Способ прокатки металлов

 

(„t : „.,.„. н МАЛ

=;!:.;;нптекв йл с д

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>791436 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 28.09.78 (21) 2667306/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 3012.80. Бюллетень Ио 48

Дата опубликования описания 30.1280 (53)М. Кл.з

В 21 В 1/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 771. .2.04(088.8) (72) Автор изобретения

М.Я. Бровман

Краматорский научно-исследовательский и проектнотехнологический институт машиностроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, конкретнее — к способам прокатки металла в клетях с одним приводным и с одним холостым валками. 5

Деформация металлов между холостым и приводным валками позволяет в ряде случаев уменьшить усилия прокатки, расход энергии и давление на валки, а следовательно, повысить 10 точность прокатки.

Известен способ прокатки металлов, который предусматривает осуществление пластической деформации между 15 холостым и приводным валками со смещением холостого валка относительно приводного в направлении, противоположном направлению прокатки. Это позволяет уменьшить давление на 20 валки и повысить точность прокатки(1).

Недостатком известного способа является ограниченная производительность, так как при наличии холостого валка мала величина допус- 25 тимого обжатия по условию захвата металла валками.

Цель изобретения - увеличение величины предельного обжатия и .производительности. 30

Эта цель достигается за счет того, что прокатку ведут с углом захвата на холостом валке, равном нулю, для чего холостой валок смещают на величину, при которой расстояние по вертикали, проходящей через центр холостого валка, между поверхностями обоих валков равно входной толщине прокатываемого металла.

На фиг. 1 показана схема прокатки при известном способе; на фиг. 2 показана схема деформации по предлагаемому способу после смещения холостого валка в горизонтальном направлении.

Первая операция заключается в том, что перед началом деформации металла 1 валки 2 неподвижны, а холостой валок 3 смещают в направлении, противоположном направлению прокатки на величину, при которой расстояние по вертикали, проходящей через центр валка 3, между поверхностями валков

2 и 3 равно входной толщине металла

ho °

Вторая операция — подача металла

1 в горизонтальном направлении до касания с валками 2 и 3 в точках

А и В и осуществление захвата металла 1 валками. Осуществление этой

791436

N*Оь 64 ТМ hîæü 61 о

Решение М„=Т1«Я Ф,«< ) 11= 1®(+1++++д)

N = T„ /9 п(< 1+с )имеет место только если

6, Ь = QQ,53arctg JU

55 Выигрыш в обжатии равен 2М

2 X. Я +Ig

*1 х

,0

1+О>Ь у операции возможно только при опре}деленном соотношении между нормаль-, ными N è М и касательными Т„ и Т силами. B данном случае, поскольку валок 3 холостой, то Т = О.

Третья операция — деформация металла 1 между валками 2 и 3, осуществляется до прохождения всей длины прокатываемого металла 1 через валки 2 и 3.

Четвертая операция — реверс валков 2 и 3 для прокатки металла 1 в обратном направлении и смещение холостого валка в противоположную сторону. После этого весь цикл операций повторяют.

Способ применим и при холодной прокатке в диапазоне температур

15-100оС, и при горячей прокатке при температуре 800-10ООС C как обычно °

Пренебрегая моментом трения в опорах валка 3 (по сравнению с моментом прокатки) и считая Т = О, запишем два уравнения равновесия, проектируя все силы на оси х и у, а третье — приравняв нулю сумму моментов относительно точки В. При отсутствии инерционных сил и натяжений должны быть выполнены уравнения равновесия:

Ж б>ПС6 -N..Г1COSa<= О 30

-K,OOS+,1N СОЬС вЂ” Т,ЬМО,=O (1) 1фс . = sina / R

Симметричный захват при R = R невозможен — происходит изгиб конца 45 металла, его поворот, возникают усилия, действующие на рольганги, столы.

Если коэффициент трения равен р, то предельное обжатие определится условием., р=Т„/Я,=1ф(с,+с ) . (2.}

Из геометрическйх соображений

Подставив в условие (2), получим

6h = К;2. p(3-,++K<)a cctg И, (3) а при В1 R< имеем h,h =0,25кслгсФд р.(ц)

В то же время при обычной симметричной прокатке в двух приводных валках b,h Й агс tg g, что покаэывает серьезный недостаток способа прокатки с холостым валком - уменьшение предельного обжатия в четыре раза по сравнению с прокаткой в двух приводных валках.

В предлагаемом способе по схеме на фиг.2 сила и направлена вертикально (о О) и не дает проекцию на ось х, т.е. она не препят-. ствует захвату. При этом растет угол аС< и N, но увеличение М„ связано с увеличением Т1(до предельной величины р N ) в отличие от силы И, которая только затрудняет захват металла валком 2 ° Приняв в формуле (1) с4р.= О, получим

Ю1 ;-, Ф" Я.= oat „" а смещение валка 3 в направлении, противоположном направлению прокатки, равно O = R1sin (. .

РМТК

Sin 1= 6 = 22. ab

1 З.1 1 1

При 1, =/ Ю, . ф =ФЯс61 (5j ам=О,ВР .1

По сравнению с уравнением (4), видно увеличенйе $h в два раза, однако нельзя утверждать, что предельное обжатие возросло в два раза, поскольку металл 1 выходит из валков 2 и 3 уже не горизонтально, а под

У углом = в.точках СД.

1 2+Ъ1

Киииа»и»изиа CP,= &+ + > и

2. М1

К„+Хд+ (ч„ фактическое обжатие y=>;> -R=ah <ь>

R, Р., +Ф

Подставив предельную величинуЛьh иэ формулы (5)., получаем предельное значение и* =оих >>mtg y — — "* —, П)

Р aÄ++ Ä Ä ри R1 R2. h

Он тем выше, чем больше - - а для

h

Я тонких листов при - - - О выигрыш

Р в величине обжатия незначителен.

791436

90 мм.

Пример. Пусть осуществляется прокатка листа h — — 90 мм в валках диаметром 600 мм, из них один холостой. При are tg p = 0,3, Р

300 мм иэ формулы (4) следует

dh = 0,25 ° -0,09 ° 300 Ф 6,75 мм.

Сместив до начала прокатки холостой валок в направлении, противоположном направлению прокатки, по схеме на фиг. 2 получим согласно формуле (8) 90

Ь Ьф=Ь75 — - — =075 1 Ъ=7,0ММ db= 1Ъ,5ии

1+ 300

Для осуществления такого режима надо холостой валок 3 сместить по горизонтали на величину (4).

При реверсах надо смещать холостой валок 3 по обе стороны относительно оси валка 2 после каждого прохода.

В нереверсивном стане это смещение надо осуществлять один раз,что очень упрощает применение способа.

Симметричное относительно горизонтальной оси расположение приводного и холостого валков, применяемое в известных способах, не является оптимальным. Описанный способ позволяет эа счет ос..ществления перед прокаткой одной дополнительной операции смещения холостого валка повысить предельное обжатие и производительность без увеличения диаметров валков и практически без капитальных затрат на изменение оборудования.

Сам захват происходит более плавно, снижаются коэффициенты динамичности. Как показывает пример, выигрыш в обжатии может быть значительным— до 13%.

Возникает воэможность уменьшения диаметра холостого валка, что уменьшает давление (в известных способах этого сделать нельзя, так как на холостом валке возрастает угол захвата и снижается предельное обжатие, а в предлагаемом способе угол захвата на холостом валке равен нулю независимо от его диаметра, зато более полно используются резервы сил трения приводного валка). Возможна прокатка с углом захвата, равным нулю (на одном валке), причем такая про15 катка допускает увеличение обжатий.

Формула изобретения

Способ прокатки металлов, включающий обжатие между приводным и холостым валками с предварительным смещением холостого валка относительно рабочего в сторону, противоположную направлению прокатки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения предельного обжатия и производительности, прокатку ведут с углом захвата на холостом валке, равном нулю, для чего холостой валок смещают на величину, при которой расстояние по вертикали, проходящей через центр упомянутого валка, между поверхностями обоих валков равно

35 входной толщине прокатываемого металла.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4g Р 259793, кл. В 21 В 13/02, 1968.

/ ! Ф

Ф р . 7914 36

ФигЛ

Составитель В. Вейнфест

Техред С,Мигунова Корректор ц. Муска

Редактор Д. Павлова

Тираж 986 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9176/9

Филиал ПРп "патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4