Спосіб виготовлення ролика ввідної арматури прокатного стана

Спосіб виготовлення ролика ввідної арматури прокатного стана, що включає запресовування дистанційного кільця у втулці в площині симетрії, що перпендикулярна її осі, який відрізняється тим, що попередньо розраховують розміри канавки у втулці в зоні розташування кільця і розміри кільця, виготовляють їх, потім проводять запресовування кільця в канавці, канавку виконують у вигляді кругового сегмента із заданою величиною стрілки, радіус якого розраховують по формулі: 2 3 38960 В21В39/16, від 21.08.2000р. Спосіб включає запресовування дистанційного кільця у втулці в площині симетрії, перпендикулярній її осі із заданим наперед натягом. До недоліків описаної корисної моделі можна віднести наступне: - вузький діапазон застосування даного способу по розмірному ряді роликів. Так, при малій ширині і великому діаметрі отвору дистанційного кільця, скріплення втулки й кільця буде ненадійним через його низьку твердість; - неможливість виготовлення роликів із запресованим дистанційним кільцем методом порошкової металургії зі зносостійких композиційних матеріалів, що містять карбіди. Зазначений спосіб не може бути використаний через низьку величину пластичності матеріалу втулки, тому що, у цьому випадку може відбуватися руйнування втулки, викликане тангенціальними напругами, створеними при запресовуванні кільця. В основу технічного рішення, що заявляється, поставлена задача - удосконалення способу виготовлення ролика ввідної арматури прокатного стану шляхом підвищення технологічності за рахунок проведення попередніх розрахунків, вибору геометричної форми й розмірів поверхонь, які сполучаються, а саме втулки і дистанційного кільця, що дозволить розширити діапазон застосування даного способу по розмірному ряді роликів, і забезпечить можливість виготовлення роликів методом порошкової металургії зі зносостійких композиційних матеріалів, що містять карбіди. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі виготовлення ролика ввідної арматури прокатного стану, що включає запресовування дистанційного кільця у втулці в площині симетрії, перпендикулярної її осі, відповідно до корисної моделі, попередньо розраховують розміри канавки у втулці в зоні розташування кільця й розміри кільця, виготовляють їх, потім проводять запресовування кільця в канавці. Канавку виконують у вигляді кругового сегмента із заданою величиною стрілки, радіус якого розраховують по формулі: R= c2 f + 8f 2 (1), де: R - радіус кругового сегмента канавки у втулці, f - величина стрілки кругового сегмента (глибина канавки), c - ширина канавки, рівна ширині дистанційного кільця, внутрішню поверхню кільця формують у вигляді кругового сегмента, обсяг якого рівновеликий обсягу канавки втулки й розраховують спочатку величину стрілки сегмента внутрішньої поверхні кільця по формулі: 2 ( 2 ) d ± d - 4 Df + f (2), 2 де: f1 - величина стрілки сегмента внутрішньої поверхні кільця, f1 = 4 f - величина стрілки кругового сегмента канав ки, d - діаметр отвору дистанційного кільця після його запресовування в канавку втулки, D - зовнішній діаметр кільця, який дорівнює діаметру отвору у втулці, потім обчислюють внутрішній діаметр кільця по формулі: d1 = d - f1 (3), де: d1 - вн утрішній діаметр кільця до його запресовування у втулк у, f1 - величина стрілки кругового сегмента внутрішньої поверхні кільця, після цього визначають величину радіуса сегмента кільця по формулі: c 2 f1 (4), + 8f1 2 де: r - величина радіуса сегмента кільця, c - ширина канавки, f - величина стрілки кругового сегмента (глибина канавки), f1 - величина стрілки сегмента внутрішньої поверхні кільця. Вибір геометричної форми й попередні розрахунки деталей ролика, що сполучаються, необхідні для їхнього виготовлення. Це забезпечує можливість надійного скріплення втулки і дистанційного кільця всіх співвідношень, що зустрічаються, і розмірів роликів без створення напруг, у втулці, що розтягують. Забезпечується це тим, що скріплення здійснюють не за рахунок натягу, а за рахунок запресовування обсягу металу з отвору кільця в канавку втулки шляхом його роздачі, без натягу, тому що їхні обсяги рівновеликі. Скріплення без натягу не призводить до виникнення радіальних напруг у втулці, що забезпечує можливість виготовлення порошкових роликів з композиційних матеріалів. У свою чергу це дозволяє знизити собівартість ролика за рахунок спрощення форми заготовки втулки, зменшення її ваги, економії дорогих порошків і зниження трудомісткості механічної обробки. Крім того, знижується ймовірність появи браку при термічній обробці за рахунок спрощення форми втулки. Запропонований спосіб пояснюється за допомогою графічних матеріалів, наведених на Фіг.1-4. На Фіг.1 показаний ролик із дистанційним кільцем. На Фіг.2 представлена втулка з канавкою. На Фіг.3 показане дистанційне кільце. На Фіг.4 зображений переріз дистанційного кільця. Ролик ввідної арматури прокатного стану містить втулк у 1 і дистанційне кільце 2 (див. Фіг.1). У втулці 1 виконана канавка 3 у вигляді кругового сегмента (див. Фіг.2) шириною c, глибиною f. Зовнішній діаметр дистанційного кільця 2 (див. Фіг.3) виконаний діаметром d, рівним діаметру отвору втулки D, а вн утрішня поверхня кільця виконана у вигляді кругового сегмента величиною стрілки f1, діаметром отвору d1 , обчислених по формулах 2 і 3. r= 5 38960 Спосіб здійснюється в такий спосіб. Попередньо перед виготовленням ролика роблять розрахунки розмірів канавки 3 у втулці 1 і розміри дистанційного кільця 2. Задаючись величиною стрілки кругового сегмента канавки f обчислюють величину його радіуса R, який необхідний для виконання канавки 3, по формулі (1). Після цього обчислюють величину стрілки кругового сегмента внутрішньої поверхні кільця f1 по формулі (2). Маючи величину f1 по формулі (3) обчислюють радіус кругового сегмента кільця по формулі (4). На всі обчислення потрібен час 5-10хв. Після обчислення всіх розмірів виконується перевірка порівнянням величини обсягів канавки 3 у втулці 1 і кругового сегмента кільця 2 по відомих формулах. При необхідності виробляється коректування розмірів f1, r і d1, при цьому, у випадку, коли не допускаються радіальні напруги у втулці (при виготовленні роликів у порошковому виконанні), обсяг кругового сегмента повинен бути менше обсягу канавки у втулці на 0,1-0,3% або дорівнює йому. Приклад виконання. Виготовляли ролик, що має наступні розміри: Діаметр отвору під підшипник D=42мм, діаметр отвору дистанційного кільця d=32мм і ширина перемички с=12мм. Величину стрілки fсегмента канавки приймали рівної 0,4мм. По формулі (1) обчислювали радіус канавки R, що дорівнює 45,2мм. Зовнішній діаметр кільця виконували діаметром 42 h6 мм, по формулі (2) обчислювали величину стрілки сегмента f1, що дорівнює 0,539мм. Діаметр внутрішньої поверхні отвору кільця d1 обчислювали по формулі (3), що дорів 6 нює (32-0,539)=31,461мм, його виконували з точністю по 7-му квалітеті. Радіус кругового сегмента r у внутрішньому отворі дистанційного кільця обчислювали по формулі (4), що дорівнює 33,12мм. Після визначення розмірів робили перевірочний розрахунок обсягів кругового сегмента канавки ролика і кругового сегмента дистанційного кільця, їхні обсяги відповідно рівні 426,25мм 3 і 426,9мм 3, при цьому різниця в їхніх розмірах склала 0,65мм 3, що зневажливо мало - 0,15%. Для того, щоб обсяг кругового сегмента кільця став менше обсягу канавки втулки досить зменшити f1 до величини 0,537, тобто ця величина відповідає пружній області матеріалу кільця. Величина відмінності обсягів на 0,1-0,2% припустима. Після обчислення розмірів канавки втулки і розмірів дистанційного кільця робили їхнє виготовлення з точністю - охоплювані розміри по 6-му квалітеті, а ті що охоплюють по 7-му. Після виготовлення деталей робили їх збірку методом роздачі кільця. Збірку робили з використанням спеціального пристосування. Запропонований спосіб дозволяє виготовляти сталеві ролики більш широкого розмірного ряду в порівнянні із прототипом, але що досить важливо, його можна використовувати при виготовленні роликів із композиційних матеріалів методом порошкової металургії, які є важко оброблюваними. При цьому знижується витрата дорогих порошків і знижується трудомісткість механічної обробки. Крім цього, запропонований спосіб застосовується практично для всіх типів роликів проводок чистових і напівчистови х клітей прокатних станів. 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 38960 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601