Устройство для обработки поверхности плоского проката

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУ APCTBEHHOE ПАТЕНТНОЕ

ВЕДО СТВО СССР (ГОСП ТЕНТ СССР)

О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (51)s В 21 В 45/04, 31/10

К А ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 4474992/02 (22) 2 .08.88 (46) 0 7.02.93. Бюл. М 5 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии и Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструктфрский и технологический институт взры озащищенного и рудничного электрооборудования (72) Ф.Е.Долженков. А.И,Пархоменко, А.Л. ацен, Ю.В.Коновалов, С.M.Ëåâèòàí, К.Н. авранский, А.П.Парамошин, П.А.Романов,, M.Íàãoðíþê, С.В.Карась, Л.Н.Дмитров и Б.И.Лейви (56) Авторское свидетельство СССР

N 1030056, кл. В 08 В 1/04, 1980.

° ° вторское свидетельство СССР

N 1 0106, кл. В 21 В 45/04, 1988. Ц 1792761 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПЛОСКОГО ПРОКАТА (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для очистки поверхностей полосового и листового проката черных и цветных металлов от окалины, различных загрязнений, окислов и создания заданной шероховатости микрорельефа. Цель изобретения — повышение.зффективности обработки эа счет регулирования параметрами эоны обработки и осуществления тягового воздействия на прокат непосредственно бегущим электромагнитным полем. При прохождении плоского проката 5 в зоне очистки между двумя индукторами 1 бегущего электромагнитного поля происходит очистка поверхности про1792761

3 ката ферромагнитным абразивным порошком 7, находящимся в збне очистки, Индуктельные скобы из немагнитного материала для взаимногб перекрытия бокового зазора торы 1 выполнены в виде плоского между индукторами. Обмотки 2 ийдукторов соединены между собой электрически и обеспечиваются источником питания регумагнитопровода с пазами, в которых размещены обмотки 2; питаемые от источника.

Для механического йротягйвания проката лируемой частотой тока, а тяговый механиэм обеспечивает регулируемую скорость йеремещения проката. Поперечную полку одной из ограничительных скоб со стороны рабочего зазора покрывают материалом с низким коэффициентом трения. Все это почерез зону очистки имеется тяговый механизм. Особенность"койструкции эаключается в установке индукторов 1 вертикально друг напротив друга с рабочйм зазором, в котором раэмещае-ся очищаемый.прокат и

@ерооабразив, Каждый индуктор имеет верхнюю,3инижн ою4 опоры вращения с возмбжностью перемещения опор в гориэойтальных направляющих. На индук/ торах 1 закреплены П-образные ограничизволяет регулировать размеры зоны очисткИ, осущеСтвлять протяжку проката посредством усилия, создаваемого бегущим электромагнитным полем индуктора, 1 з,п ф-лы, 4 ил. из немагйитного материала и имеющими

Изобретение отноСится к "прокатному производству и может быть использовано боковые полки 10 и поперечные полки 11 для очистки повер <нбСтей пблосового и ли- На чертежах приняты следующие услов; стового проката черных и цветных металлов ные обозйачения: от окалины, различйых загрязнений, окис- 5 r полюсное деление обмотки индуктолов и создания заданной шероховатости ра; редственйо бегущим электромагнитным стрелкой показано направление скорости

Исходный рулон полосы 5, тяговый механизм, например моталка, и источник питания обмоток на чертежах не показаны.

" Устройство может быть использовано для обработки полосы 5 из магнитного и полем, На фйг.1 показайо устройство с двусторонним расположением индукторов бегу- 15 щего злектромагнитйого поля в положении задачи ферроабраэива,в рабочий зазор; на ": фиг.2 — то же, при осуществлейии обработки: немагнитного электропроводного материапри включенных индукторах; на фиг.3 — то ла и в последнем случае работает Следуюже, в положении смены ферроабразива; на 20 щим образом., фиг.4- разрез А — А на фиг.2.: ...: Индукторы 1 при отключенных обмотНа данных чертежах показано устройст-- .. ках 2 устанавливают с конусообразным рава применительно к обработке полосового: бочим зазором один относительно другого рулонного проката, . -:: -- ., -: .. (см, фиг.1), для чего нижние опоры 4 перемеИндукторы 1 с размещенными в их па- 25 щают так, чтобы наименьшее расстояние зах обмотками 2 закреплены на верхней 3 и между поперечными полками 11 ограничини>кней 4 опорах вращения, установленных тельных скоб было 10-20 мм, а затем, вра- с возможностью перемещения в горизон- щаясь на опоре 4, перемещают опору тальйых направляющих (не показаны), а по- вращения 3 так, чтобы в верхней части раболоса 5 направляется поддерживающими 30 чего зазора расстояние между поперечныроликами 6. Индукторы 1 установлены с ра- ми полками 11 скоб составляло 30-60 мм. ббчим зазбром; в котором размещаются Ограничительные скобы выполняют, наприферроабразив 7 и обрабатываемая полоса . мер, из немагнитной листовой стали марки

5. На выходе из рабочего зазора распбло>ке- 12X18H10T толщиной 1 — 2 мм. В рабочий ны уплотнения 8, а подними — конвейеры 9 35 зазор, в котором уже находится полоса.5, для уборки ферроабразива 7 с продуктами .Задают ферроабразив7, в качестве которого обработки. В плоскости рабочего зазора используют, например, промышленно изгокаждый индуктор 1 снабжен П-образными тавливаемую дробь чугунную колотую, облаограничительными скобами, выполненными дающую одновременно абразивными и

"микрорельефа.: .:., -": .:: .... .; ...: ., Ф- упрощенное иэображение траектоЦель изобретения — повышение эффек- рии магнитного потока; тивности обработки за счет регулирования F — внешняя сила, действующая на инпараметрами эоны обработки и осуществле- 10 дуктор; ния тягового воздействия на прокат непос- V — "скорость. перемещения полосы 5, 1792761 магнитнымхи свойствами. В зависимости от ферроабразива 7 в нижней части рабочего требуемых шероховатости и степени очист- зазора будет выше, чем в верхней. Данная ки п >верхности проката крупность частиц ситуация создает условия для осуществле(фракция) ферроабразива 7 может изме- ния постояннойдозаправкиферроабразива нять|:я от десятков мкм до нескольких мм; 5 7 со стороны его меньшей плотности в зону

Относительно обеих поверхностей полосы 5 обработки, Величина внешнего силового нач 1наютт задавать равные массы ферроаб- давления на индуктары 1 на первой стадии разива 7, заполняя рабочий зазор по высо- уплотнения ферроабразива 7 по результате. выход ферроабразива 7 из рабочего там экспериментальных исследований дол2 зазора на данной стадии подготовки уст- 10 жна составлять 0,05 — 0,1 Н/мм, т.е. при рай тая К рабатЕ НЕ ПрОИСХОдит бЛаГОдаря ДЛИНЕ" ЗОГтЬГОбрабтстКИ 1000 ММ И Шнрниа" наличию уплотнения 8; При.осуществлении полосы 300 мм (длина индуктора 1400 мм, внешнего силового воздействия F. реализу- ширина 350 мм) максимальная сила прижа емого; например, через oriopbr вра- тия (сила F) при расположении-индукторов ще4ия 3 при фиксированном поло- 15 1, приближающемся к параллельному; рав- жен4и опор вращения 4, индукторы 1 по на 0,1х1000х30= 30 кИ, При работеустроймер заполнения рабочего зазора ферроаб- ства необходимо предусмотреть приборный раз вом 7 устанавливают либо с меньшей контроль величйны данной силы и автоматикон сностью рабочего зазора, либо парал- ческое управление последующими операци лельно между собой и полосе 5 (см, фиг,2); 20 ями уйлотнения ферроабразива" 7. После . При этом благодаря наличию П-образных достижения указанного значения силы F огра ничительйых скоб происходйтуплотйе- - при дальнейшем перемещении индукторов . ниеферроабразива, Боковые полки скоб ог-. 1 навстречу друг другу на опорах вращения ран чивают возможность перемещения 3 и 4 выполняют вторую стадию уплотнения фер оабразйва 7 в направлении, перпенди- 25 ферроабразива 7; воздействуя на него вттекул рйом продольной оси рабочего зазора, ченйе 2-3 с переменным электромагнитным и препягтствуют тем самым выдавливанию полем, например тем >ке бегущим при часфер >оабразива 7 из зоны обработки. Вы-...тоте тока 50 Гц. B данном случае частицы полнение скоб с возмо>кностью подвижного перемагничиваются, йроисходит их провзагимного перекрытия в зонах их боковых 30 странственное переориентирование, анаполОк не препятствует сбли>кению индукто- логичное происходящему при действии ра и, сглгедовательйо, процессам уплотнения вибрации. Величина индукции электром*г- " фер >оабразива 7 vi осуществления прижа- нитного поляг в данном режиме в рабочем тия его к обрабатываемой полосе 5. Механи- зазоре составляет 0 3-0 5 Т. При этом достический зазор между перекрывающимися 35 гается дальйейшее повышейие плотности боковыми скобами выполняется так, Чтобы ферроабразива 7 йа 2 — 6%. Третью стадию не йроисхгодигло их заклйнивания, причем- уплотнения ферраабразива 7 осуществляют допускается минимальное выдавливание - в течение 2-3 с, воздействуя на него мехаферроабразйва 7 из данного зазора с. уче- " ническойсилойпридальнейшемсближении том осуществления мероприятий по его сбо- 40 индукторов 1 и постоянным электромагнит ру. поперечные полки 11 скоб закреплены :: ным понлем с величиной индукции — 0,6-0,8 на магнитопроводах индукторов со смеще - Т; получаемым при питании индукторов 1 .нием в горизонтальной плоскости один от-, . выпрямленным током. На данной стадии . носительно другого, что обеспечивает . происходит в определенйой степени намагвоз можность подвижного перекрытия в зо- 45 ничивание ферроабразива 7, что вместе с нах, их боковых пблос. Ограничительные постоянно осуществляемым механическим скобы защищают поверхность магнитопро- . воздействием способствует фиксации его водов от воздействия ферроабразива 7.. уплотненного состояния.

Уплотнение ферроабразива 7 произво-... .... В результа ге выполнения трех стадий дят в третьей стадии, Первая стадйя, осуще- 50 уйлотнения ферроабразива 7 осуществляет; ствЛяемая при отключенных индукторах 1, ся.равномерное его распределение по всей описана выше и позволяет увеличить плот- длине зоны обработки и увеличение егo ность ферроабразива 7 по сравнению с на- плотности по сравнению с насыпной плотсыг1ной его плотностью на 5 — 10%. При этом,: . ностью достигает 17 — 20%, а величина давесли имеет место заданное рассогласова- 55 ления ферроабразива 7 на полосу 5 ниб интенсивности задачи ферроабразива 7 составляет 0,15-0,2 Н/мм . Данные пара2 и сближения индукторов 1, может быть пол-... . метры обеспечивают эффективную обра- учен градиент плотности ферроабразива 7 в ботку неп реры в но движущейся со направлении уменьшения рабочего зазора скоростью до 2 м/с полосы из сплава меди. вследствие его конусности, т,е. плотность Достигнутые уплотнение и равномерность

? . 8 распредеНенияферроабразива йодлйнезо- . V — скорость перемещения вторичного . ны обработки име от существенное значе- элемента, м/с; ние с учетом наличия зубцов и пазов í t- nonecéîåäåëåíèåîáìîòêèиндуктоиндукторах 1, необходймых для размеще- ров (шаг расположения Мгновенйых полюния обмоток 2. Пазы и зубць1 создают усло- 5 CQB) M,, вйя для образования на поверхности f — частота тока питания индуктора, Гц. индукторов 1 (поперечных полок 11) гребней Вторичный элемент ПЛАД riðåäñòàâëÿ- .. ферроабразива 7; которйе отрицательйо ет собой полосу йз электропроводного маг - влйяют на эффективность процесса обра- - нитного или немагнитного материала, в ботки и на КПД электромагнитной сйстемы . 10 которой под действйем бегущего магнитно Вместе с тем имеющая место концентрация ro поля индуцируется ток. Взаимодействие

Магййтного потока на зубцах создает факти- " -данйого тока с бегущим магнитным полем-и чески электромагнитнйе "барьеры", препят- обеспечивает возникновение силы тяги. ствующие пер ем:еще нию " ча стиц ферроабразива 7 вдоль индуктора 1. Пере- 15, ; Из показанного неравенства следует, мещению частиц ферроабразива препятст-. что если V = О, та виражение Становится вуег также наличие краевого продольного равным 1. Для ПЛАД это режим работы с эффекта, характеризувщегося пульсациями : заторможенным вторичйым элементом, а магнитного поля на концах магйитопрово- для способа очистки"он смысла не имеет; так довиндукторов1. Влияниеданйогоэффекта 20 как нетперемещенйя проката, Сучетом,что, ослабляется в верхней части рабочего за- Чо Ф V, получаем условие осуществления зора при увеличении его конусности, т,е.. " двигательного режима в рассматриваемом при увелйчении расстояйия между индук-. способе обработки торами1.—: - .:-:-: : :::;..:;:-::.-; ... -::..: - V<Чо.: .: „ : . .. (3)

Возможность управления конусностью 25 При этом на движущийся полосовой рабочего зазора создает условия для управ- прокат 3 действует сила тяги; определяемая ленйя всем процессом обработки за счет из выражения оперативйого изменения длины зоны обраг ботки: осуществления непрерывной дозап-: ": 2 .f „. .„. А„Q .p (4) равкй ферроабразйва, изменения его 30 плотности по длине зоны обРаботки и силы где 2 — число полюсов обмотки индуктора; прижатиЯ ферроабразива.к обрабать1вае-:: т - полюс се деление обмотки индуктомой полосе.

Описанный пРоЦесс УплотнениЯ ферро- . 1 — частота тока пита сия Гц абразива может происходить как при не- 35 Q л, ни, подвижнои, так и при движущеи.я:- pi — ширинка сердечника магнитопровоподвижнои, так и при движ щеися полосе 5. В последнем случае необходима последовательная установка . — электрическая проводимость мателогичных предлагаемому.. -:. 40 риала вторичного элемента (плоского и рокаЗлектромеханйческая система, состояЙ- толщина вторичного элемента, м; щая из индукторов 1 бегущего электромагнитного поля и электропроводного полосового проката 5 и ферроабразива 7, при определенных условиях может стать 45 Kq — коэффициент, Учитывающий влиЯаналогом линейного асинхронного двигате- ние coo» owe» Ь1 и Ьг, отн. ед„ л„- Ьг — ширина вторичного элемента (плоИзвестно, что линей ый плоский асинх- ского пРоката) м. ройный двигатель (ПЛАД) работает в двига- В случае обРаботки поверхности Рулонтельном режиме (режим тяги), когда 50 ного полосового прокатаскоростьегоперевыдерживается соотношение .: . мещен я задают внешним тяговым механизмом, например моталкой. С другой у . стороны, с учетом величины полюсного де0 < S -. "= 1,: (1) . ления г, определяемого условиями рациоЧо

55 нального конструирования индукторов, причем / 2 г f (2) Ре УлиРУ от или зада от такУю час о У тока где S скольжение, отн. ед.; питания f, чтобы также осуществлялось неЧ вЂ” скорость движения бегущего магравенство (3 . нитного поля, мjc; При осуществлении обработки полосы 5 из немагнитного материала обмотки индук10

1792761 т ров 1 включают так, чтобы образовывался м/с, b> = 0,35 м, p= 25х106 1/Ом.м (при 20 общий для обоих индукторов магнитный по- С), Q = 0,001 м, Во = 0,4 Т; К ц = 0,8. Подста. т к Ф. При этом незначительная его часть . новка численных данных дает FT = 72,4 кН, ° ° унтируется ферроабразивом 7, замыкаясь что соответствует уровню силы, требуемой

ci3óáöà на зубец одного индуктора, а основ- 5 для протягивания полосы при ее обработке. . I ная часть замыкается через рабочий зазор Использование второго варианта устн а противоположно унстгауновленйый йндук- ройства возможно при размещении ферротор. Включенные индукторы 1 обуславлива- абразива 7 в зазоре между одним т наличйе тягового воздействия на полосу индуктором 1 и полосой 5, при этом ограни5 в случае перемещения ее со скоростью 10 чительная скоба на втором индукторе со еньшей; чем скорость бегущего электро- стотройы полосы 5 покрывается материалом агнйтйого поля, а также притягиваются: с низким коэффициентом трения. В данном д yr"ê другу создавая условия для йостояй- случаа,производится обработка одной пон ro прижатия гферроабразйва 7 к полосе 5 верхности полосы 5. Тяговое воздействие на в процессе ее обработки. Для однои смены "5 поглосу за счет действия бегущего электро-! ферроабразива 7 обмотки 2 отключают, ин- магнитного поля производят одновременно актеры 1 перемещают на опорах вращения" " два индуктора 1.

:3 и 4 так. чтобы образовался конусообраз- .:., Применение предлагаемого устройства н гй рабочий зазор. расширяющийся снизу, дйя обработки поаерхностиппоского прокаПри этом ферроабразив высыйается по уп- 2о та позволяет расаирить технологические л тнению 8 на уборочные конвейеры 9. - возможности обработки за счет управлегния

Сила.. необходимая для протягивания, геометрическими параметрами зоны обраri луОСы 5 через предлагаемое устройство(с ботки с одновременным осуществлением учетом обработки полосы 5 с двух сторон и тягового воздействия на прокат при испольэкеперимгентальнгОч оптроеднеленных значений 25 зобваний нЕпоСредствейно бегущего элект к эффициента трения между ферроабрази- " рсомагйитногогт поля. Зто дает возможность в м и полосой — 0,3 — 0,5), может достигать.::г создания компактной по существу одномо2х0,5х0.2х1000х300 = 60 кН. В случае обра- . дульной установки. Получение крнусйости б тки полосы толщиной й=1 мм, шириной: рабочего зазора и управление ею создает

b = 300 мм и имеющей предел прочности 30 условия для управления -всем процессом: и и растяжении {в холодном состоянии} обработки за счет возможности"оператив- сг = 400 Н/мм допустимая сила для протя-: " ного изменения дслпиуны"Зотнтзыу обработки, осуГйВаНИЯ ПОЛОСЫ СОСтаВЛЯЕтйкЬ2 Ñ 11= ЩЕСтчВтЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ДОЗаПРаВКИ

=Ix300x400 - 120 кН, : . ":.....::-:,::: ферроагбразиаа, изменения его ппотнбсти

i: Величйну силы тяги, создаваемой в lIO- 35 по длине эоны обработки и силы при>катия л се б под действием бегущего зпектромаг-" ферроабразива к обрабатываемой попосе. В нитного поля, можно оценить по формуле(4) зависимости от толщины и электрической при следующих исходных данных, основан-" т проводимости обрабатываемого плоского н 1х на результатах экспериментальных ис-: — проката и параметров ййдуМторов, согласно следований опытных образцов индукторов 40 выражению (4), возможно получение силы, бегущего электромагнитного поля: 2р = 12, тяги такого уровня, при котором отпадает г= 0,12 м, f = 50 Гц, S = 0,9, т.е, скорость . необходимость во внешнем тянущем устперемещгения пьлосы составляет около 1 ройстве.

l .45Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я что, с целью повышения эффективности обработки за счет регулирования параметра1. Устройство для обработки поверхно- ми эоны обработки и осуществления сти плоского проката, содержащее индук- -" тягового воздействия на прокат непосредтор бегущего электромагнитного поля,: ственно бегущим электромагнитным полем, вь полнейный в виде плоского магнитопро- " оно снабжено дополнительным индуктовора c размещенными в его пазах обмотка- ром, причем оба индуктора соединены межмй, источник питайия обмоток и тяговый ду собой электрически, установлены с м ханизмч перемещения проката, выполнен- рабочим зазором друг против друга и с вернь е с возможностью регулирования соот- тикальным расположением относительно ветственно частоты тока питания и скорости продольной оси зоны обработки, каждый йа перемещения проката, и ферромагнитную двух опорах вращения, имеющих возможабразивную массу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ность перемещения в горизонтальных на1792761

Составитель И.Зуев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Пилипенко

Редактор

Заказ 471 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 правляющих, причем каждый индуктор снабжен в зоне обработки П-образными встречно расположенными ограничительными скобами из немагнитного материала, выполненными с возможностью взаимного перекрытия в зонах их боковых полок, а поперечные полки скоб закреплены на магнитопроводах индукторов.

2. Устройство по п.1, отл и ч а ю щ е ес я тем, что поперечная полка одной из ограничительных скоб со стороны рабочего зазора покрыта материалом с низким коэффициентом трения.