способ правки концевых участков проката
Классы МПК: | B21D3/02 валками |
Патентообладатель(и): | Жученко Александр Николаевич (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-05-19 публикация патента:
20.10.1999 |
Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования в металлургической промышленности при правке проката на роликовых машинах. В способе правки концевых участков проката, включающем осуществление знакопеременного изгиба заготовки, перемещаемой вдоль продольной оси, посредством приложения поперечных усилий вращающимися роликами с увеличением величины прогибов заготовки на ее концевых участках величину прогибов на концевых участках заготовки устанавливают равной 2,4 - 4,6 величинам прогибов ее средней части под соответствующими роликами. Различную величину прогибов на концевых участках и средней части заготовки обеспечивают при осуществлении двух изгибов разного знака и приложении постоянного усилия каждого изгиба при изменении схемы нагружения заготовки при перемещении ее между роликами. Способ позволяет повысить прямолинейность проката при его правке в непрерывном потоке путем уменьшения длины невыправляемых концевых участков заготовки без смятия ее профиля. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
1. Способ правки концевых участков проката, включающий осуществление знакопеременного изгиба заготовки, перемещаемой вдоль продольной оси, посредством приложения поперечных усилий вращающимися роликами с увеличением величины прогибов заготовки на ее концевых участках, отличающийся тем, что величину прогибов на концевых участках заготовки устанавливают равной 2,4 - 4,6 величинам прогибов ее средней части под соответствующими роликами. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что различную величину прогибов на концевых участках и средней части заготовки обеспечивают при осуществлении двух изгибов разного знака и приложении постоянного усилия каждого изгиба при изменении схемы нагружения заготовки при перемещении ее между роликами.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования в металлургической промышленности при правке проката на роликовых машинах. Известен способ правки проката /1/, при котором перемещаемую вдоль продольной оси заготовку подвергают знакопеременному изгибу путем приложения поперечных усилий вращающимися роликами. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Недостатком этого способа является невозможность выправления концевых участков заготовки на расстоянии от концов, равном расстоянию между точками приложения соседних противоположно направленных поперечных усилий, из-за отсутствия нагружения этих участков изгибающими моментами. Сокращение расстояния между точками приложения соседних противоположно направленных поперечных усилий приводит к недопустимому увеличению этих усилий, приводящих к смятию проката и образованию высоких остаточных напряжений в нем. Известен способ правки проката /2/, при котором перемещаемую вдоль продольной оси заготовку подвергают изгибу путем приложения поперечных усилий вращающимися роликами с увеличением прогибов заготовки на ее концевых участках. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Поперечные усилия прикладывают к концевым участкам заготовки в зависимости от направления кривизны участка и ее места с помощью выступов на цилиндрической поверхности правильных роликов. Вращение роликов с выступами начинают в момент обнаружения места искривления оптическим датчиком. Недостатком этого способа является низкое качество правки концевых участков заготовки из-за однократного изгиба с одинаковыми прогибами концевых участков, имеющих различную исходную кривизну, что не обеспечивает прямолинейность этих участков. Для правки проката с различной кривизной по его длине необходимо, по меньшей мере, два изгиба разного знака. При первом изгибе кривизна проката приводится к одному знаку и интервал ее значений сужается, а при втором изгибе другого знака прокат выправляется. Кроме того, наличие кратковременно включающегося по специальному сигналу привода вращения роликов с выступами приводит к образованию местных неровностей заготовки в месте нажатия выступов, усложняет процесс правки и снижает ее производительность. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа способ правки проката /3/, включающий осуществление знакопеременного изгиба заготовки, перемещаемой вдоль продольной оси, посредством приложения поперечных усилий вращающимися роликами с увеличением значения прогибов заготовки на ее концевых участках. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Недостатком этого способа является низкое качество правки концевых участков заготовки из-за невозможности уменьшения длины невыпрямляемых концевых участков, равной расстоянию между точками приложения соседних противоположно направленных поперечных усилий. В случае уменьшения указанного расстояния по известной схеме нагружения заготовки произойдет недопустимое увеличение усилий правки, которое приведет к смятию проката и образованию в нем высоких остаточных напряжений. Кроме того, потребуется создание громоздких правильных машин, рассчитанных на большие усилия правки. Для аналогов и прототипа общей причиной, препятствующей получению прямолинейного проката на концевых участках заготовки, является применение несовершенных схем нагружения проката усилиями изгиба, не позволяющих уменьшить длину невыправляемых концевых участков заготовки. В основу изобретения поставлена задача в способе правки концевых участков проката путем увеличения прогибов концевых участков заготовки в 2,4 - 4,6 раза по сравнению с прогибом ее средней части при применении рациональной схемы нагружения концевых участков подобно консольной балке обеспечить уменьшение усилий изгиба заготовки, длины невыправляемых концевых участков заготовки и повысить прямолинейность проката. Для решения указанных задач в способе правки концевых участков проката, включающем осуществление знакопеременного изгиба заготовки, перемещаемой вдоль продольной оси, посредством приложения поперечных усилий вращающимися роликами с увеличением величины прогибов заготовки на ее концевых участках, в отличие от прототипа величину прогибов на концевых участков заготовки устанавливают равной 2,4 - 4,6 величины прогибов ее средней части под соответствующими роликами. Различную величину прогибов на концевых участках и средней части обеспечивают при осуществлении двух изгибов разного знака приложении постоянного усилия каждого изгиба при изменении схемы нагружения заготовки при перемещения ее между роликами. Вышеизложенные признаки заявляемого изобретения обеспечивают получение технического результата, заключающегося в повышении прямолинейности концевых участков заготовки путем уменьшения длины ее невыпрямляемой части при сохранении допустимых усилий изгиба. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом состоит в следующем. Установка прогибов концевых участков заготовки равными 2,4 - 4,6 прогибов ее средней части под соответствующими роликами дает возможность нагрузить концевые участки заготовки усилием и изгибающим моментом, которые вызовут пластическую деформацию профиля проката и приведут его остаточную после первого изгиба кривизну к одному знаку и близким значениям на всей длине этого участка. При этом благодаря приложению постоянного усилия правки изгибающего ролика при перемещении всей заготовки ее средняя часть не перегружается, хотя схема нагружения заготовки по мере перемещения ее между роликами изменяется по длине от схемы изгиба по типу консольной балки для концевых участков до схемы изгиба по типу балки с опорой и заделкой для средней части заготовки. При втором изгибе противоположного знака также с постоянным усилием на изгибающем ролике концевые участки заготовки полностью выпрямляются. Благодаря тому, что средняя часть заготовки при изгибах не перегружается, удается уменьшить расстояние между точками приложения усилий на среднем изгибающем и боковых опорных роликах, сократить таким образом длину изгибаемых, но невыправляемых концевых участков заготовки, и повысить прямолинейность проката. Выбор граничных значений прогибов концевых участков выпрямляемой заготовки в 2,4 - 4,6 раза больших по сравнению с прогибами ее средней части обусловлен изменениями схемы нагружения заготовки по длине от схемы изгиба по типу консольной балки для концевых участков, опирающихся только на один ролик, до схемы изгиба по типу балки с опорой и заделкой, когда конец проката касается второго опорного ролика. Если принять, что длина концевого участка заготовки, нагруженного по типу консольной балки, равна половине длины участка, нагруженного по типу балки с опорой и заделкой, то по сопротивлению материалов соответствующие указанным схемам нагружения прогибы заготовки составят 0,0417![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
на фиг. 1 - схема первого изгиба невыплавленного при правке на предыдущей роликоправильной машине переднего концевого участка заготовки с нагружением его передними дополнительными роликами по типу консольной балки и эпюра изгибающих моментов;
на фиг. 2 - схема второго изгиба в обратном направлении переднего концевого участка заготовки с нагружением его задними дополнительными роликами по типу консольной балки, схема изгиба средней части заготовки передними дополнительными роликами с нагружением ее усилием, равным усилию первого изгиба переднего концевого участка заготовки, по типу балки с опорой и заделкой и эпюры изгибающих моментов;
на фиг. 3 - схема первого изгиба навыправленного при правке на предыдущей роликоправильной машине заднего концевого участка заготовки с нагружением его передними дополнительными роликами по типу консольной балки, схема изгиба средней части заготовки задними дополнительными роликами с нагружением ее усилием, равным усилию второго изгиба переднего концевого участка заготовки, по типу балки с опорой и заделкой и эпюры изгибающих моментов;
на фиг. 4 - схема второго изгиба в обратном направлении заднего концевого участка заготовки с нагружением его задними дополнительными роликами по типу консольной балки и эпюра изгибающих моментов;
на фиг. 5 - зависимость изгибающих моментов от исходной кривизны концевых участков заготовки и их кривизны при первом и втором изгибах разного направления;
на фиг. 6 - схема распределения по длине заготовки прогибов, поперечных усилий и изгибающих моментов при правке концевых участков заготовки. Способ правки концевых участков 1 и 2 проката, невыправляемых при правке на роликоправильной машине 3 с шагом роликов 2l, включает знакопеременный изгиб перемещаемой вдоль продольной оси заготовки 4 посредством приложения поперечных усилий дополнительными вращающимися роликами 5 - 10. Прогибы f1 переднего концевого участка 1 заготовки 4 и f2 заднего концевого участка 2 доводят до 2,4 - 4,6 прогибов f12 и f22 средней части 11 заготовки 4 под соответствующими дополнительными роликами 6 и 9. Для установления прогибов заготовки 4 с разными значениями на концевых участках 1 и 2 длиной l и в средней части 11 осуществляют два изгиба разного знака. Первый изгиб, например, с выпуклостью заготовки вверху производят на дополнительных роликах 5-7, установленных у места выхода заготовки из роликоправильной машины 3, благодаря чему они могут приводиться во вращении выдаваемой из машины заготовкой 4 и быть холостыми. Изгибающий ролик 6 удерживается от смещения в радиальном направлении, например, с помощью пневматического цилиндра 12 или пружин, настроенных на усилие P1. Этого усилия достаточно, чтобы изогнуть передний 1 и задний 2 концевые участки заготовки, имеющие исходную кривизну, например, в интервале от
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139767/954.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139767/954.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139767/954.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139767/954.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139157/916.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139767/954.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139767/954.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
![способ правки концевых участков проката, патент № 2139767](/images/patents/332/2139016/183.gif)
1. Слоним А.З., Сонин А.Л. Машины для правки листового и сортового материала. - М.: Машиностроение, 1975, с. 131-147. 2. Патент Японии. Номер выложенной заявки 61-115620, кл. B 21 D 3/05, Дата выкладки: 03.06.1986 г., Бюллетень выложенных заявок "Кокай токке кохо" (А)., Внутриведомственный номер 7454-4E. 3. Авторское свидетельство СССР N 577066, B 21 D 3/02, 27.10.77.