Складений прокатний валок

Составной прокатный валок, содержащий ось с криволинейной формой посадочной поверхности по длине с наибольшим прогибом в центральной части и наименьшим к торцам бандажа, соединенны h наклонными участками, и насаживаемый на нее бандаж с натягом с цилиндрической посадочной поверхностью и коническими скосами на торцах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что величина натя га составляет (0, 00060,0009)D, где D -диаметр посадочной поверхности бандажа. шими значениями угла а наклона касательной к образующей кривой 2-го порядка в точке ее пересечения с торцевым участком цилиндрической поверхности. Известен также прокатный ва лок составной конструкции, состоя щий из бандажа с цилиндрической расточкой посадочной поверхности с соответствующей поверхностью оси, выполненной по "трапецеидальной" форме в осевом сечении [2]. Известен также составной прокатный валок, содержащий ось с криволинейной формой посадочной поверхности по длине с наибольшим прогибом в центральной части и наименьшим к торцам бандажа, соединенным наклонными участками, и насаживаемы й на не е ба ндаж с на тя гом с цилиндрической посадочной поверхностью и коническими скосами на торцах [3]. В данном конструк тивном ре шении, принятом за прототип, уменьшается угол а. С > ю о ON S О 12964 Однако данная конструкция также имеет существенный недостаток, заключающийся в появлении концентраторов напряжения в средней зоне валка на границах перехода от максимального натяга к минимальному, что 5 увеличивает посадочные напряжения в сопрягаемых деталях. Известно также, что на характер распределения напряжений от натяга (величина которого находится в пределах (0,0003...0,0013) 10 номинального диаметра посадочной поверхности валка, т.е. относительный диапазон е =п'ллпоп = 4,3) существенное влияние оказывают конусные скосы III (фиг.2,6) у торцев 15 насаженного на ось бандажа, представляющее собой участки эффективного снижения торцевого концентратора напряжений. Например, при малых углах конусных скосов коэффициент концентрации напряжений 20 уменьшается в 2 раза. В основу изобретения положена задача создать валок, в котором обеспечилось бы более равномерное распределение напряжения от натяга по посадочной поверхности 25 и в теле бандажа. Иными словами - повысить стойкость составного валка против хрупкого разрушения. Для достижения этого технического результата в составном прокатном валке пред- 30 лагается условие, при котором величины натягов минимального и максимального составят, соответственно, не менее 0,0006D и не более 0.0009О, где D - номинальный диаметр посадочной поверхности бандажа. 35 Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь. Это видно из следующего пояснения. Уточненные предельные значения натя- 40 гов корректируют контур посадочной поверхности, обеспечивая равномерное распределение напряжений в теле бандажа от натяга, что повышает стойкость составного прокатного валка против хрупкого разру- 45 шения. На фиг.1 представлен общий вид валка; на фиг.2 - профили сопрягаемых поверхностей. Составной прокатный валок содержит 50 ось 1 с криволинейной формой посадочной поверхности по длине с наибольшим прогибом в центральной части и наименьшим к торцам бандажа 2, соединенным наклонными участками, и насаживаемый на нее с на- 55 тягом бандаж с цилиндрической посадочной поверхностью и коническими скосами на торцах, предлагается условие, при котором величины натягов минимального и максимального составят соответственно не ме нее (0,0006)D и не более (0,0009)D, где D номинальный диаметр посадочной поверхности. Современными методами расчета напряжений, например, методом граничных интегральных условий (ГИУ) исследовано напряженное состояние по посадочной поверхности и в теле бандажа составного валка. Так, например, для составного прокатного валка; включающего бандаж и ось валка с трапецеидальной посадочной поверхностью, включающего ряд характерных участков: максимального и минимального натягов, имеет место неравномерное распределение как контактных давлений, так и тангенциальных напряжений в теле бандажа. Исходя из положения, что, например, для составного валка величины натягов составляют: максимальный - 0,001 D, минимальный - 0,0005 D, выполняется расчет профиля посадочной поверхности оси, а также рассчитывается характер распределения радиальных напряжений и определяется силовое поле напряжений. Исходя из теоретических и экспериментальных исследований, установлено, что данный диапазон натягов практически для всего ряда типоразмеров прокатных валков обеспечивает требуемое качество соединения, но характер распределения напряжений по длине посадочной поверхности является неблагоприятным. Поэтому целесообразно скорректировать перераспределение напряжений таким образом, чтобы сохранить силовое поле сопряжения "ось-бандаж". Для этого производится корректировка предельных значений натягов следующим образом: максимальное значение натяга уменьшается, минимальное - пропорционально возрастает при сохранении условия: - силовое поле, образованное корректированными натягами, должно соответствовать (в пределах заданной точности) силовому полю, создаваемому исходными предельными значениями натягов. Установленные просчетом ряда вариантов посадочных поверхностей валков по данной схеме предельные значения величин натягов рекомендуются следующими: минимальный натяг - не менее 0.0006D, максимальный - не более 0.0009D. Таким образом, величины минимального и максимального натягов и горизонтальных участках устанавливаются строго регламентируемыми, соответственно равными не менее 0.0006D и не более 0.0009D. При этом относительный диапазон натягов 12964 c 0.0009D =1.5 0,0006D В заявляемом решении уточненные величины натягов (проявляющиеся в увеличе нии минимального и уменьшении максимального) корректируют контур посадочной поверхности, обеспечивая равномерное распределение напряжений в теле бандажа. 2 жшшш У////. 2L Фиг.1 Ill 0 0.1 М 0.3 0.4 0 .5 6.6 0.7 (L8 0.9 1.0 L, бочкш Фиг.2 Упорядник Замовлення 4092 Техред М.Моргентал Коректор л.Филь Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655. ГСП, КиТв-53. Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101