстоянии валков от горизонтали) из-за слишком большого угла наклона полосы, входящей в первую клеть. Предельная величина угла поворота валков llðè оптимальных 5составила 192-198 (при заходе полосы в клеть сверху вниз), что позволяло ывыбирать" Лl до 570 мм на длине i=20 м и до 590 мм на длине i=10 м. Таким образом D о и„,„, =агсв л — — - - +140. Дальнейшее увеличение угла а приводило к появлению на заготовке линий излома и царапин (из-за слишком большой контактной поверхности полосы с валками устройства и больших сил трения). Получить качественные гофрированные профили при повороте валков в обратную сторону (т.е, с задачей заготовки в клеть О снизу вверх) удалось только для a. = 80 — 90 Было также проведено контрольное профилирование с помощью известного устройства. Выход профилей высшей категории качества составил около 37;4 (против 580, при использовании предлагаемого устройства с оптимальными параметрами), причем, основными дефектами были продольное скручивание профилей и риски (царапины) на их поверхности, Предлагаемое устройство устанавливали также непосредственно перед станом (a 1 м от первой клети). Угол поворота при этом а 4„, = 195, уровень качества профилей остался, практически, прежним (до 57; листов соответствовали высшей категории). На чертеже показано (схематично) предлагаемое устройСтво для натяжения движу5 щейся полосы, в исходном положении (валки не натягивают полосу). Устройство содержит верхний 1 . нижний 2 цилиндрические валки диаметром D, установленные на расстоянии 10 Л = (0,18...0,27) D в станинах (не показаны) и в исходном положении наклоненные к горизонтали (уровню профилирования) хх под углом ao = arcsln О/D + Л, причем, нижний ва15 лок смещен в направлении профилирования (показано ст елкой на расстояние а =2 Л/2 (D+hP ) от оси верхнего валка, что обеспечивает свободное прохождение полосы между валками (на чертеже полоса обозначена позицией 3}, Валки выполнены с возможностью поворота: верхний — вниз, а нижний — вверх на одинаковые О о углы, равные arccin — - + 140 Устройство работает следующим образом. В исходном положении, когда валки смещены друг относительно друга и неосуществляют поворота, полоса движется прямолинейно. При необходимости дополнительного натяжения движущейся полосы осуществляют одновременный поворот обоих валков вокруг точки О, лежащей посредине между ними, против часовой стрелки (на нашем рисунке), например, с помощью гидроцилиндра (не показан) связанного с одной из станин. При этом нижний валок 2 движется по дуге окружности вверх, а верхний 1— вниз до своего предельного положения, когда линия уу займет положение у у под углома = 140 к оси хх. Угол поворота каждого валка от исходного положения составит а4а, — — а +а =BlcslR + +14F . Изменение натяжения полосы осуществляется путем изменения угла поворота вал50 ковот а до ай4 к0 . При этом повышается категория качества изготавливаемых профилей. Пример 1. Устройство для натяжения движущейся полосовой заготовки профилегибочного агрегата содержит два валка D=220 мм, установленных в станине на расстоянии Л = 0,18 D = 0,18 220 = 40 мм и расположено на расстоянии 5 м от первой формующей клети стана, причем, нижний (по отношению к уровню профилирования) валок смещен по ходу движения полосы на расстояние = г (6 + — ) = 2 7 20 2 10 = Составитель Е; Честякова Техред M,Ìaðãåíòàë Редактор И. Сегляник Корректор Н. Король Заказ 4351 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, К-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 =139 мм Максимальный угол поворота валков вокруг общей точки (нижнего — вверх, верхнего — вниз): Q ракс = аГС$1П D+ +1400 = = gpcs(p — + 140о = 198о Пример 2. То же устройство, но Л= 027 D = 0,27.220 = 60 мм а =2 30 250 =173мм и 220 а»« = агсз1п — + 140 = 192 Технико-зкономическое преимущество и редлагаемого устройства перед известным заключается в повышении категории качества гофрированных гнутых профилей за счет повышения натяжения формуемой полосовой заготовки. По данным центральной лаборатории ММК использование предлагаемого устройс тва на профилегибочном агрегате 0,52,5х300 — 1500 комбината позволит повысить на части сортамента выход гофрированных листов высшей категории качества не менее, чем на 207,, что при производстве около 25 тыс.т профилей в год даст экономический эффект: 180 0,04 25000= - 180000 р/год (здесь 180 — средняя оптовая цена гофрированных листов, р/т; 0,4 — 47, —. приплаты за 5 качество), Формула изобретения Устройство для н; тяжения движущейся полосы, содержащее два цилиндрических валка, размещенных друг над другом по обе 10 стороны от оси подачи с возможностью поворота в вертикальной плоскости на угол, определяемый по расчетной зависимости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества при профилиро15 вании, нижний валок смещен в направлении профилирования на расстояние а = 2 { D + ), где Л вЂ” расстояние 20 между касательными к валкам в точках, находящихся на прямой, соединяющей центры валков. Л=(0,18 — 0,27) D; 0 - диаметр валков, угол поворота валков определяют по 25 следующей зависимости: а = arcs ln — — - - + 140 D при этом нижний валок установлен с возможностью поворота в направлении профи30 лирования, а верхний — в противоположном направлении.
