Горячекатаный фланцевый профиль

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7782

Союз Советских

Социалисти юских

Республик +Ъьъ,, i4 ., .„ Г 1 :11 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 08.04.77 (21) 2473588i22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.79. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 05.08.79 л 2

21 В 1/08 г

Государственный комитет

621.771.251 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Б. С. Полатовский, А. П. Грудев, С. Ф. Руденко, В. И. Деревянко, И. К. Шафран, М. М. Гелерман, В, Т. Шевцов, Н, Ф. Грицук, В. Ф. Беляев, И. М. Фриман, 1О. С. Слоневский, А. В. Печерица, Б. А. Краснобаев, И. С. Гринь и В. Е. Прокопенко

Днепропетровский металлургический завод им. Петровского (71) Заявитель (54) ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ ФЛАНЦЕВЫЙ ПРОФИЛЬ

Изобретение относится к черной металлургии.

Преимущественная область использования — черная металлургия (прокатное производство) и металлопотребляющие отрасли промышленности.

В настоящее время конструкции горячекатаных фланцев профилей массового назначения — швеллера, двутавровой балки, угловой стали и других профилей — включают взаимно пересекающиеся элементы, внутренние грани которых сопрягаются участком кривой постоянного радиуса (дугой окружности) и являются касательными к сопрягающей кривой (1, 2).

Указанные профили после горячей прокатки подвергаются правке в холодном состоянии для устранения продольной и поперечной кривизны полос.

При правке швеллеров, кроме того, осуществляется деформирование профиля в поперечном сечении — выпрямлекие стенки и подгибка полок, так как основным способом их производства является прокатка с чистовым развернутым калибром.

Характерным дефектом, возникающим при правке швеллеров, является искажение поперечного сечения профиля — продавливанне стенки в области участка сопряжения внутренних граней стенки и полки.

Продавливание стенки возникает вследствие того, что по мере износа прокатных

5 валков изменяется конфигурация поперечного сечения прокатываемого профиля, в том числе и очертания внутренней грани.

Выработка в области сопряжения приводит к сосредоточению усилий правки, при10 лагаемых к стенке с внутренней стороны на выступающих участках, расположенных вблизи жестких элементов — полок, и при достижении предела текучести — к сдвигу материала стенки.

15 Известен горячекатаный профиль, включающий взаимно пересекающиеся стенку и стойку, сопряжение внутренних граней которых очерчено в поперечном сечении кривой, пересекающей сопрягаемую грань с

20 образованием выемки (3).

Такая конфигурация участка сопряжения способствует компенсации выработки валков на участке сопряжения. Однако неблагоприятное распределение усилий правки—

25 сосредоточенное приложение пх на выступающих участках внутренней грани стенки вблизи полок сохраняется.

Для устранения искажения поперечного сечения швеллера в пропегсе правки целе677782 оооразно сместить сосредоточенное усилие на значительное расстояние от полок, в 4—

6 раз превышающее толщину стенки, Выполнение сопряжения дугой окружности, пересекающей линию продолжения 5 внутренней грани стенки, исключает такую возможность, так как при этом сопрягающий участок приближается к внешней грани стенки, что отрицательно отражается на прочностных характеристиках. l0

Целью изобретения являются устранение искажения поперечного сечения фланцсвоr0 профиля (швеллера) — продавливания стенки — в процессе холбдной правки, т. е. повышение качества готового профиля. 15

Цель изобретения достигается тем, что в известном горячекатаном фланцевом профиле, преимущественно швеллере, включающем взаимно пересекающихся стенку и полки, сопряжение внутренних граней ко- 20 торых очерчено в поперечном сечении кривой, пересекающей сопрягасмую грань с образованием выемки, согласно изобретению, кривая выполнена с переменным радиусом, возрастающим от полки к стенке в 1,2 — 25

2,0 раза, и расстояние от точки пересечения кривой с внутренней гранью до линии продолжения внутренней грани полки в 4—

G раза превышает толщину стенки.

На фиг. 1 и 2 изображен предложенный 30 профиль.

Горячекатанный фланцевый профиль (швеллер) состоит из стенки 1 и полок 2,, взаимно пересекающихся между собой под углом 90 . Сопряжение внутренних граней 5З

-каждой из полок и стенки очерчено кривой переменного радиуса, например, спиралью

Архимеда, радиус которой возрастает по направлению к стенке 1 — (RI .. R3 — — 1,2— — 2,0). Расетояние l от точки пересечения -lo кривой со стенкой 1 до линии продолжения внутренней грани полки 2 превышает толщину стенки S в 4 — 6 раз. Угол а между касательной к кривой в точке сопряжения со стенкой и линией продолжения внутрен- 45 ней грани стенки составляет 2 — 6, Конструкция участка сопряжения и выбранные соотношения элементов позволяют сместить точки приложения усилий правки

-при наличии выработки валков чистового 50 калибра от жестких элементов (полок) к середине стенки и более рационально распределить металл по сечению профиля.

Значения угла а и соотношение радиусов участка кривой выбраны на основании изу- 55 чения практических данных по износу прокатных валков чистовых швеллерных калибров и позволяют компенсировать влияние износа на форму готового профиля.

Длина проекции участка сопряжения на 60 продолжение внутренней грани стенки выбрана на основании практичсских данных правки таким образом, чтобы было исключено продавливание стенки. B этом случае изменение очертания внутренней повсрхно- 65

4 сти стенки в результате выработки чистовых валков не приводит к ее продавливашпо в процессе правки, а может вызвать только плавный изгиб, который исправляется последующими роликами.

Устройство работает следующим образом. В процессе холодной правки профиля швеллерной стали, прокатываемого в чистовом развернутом калибре, осуществляется выпрямлсние стенки 1, толщина которой раппа S, фигурным роликом 3, рис. 2.

Вследствие износа валков чистового калибра изменяются очертания внутренней поверхности стенки 1. В результате этого усилия правки, прилагаемые со стороны фигурного ролика 3 к внутренней грани стенки 1, сосредоточены Ila выступающих участках. В области сопряжения со стенкой 1 выработка валков компенсируется выемкой, образованной сопрягающей кривой, которая очерчена участком спирали Архимеда с радиусом, возрастающим по направлению к стенке 1 (R«R (R ), таким образом, что касательная к кривой в точке сопряжения се со стенкой 1 образуег угол а. При этом выступающие участки, а следовательно, и точки сосредоточения нагрузок, прилагаемых в процессе правки со стороны фигурного ролика 3, смещены от жестких элементов — полок 2 к середипе стенки на величину, превышающую

1=4S (расстояние от точки сопряжения со стенкой до линии продолжения внутренней грани полки). Продавливание стенки в процессе правки. устраняется.

Разработанная конструкция участка сопряжения и соотношение размеров элементов позволяют перераспределять металл таким образом, что вблизи полок его количество увеличивается, а по направлению к оси симметрии уменьшается. Фланцевые профили в металлопотребляющих отраслях промышленности используются в качестве элементов конструкций, работающих на изгиб относительно оси симметрии, перпендикулярной стенке, поэтому такое распределение материала по сечению является рациональным, позволяет снизить массу IIOгопного метра профиля без снижения его прочностных характеристик.

Формула изобретения

Горячекатаный фланцевый профиль, преимущественно швеллерный, включающий взаимно пересекающиеся стенку и полку, сопряжение внутренних граней которых очерчено в поперечном сечении кривой, пересекающей сопрягаемую грань с образованием высмки, отличающийся тем, ITo, с целью устранения искажения попсречного сечения в процессе холодной правки, кривая выполнена с переменным радиуG77782

Риг

Составитель Г. Ростов

Техред Н, Строганова

Редактор И. Кваиадзе

Корректор А. Галахова

Заказ 2123/3 Изд. № 3 Тираж 1035 Подписнос

11ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобрстспий и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 сьм, возрастающим от полки к стенке в 1,2 — 2,0 раза, а расстояние от точки пересе чения кривой с внутренней гранью стенки до линии продолжения внутренней грани полки в 4 — 6 раза превышает толщину с енки.

Источники информации, гринятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 8240 — 72; 2. ГОСТ 8239 — 72; 3.

Стальные фасонные профили зарубежного производства, НИИМАШ сер. С вЂ” IX вып. 4, с. 30, 1966, фиг. 184.