Складений прокатний валок

Складений прокатний валок, що містить бандаж з циліндричною насадною поверхнею і вісь із насадною поверхнею, яка складається з циліндричних ділянок і криволінійних ділянок, що примикають до них, при цьому вісь і бандаж з'єднані між собою з натягом (0,0006 - 0,0009) d, де d - діаметр насадної поверхні бандажа, який відрізняється тим, що криволінійні ділянки насадної поверхні осі виконані довжиною (0,5 - 0,65) L, де L - довжина насадної поверхні 1 фіг 2), тобто діапазонові сумарних ділянок 2Ц із криволінійним натягом від 0.66L до 0,8І_, де Lдовжина насадної поверхні, відповідає величина коефіцієнта нерівномірності тисків К= q m a x / qmm не менш як 2,8 (див крива 1 фіг 5) при максимальних і мінімальних натягах рівних 0,001 і 0,0005 діаметра насадної поверхні Залежність величини коефіцієнта нерівномірності K=qmax/qmin від зміни відносної довжини криволінійних ділянок 2І_х/І_ показано на фіг 5, крива 1 Відомий також складений прокатний валок (патент РФ RU №2020007, МПК В21В27/03, 1991), що містить бандаж з циліндричною насадною поверхнею і вісь з насадною поверхнею криволінійної форми, сполучену з бандажем з натягом у межах (0,0006 0,0009) діаметра осі Насад бандажа на вісь має найбільший натяг у центральній частині та найменший біля торців бандажа, а ці частини з'єднані криволінійними ділянками Ця конструкція складеного прокатного валка прийнята за прототип пропонованого технічного рішення У прототипі в діапазоні сумарних ділянок 2І_х із криволінійним натягом від 0.66L до 0,8І_ величина коефіцієнта нерівномірності К зменшена з 2,8 до 1,8-2,2 (див фіг 5, крива 2) Теоретичними та експериментальними дослідженнями встановлено, що діапазон натягів, (див фіг 2, крива 2) запропонований у рішенні прийнятому за прототип, забезпечує зниження величини коефіцієнта нерівномірності K=qmax/qmin контактних напруг (див крива 2 на фіг 5), за рахунок зниження максимальних тисків ю (О qmax і збільшення мінімальних qmm (див фіг 3 криві 1 і 2) При цьому, розподіл тангенціальних напруг по довжині контактної поверхні так само вирівнюється (див криві 1 і 2 фіг 4) Крива 2 (фіг 5), що відповідає величині натягів ВІДПОВІДНО до технічного рішення по патенту №2020007, розташована нижче кривої 1 Недоліком прототипу є - характер розподілу тисків по довжині контактної поверхні (див фіг 3 крива 2), при наявності ПІКІВ напруг q m a x і qmm, залишається несприятливим У зв'язку з невизначеністю довжини ділянок з максимальним і мінімальним натягом, можливі різні, в т в ПІКОВІ значення напруг Величина коефіцієнта K=qmax/qmin У діапазоні 2І_х/І_=0,25 1 (див фіг 3 крива 2) зменшується від величини 6 до 1,7 При 2І_х/І_=0,5 величина коефіцієнта К зменшується до 1,7 і залишається такою на всьому діапазоні 2І_х/І_=0,5 0,65, потім повільно збільшується до значень 2,5 у діапазоні 2І_х/І_=0,65 0,9 і плавно опускається до значення 1,7 при 2І_х/І_=1 Наявність високих коефіцієнтів нерівномірності контактних напруг збільшує ймовірність крихкого руйнування бандажа, як у період виготовлення, так і в процесі експлуатації опорних валків В основу винаходу поставлена задача підвищення СТІЙКОСТІ складеного валка проти крихкого руйнування Ця задача вирішується за рахунок технічного результату, що досягається рівномірним розподілом напруг від натягу по посадковій поверхні осі і бандажа Для досягнення вищевказаного результату складений прокатний валок, що містить бандаж з циліндричною насадною поверхнею і вісь з насадною поверхнею, що складається з циліндричних ділянок і криволінійних ділянок, що примикають до них, при цьому вісь і бандаж з'єднані між собою з натягом (0,0006 0,0009)d, де d-діаметр насадної поверхні бандажа, ВІДПОВІДНО ДО винаходу містить криволінійні ділянки насадної поверхні осі виконані довжиною (0 5 0 0,65)І_, де L-довжина насадної поверхні У результаті порівняльного аналізу пропонованого складеного валка з прототипом установлено, що вони мають наступні загальні ознаки бандаж з циліндричною насадною поверхнею, вісь з циліндричних ділянок і криволінійних ділянок, що примикають до них, величина натягу дорівнює (0,0006 0,0009)d, де d-діаметр насадної поверхні бандажа а також ВІДМІТНІ ознаки криволінійні ділянки насадної поверхні осі виконані довжиною (0,5 0,65)І_, де L- довжина насадної поверхні, Таким чином, у запропонованому складеному прокатному валку посадкова поверхня осі має нове конструктивне виконання, новий зв'язок деталей Між ВІДМІТНИМИ ознаками і технічним результатом, що досягається, існує причинно-наслідковий зв'язок Завдяки тому, що виявлено граничні значення відносних довжин криволінійних ділянок (0,5 0 0,65)І_, величина коефіцієнта нерівномірності контактних напруг K=qmax/qmin зменшена до 62529 1,7 У той час як за межами зазначеного діапазону 2І_х/І_0,65 коефіцієнт нерівномірності повільно збільшується від 1,7 до значень 2,5 Таким чином, знайдене рішення по підвищенню СТІЙКОСТІ складеного валка проти крихкого руйнування Виключення з вищевказаної сукупності ВІДМІТНИХ ознак хоча б одного не забезпечує досягнення технічного результату Технічне рішення, яке заявляється, має винахідницький рівень, тому що пропонована конструкція складеного прокатного валка для фахівців явно не випливає з рівня техніки Технічне рішення, що заявляється, невідомо з рівня техніки і тому воно є новим Винахід, що заявляється, промислове застосовно, тому що його технологічне і технічне виконання не представляє труднощів По цьому технічному рішенню виконані робочі проекти і виготовлені опорні валки для станів 3600 МарМК «Азовсталь» і 3600 «HUTA STALI CZENSTOCHOWA» (Польща) Таким чином винаходові, який заявляється, може представлятися правова охорона, тому що воно є новим, має винахідницький рівень і промислове застосовно, тобто відповідає критеріям винаходу Винахід пояснюється кресленнями, на яких зображені фіг 1-складений валок, загальний вид, фіг2-профілі поверхонь, що сполучаються, фігЗ-епюри розподілу тисків q по довжині контактної поверхні L, фіг4-епюри тангенціальних напруг у бандажі уздовж контактної поверхні, фіг 5-залежність коефіцієнта нерівномірності контактних напруг K=qmax/qmin від величини відносної довжини 2І_х/І_ криволінійних ділянок Складений прокатний валок (фіг 1) містить бандаж 2 з циліндричною насадною поверхнею і вісь 1 з насадною поверхнею, що складається з циліндричних ділянок і криволінійних ділянок, що примикають до них, при цьому вісь і бандаж з'єднані між собою з натягом (0,0006 0,0009)d, де dдіаметр насадної поверхні бандажа При цьому, мінімальна і максимальна довжина криволінійних ділянок складає ВІДПОВІДНО не менш 0.50L і не більш 0.65L, де L-довжина насадної поверхні Насад з натягом складеного валка здійснюється таким чином бандаж установлюється вертикально в піч і нагрівається до 1=280 300°C При цьому внутрішній діаметр бандажа збільшується на величину, що перевищує фактичний максимальний розмір осі на 2 2,5мм Потім вісь опускається вертикально в отвір бандажа і фіксується симетрично насадної поверхні за допомогою технологічних опорів Далі вісь і бандаж спільно охолоджуються Одержаний натяг забезпечує спільну роботу осі і бандажа При цьому, величина натягу і довжини криволінійних ділянок забезпечують рівномірний розподіл тисків q (див крива 3, фігЗ) і тангенціальних напруг (див фіг 4 крива 3) Середній тиск також підвищується, що сприятливо позначається на силовому полі сполучення 5 62529 вісь-бандаж лить відкоригувати контур насадної поверхні, заВеличини тангенціальних напруг монотонно безпечити рівномірний розподіл напруг у ТІЛІ зменшуються до торців бандажа бандажа, зменшення коефіцієнта нерівномірності У заявленому рішенні уточнені величини відконтактних напруг та підвищення СТІЙКОСТІ складеносних довжин криволінійних ділянок, що дозвоного валка в цілому Комп'ютерна верстка А Ярославцева Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119