Складова універсальна роликова волока безстанинного типу з нерухомими робочими роликами

Реферат: Складова універсальна роликова волока безстанинного типу з нерухомими робочими роликами містить корпус, робочі ролики, що утворюють волочильний канал і пари, які забезпечують можливість переточування і виконують функцію опор робочих роликів. В пазах суцільного корпусу-обойми розміщено робочі ролики зі зносостійкими вставками, що утворюють волочильний канап, які встановлено на призмах з опорними клиновими парами фіксації робочих роликів так, що їхні осі лежать в одній площині, а робочі бочки роликів контактують з похилими поверхнями призм, а їх профільовані хвостовики пов'язані з направляючими планками, які встановлено в ті ж пази корпусу-обойми, що виключає можливість обертання робочих роликів, при цьому тип профілювання хвостовиків робочих роликів забезпечено завдяки числу їх фіксованих положень, що дорівнює кількості зносостійких вставок, а один з клинів кожної клинової пари виконано з можливістю переміщення таким чином, що всі вони в своїх фіксованих положеннях забезпечують необхідну позицію роликів, які формують волочильний канал з необхідними розмірами, при цьому осі пазів корпусу-обойми перпендикулярні граням, що утворюють профіль. UA 121948 U (12) UA 121948 U UA 121948 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі техніки, а саме до обробки металів тиском, і може знайти застосування при виробництві плоских і багатогранних профілів шляхом волочіння. Відома конструкція складової волоки для волочіння профілів з округленими кутами з робочими вставками, які закріплені в обоймі клинами [Пат. 427755 СССР. МПК В21С 3/04 Составная волока для волочения профилей со скругленными углами / П.М. Никифоров. - № 1767606 / 22-2; заявл. 31.03.1972; опубл. 15.05.1974, Бюл. № 18. - 2 с.] Відома також конструкція складової волоки для волочіння виробів трапецеїдального перетину з робочими вставками, що закріпленні в обоймі клинами [Пат. 692652 СССР, МПК В21С 3/04. Составная волока./П.М. Никифоров, В.Т. Пивненко, В.П. Лемеш, А.В. Сосновский. № 2037680 / 22-02; заявл. 28.06.1974; опубл. 25.10.1979, Бюл. № 39. - 2 с.]. Відомі конструкції роликових волок безстанинного типу, в яких калібри утворені трьома і чотирма обертовими роликами [Славин В.С. Роликовые волоки безстанинного типа: монография / В.С. Славин. - Магнитогорск: МаГУ, 2010. - 169 с.]. Відома конструкція роликової волоки для волочіння виробів трубопрофільного сортаменту, вибрана нами як найближчий аналог [Пат. 2337773 Российская Федерация, МПК В21С 3/08. Роликовая волока / С.В. Паршин; заявитель и патентообладатель Уральский государственный технич. унив.; заявл. 22.02.2007; опубл. 10.11.2005, Бюл. № 31]. Роликова волока містить корпус і робочі ролики, які встановлені в корпусі на підшипникових опорах, що містять осі робочих роликів з опорними шийками, на яких змонтовані підшипники, що поміщені в опорні втулки. Волока також має зубчасті колеса, які синхронізують і встановлені на осях. Підвищення жорсткості волоки, а також можливість здійснення переточування робочих валків забезпечується за рахунок того, що поверхні контакту корпусу волоки і опорних втулок підшипникових вузлів виконані конічними, корпус волоки - роз'ємним по площинах, які перпендикулярні осям робочих роликів, а перпендикулярно роз'ємам корпусу волоки встановлені кріпильні елементи; зубчасті колеса встановлені на осях робочих роликів з можливістю осьового регулювання положення, а число роз'ємів корпусу волоки дорівнює числу робочих роликів. Спільними суттєвими ознаками відомої роликової волоки і тієї, що заявляється, є корпус, робочі ролики, що утворюють волочильний канал та пари, що виконують функцію опор роликів та забезпечують можливість їх переточування. Недоліками найближчого аналога - роликової волоки є: недостатня жорсткість обертових роликів з їх осями і підшипниковими вузлами, наявність радіального биття роликів, що в поєднанні з їх низькою жорсткістю вимагає для отримання більш точних геометричних характеристик виробів застосування фінішної обробки металу в монолітних волоках, порівняно низька стійкість підшипникових вузлів і робочих роликів, збільшені габарити і досить висока складність конструкції. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції роликової волоки шляхом збільшення її жорсткості, виключення радіального биття роликів і тим самим підвищення точності геометричних розмірів готових виробів, підвищення довговічності роликів за рахунок раціонального використання їх робочої поверхні і забезпечення можливості переточування, розширення сортаменту виробів, які можна отримувати при використанні однієї волоки, спрощення її конструкції і зменшення габаритів, поліпшення опрацювання металу в кутах профілю. Поставлена задача вирішується тим, що складова універсальна роликова волока безстанинного типу з нерухомими робочими роликами містить суцільний корпус-обойму, в пазах якого розміщено робочі ролики зі зносостійкими вставками, що утворюють волочильний канал, які встановлено на призмах з опорними клиновими парами фіксації робочих роликів таким чином, що їх осі лежать в одній площині, а робочі бочки роликів контактують з похилими поверхнями призм, а їх профільовані хвостовики пов'язано з направляючими планками, які встановлено в тих же пазах корпусу-обойми, що виключає можливість обертання робочих роликів, при цьому тип профілювання хвостовиків робочих роликів забезпечує число їх фіксованих положень, що дорівнює кількості зносостійких вставок, а один з клинів кожної клинової пари виконано з можливістю переміщення таким чином, що усі вони в своїх фіксованих положеннях забезпечують необхідну позицію роликів, які формують волочильний канал з необхідними розмірами, при цьому осі пазів корпусу-обойми перпендикулярні граням, які утворюють профіль. Крім цього в складовій універсальній роликовій волоці безстанинного типу з нерухомими робочими роликами для волочіння прямокутних і квадратних профілів передбачено можливість зміщення в бік, протилежний руху металу, осей однієї з пар роликів по відношенню до площини, 1 UA 121948 U в якій залишаються осі роликів другої пари на величину ексцентриситету e, яку вибирають рівною: e  0,60,9 Rhз  h1  - при використанні заготівки прямокутного або квадратного перерізу; 5 10 15 e  0,30,6 Rd з  h1  - при використанні заготівки круглого перерізу, де R - радіус роликів; h з , d з - відповідно товщина або діаметр заготівки; h1 - товщина профілю після пропуску. Необхідна величина зміщення досягається шляхом використання несиметричних призм з величиною асиметрії є або прокладок товщиною є, пов'язаних з бічними площинами призм. Зносостійкі вставки роликів волоки кріплять на робочих бочках роликів паралельно їх осям зі зміщенням щодо осей бочок в сторону протилежну руху металу так, що робочі частини ширини b зносостійких вставок складають (0,75…0,85)b, при цьому ширину b зносостійких вставок вибирають з співвідношень: b  1,601,75 Rhз  h1  - при використанні заготівки прямокутного або квадратного перерізу; b  1,601,75 Rd з  h1  - при використанні заготівки круглого перерізу. 20 25 30 35 40 45 50 55 Крім цього зносостійкі вставки можуть мати лиски довжиною (1,5…1,7)b, які виконано під кутом, рівним половині кута перехрестя граней утворюючих профіль, таким чином, що осі їх симетрії збігаються з осями бочок роликів і в цьому випадку волочильний канал утворюють шляхом сполучення роликів по площинах лисок. Складова універсальна роликова волока безстанинного типу з нерухомими робочими роликами для волочіння прямокутних і квадратних профілів вміщує корпус-обойму 1 (фіг. 1 - фіг. 5), в пазах якого розміщені робочі ролики 2 і 3 зі зносостійкими вставками 4, закріпленими на бочках роликів 2 і 3. Робочі ролики 2 і 3 спираються на призми 5, положення яких регулюються за допомогою рухомих 6 і нерухомих 7 клинів, пов'язаних відповідно з призмами через регулювальні прокладки 8 і корпусом-обоймою 1 і утримуються від провертання за допомогою направляючих планок 9, встановлених в пазах корпусу-обойми, які контактують з профільованими хвостовиками роликів 2 і 3. Переміщення і фіксоване положення рухомих клинів 6 здійснюється за допомогою гвинтових пар 10, а утримання робочих роликів 2 і 3 з призмами 5, нерухомими клинами 7, прокладками 8 і направляючими планками 9 в пазах корпусу-обойми 1 забезпечує кришка 11, сполучена з корпусом-обоймою за допомогою гвинтових пар 12. Для волочіння профілів з іншим числом і іншими кутами перехрестя граней конструкція волоки аналогічна і відрізняється лише числом і положенням осей пазів в корпусі-обоймі, при цьому робочі ролики найчастіше мають лиски, по площинах яких сполучають суміжні ролики при формуванні волочильного каналу. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: фіг. 1 - загальний вид складової універсальної роликової волоки безстанинного типу з нерухомими робочими роликами для волочіння прямокутних і квадратних профілів з боку входу металу в волоку; фіг. 2 - розріз волоки по А-А (див. фіг. 1); фіг. 3 - розріз волоки по Б-Б (див. фіг. 1); фіг. 4 - розріз волоки по В-В (див. фіг. 2); фіг. 5 - вид Г (див. фіг. 2) волоки з боку виходу металу з волоки; фіг. 6 - схема положення роликів волоки без лисок, що утворюють волочильний канал під час волочіння прямокутних і квадратних профілів; фіг. 7 - схема положення роликів волоки (див. фіг. 6) в об'ємному зображенні; фіг. 8 - схема сполучення робочих роликів волоки з лисками для волочіння прямокутних і квадратних профілів; фіг. 9 - місце І сполучення роликів волоки з лисками (див. фіг. 8); фіг. 10 - схема вузла робочих роликів волоки зі зміщенням осей однієї пари роликів по відношенню до іншої (вид зверху); фіг. 11 - схема вузла робочих роликів волоки зі зміщенням осей однієї пари роликів по відношенню до іншої (вид збоку). 2 UA 121948 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Складова універсальна роликова волока безстанинного типу з нерухомими робочими роликами, яка призначена для волочіння прямокутних і квадратних профілів працює в такий спосіб. Нехай волока знаходиться в зібраному стані. Шляхом обертання гайок гвинтових пар 10 робочих роликів 3, довжина бочок яких визначає висоту профілю h, робочі ролики 3 за допомогою рухомих клинів 6 встановлюють в положення, яке забезпечить отримання ширини профілю В з урахуванням пружної деформації волоки і віддачі робочих роликів 3 під впливом технологічного зусилля, діючого на ці робочі ролики (для цього може бути використаний мірний щуп). Потім обертанням гайок гвинтових пар 10 робочих роликів 2 переміщують рухливі клини 6, які через прокладки 8 впливають на призми 5, сполучені з бочками робочих роликів 2 таким чином, що здійснюють здавлювання роликів 2 і 3 з зусиллям, яке перевищує технологічне зусилля на робочі ролики 2 від процесу волочіння. У цьому випадку не буде відбуватися розмикання поверхонь в місцях торкання робочих роликів 2 і 3 і точність продуктів волочіння за розміром h буде найвищою. При використанні робочих роликів 2 і 3 з лисками, шляхом переміщення рухомих клинів 6 сполучають поверхні лисок суміжних робочих роликів і здійснюють їх здавлювання із зусиллям, яке повинно враховувати технологічне зусилля від процесу волочіння і не допустити розмикання поверхонь лисок суміжних робочих роликів в процесі роботи волоки, що також забезпечить високу точність готових виробів. При волочінні прямокутних і квадратних профілів з великими обтисканнями металу доцільно використовувати волоку зі зміщеною в бік, протилежний руху металу, парою робочих роликів по відношенню до іншої пари. Для цього вибирають пару робочих роликів 2, які формують, в разі отримання прямокутного профілю, більшу за розміром сторону цього профілю. Таке рішення дозволяє зменшити ймовірність переповнення металом волочильного каналу при неправильному виборі вихідних розмірів заготівки і отримувати профіль правильної геометричної форми без зачепів в кутах профілю. Робота складової універсальної роликової волоки безстанинного типу з нерухомими робочими роликами відбувається наступним чином. Волоку, корпус-обойма 1 якої виконана у вигляді усіченого конуса, встановлюють в конусному отворі волочильної дошки волочильного стану (не позначено). Таке сполучення без проміжку корпусу-обойми волоки з волочильною дошкою дозволяє, використовуючи тіло дошки, додатково підвищити жорсткість волоки і, як наслідок, точність готового профілю. Далі в волоку за допомогою проштовхуючого пристрою задають заготівку і здійснюють процес волочіння. Оскільки робочі ролики в місцях їх контакту попередньо підібгані один до одного з зусиллям, яке перевищує технологічне зусилля, то розмикання їх контактних поверхонь не відбувається і точність готового виробу буде визначатися точністю волочильного каналу. При зносі волочильного каналу, утвореного однією групою зносостійких вставок 4, закріплених на бочках робочих роликів 2 і 3, робочі ролики без перешліфовки провертають в нове положення так, щоб незношені вставки робочих роликів утворили новий волочильний канал. Таку операцію повторюють кратно кількості вставок 4 на одному робочому ролику. При зносі всіх вставок необхідна перешліфовка бочок робочих роликів, а на робочих роликах з лисками - і коригування розмірів лисок. Це призводить до зміни радіальних розмірів робочих роликів. Регулюванням положення рухливих клинів 6 і шляхом зміни товщини регулювальних прокладок 8 (при великих змінах діаметрів бочок робочих роликів) можна компенсувати зміну розмірів робочих роликів в межах від Dmax до Dmin, що дозволяє продовжити термін служби робочих елементів пропонованої роликової волоки. Використання запропонованої складової універсальної роликової волоки безстанинного типу з нерухомими робочими роликами дозволяє підвищити жорсткість роликової волоки; виключити радіальне биття робочих роликів і тим самим підвищити точність геометричних розмірів готових тягнених виробів; зменшити витрату коштовного твердого сплаву при використанні робочих роликів зі зносостійкими вставками з цього сплаву, а також робочих роликів за рахунок забезпечення можливості їх переточування і раціонального використання поверхні робочих роликів шляхом переустановлення робочих роликів в нове положення при зносі робочих поверхонь вставок, які контактують з металом, що деформується; зберігати після переточувань необхідні розміри волочильного каналу, а при отриманні прямокутних профілів, використовуючи один комплект робочих роликів, змінювати розміри однієї зі сторін і тим самим розширювати сортамент виробів; спростити конструкцію і зменшити габарити волоки, забезпечивши можливість її встановлення на діючому обладнанні. 3 UA 121948 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Складова універсальна роликова волока безстанинного типу з нерухомими робочими роликами, що містить корпус, робочі ролики, що утворюють волочильний канал і пари, які забезпечують можливість переточування і виконують функцію опор робочих роликів, яка відрізняється тим, що в пазах суцільного корпусу-обойми розміщено робочі ролики зі зносостійкими вставками, що утворюють волочильний канап, які встановлено на призмах з опорними клиновими парами фіксації робочих роликів так, що їхні осі лежать в одній площині, а робочі бочки роликів контактують з похилими поверхнями призм, а їх профільовані хвостовики пов'язані з направляючими планками, які встановлено в ті ж пази корпусу-обойми, що виключає можливість обертання робочих роликів, при цьому тип профілювання хвостовиків робочих роликів забезпечено завдяки числу їх фіксованих положень, що дорівнює кількості зносостійких вставок, а один з клинів кожної клинової пари виконано з можливістю переміщення таким чином, що всі вони в своїх фіксованих положеннях забезпечують необхідну позицію роликів, які формують волочильний канал з необхідними розмірами, при цьому осі пазів корпусу-обойми перпендикулярні граням, що утворюють профіль. 2. Складова універсальна роликова волока безстанинного типу з нерухомими робочими роликами за п. 1, яка відрізняється тим, що осі однієї з пар робочих роликів зміщено в бік, протилежний руху металу, по відношенню до площини, в якій залишаються осі робочих роликів другої пари на величину ексцентриситету є, яку вибирають рівною: e  0,60,9 Rhз  h1  - при використанні заготівки прямокутного або квадратного перерізу; 25 30 e  0,30,6 Rd з  h1  - при використанні заготівки круглого перерізу, де R - радіус роликів; h з , d з - відповідно товщина або діаметр заготівки; h1 - товщина профілю після пропуску. 3. Складова універсальна роликова волока безстанинного типу з нерухомими робочими роликами за п. 1, яка відрізняється тим, що зносостійкі вставки робочих роликів волоки розміщено на бочках робочих роликів паралельно їх осям зі зміщенням щодо осей бочок в сторону протилежну руху металу таким чином, що робочі частини ширини b зносостійких вставок складають (0,75…0,85)b, при цьому ширину b зносостійких вставок вибирають з співвідношень: b  1,601,75 Rhз  h1  - при використанні заготівки прямокутного або квадратного перетину; 35 b  1,601,75 Rd з  h1  - при використанні заготівки круглого перетину і крім того зносостійкі вставки можуть мати лиски довжиною (1,5…1,7)b, які виконано під кутом, рівним половині кута перехрестя граней, які утворюють профіль, таким чином, що осі їх симетрії збігаються з осями бочок роликів і в цьому випадку волочильний канал утворюють шляхом сполучення роликів по площинах лисок. 4 UA 121948 U 5 UA 121948 U 6 UA 121948 U 7 UA 121948 U 8 UA 121948 U 9 UA 121948 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10