Спосіб прокатки штаб при горизонтальному зміщенні робочих валків

Реферат: Спосіб прокатки штаб при горизонтальному зміщенні робочих валків щодо осі опорних валків в протилежному напрямку. Прокатку штаб виконують при горизонтальному зміщенні осей кожного робочого валка на величину, рівну e/ld=0,1…0,3 (e - величина зміщення осі робочого валка; ld довжина дуги контакту). UA 76172 U (12) UA 76172 U UA 76172 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до прокатного виробництва, зокрема до гарячої і холодної прокатки широких штаб. Корисна модель призначена для поліпшення якості поперечного профілю штаби (зменшення поперечної різнотовщинності і неплощинності). Відомий спосіб прокатки штаб, в якому відбувається симетрична деформація по висоті металу в валках (Николаев В.А. Теория прокатки. Запорожье. - ЗГИА, 2007 - С. 111, рис. 42). Недоліком цього способу прокатки є наявність значних контактних напружень в площині виходу штаби з валків при е=0 (e - величина зміщення осі робочого валка). Внаслідок цього має місце значний прогин валків, нерівномірна деформація штаби по її ширині і, в підсумку, поява поперечної різнотовщинності. Найбільш близьким за сукупністю ознак щодо того, що заявляється, є спосіб прокатки, в якому осі робочих валків зміщені щодо осі опорних валків в протилежному напрямку (Патент на корисну модель (винахід) № 62723. Бюл. №17, від 12.09.2011. Валковий вузол кліті кварто). Недоліком цього способу є відсутність регламентації величини зміщення валків в межах е=5…7 мм (в кожному напрямку). Така величина зміщення робочих валків не узгоджена з довжиною дуги контакту штаби з валком, яка порівняна з вказаною величиною зміщення. Якщо виявиться, що величина сумарного зміщення буде рівною або більше, ніж довжина дуги контакту, то процес прокатки буде неможливий. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу, в якому за рахунок раціонального зміщення робочих валків в протилежному напрямку щодо вертикальної осі опорних валків забезпечується створення калібрувальної ділянки в міжвалковому зазорі на виході з пластичного осередку деформації, що дозволяє виконувати калібрування вертикальних розмірів (товщини) штаби. Для вирішення поставленої задачі в способі прокатки штаб при горизонтальному зміщенні робочих валків щодо осі опорних валків в протилежному напрямку, згідно з корисною моделлю, прокатку штаб виконують при горизонтальному зміщенні осей кожного робочого валка на величину, рівну е/ld=0,10…0,30 (e - величина зміщення осі робочого валка; Id - довжина дуги контакту). На фіг. 1 представлена схема осередку деформації, на якому позначено: 1,2 - осі нижнього 1 і верхнього 2 робочих валків; 3 - вісь опорних валків кліті кварто, 4 - заготовка (підкат); 5 - готова штаба; 6 - площина входу підкату у валки; 7 - площина виходу штаби із зони пластичної деформації. Спосіб прокатки здійснюють наступним чином. Попередньо в кліті кварто (чотиривалковій: два робочих і два опорних валки) робочі валки зміщують в горизонтальній площині на величину є щодо осі опорних валків. У практичних умовах установку робочих валків в горизонтальній площині виконують шляхом зміни товщини регулювальних пластин, які встановлено на внутрішніх бокових поверхнях лап відомих подушок опорних валків (на фіг. 1 не показані). Для клітей, наприклад, неперервного стана холодної прокатки ця установка робочих валків виконується один раз, тому що режим деформації для різних товщин штаб, а отже, і довжина дуги контакту (Id) змінюються незначно. Особливості деформації штаби при горизонтальному зміщенні робочих валків в протилежному напрямку щодо осі 3 опорних валків наступні. На нижньому робочому валку 1 мінімальна висота "у" щодо осі X знаходиться в точці D на ділянці DM розмір "у" збільшується. Отже, пластична деформація штаби відбувається на довжині дуги Id (BD). На верхньому робочому валку 2 мінімальна відстань "у" до осі X знаходиться в точці N, але сумарна відстань 2у більше, ніж товщина готової штаби h і тому деформація металу в перетині точки N відсутня. Пластична деформація штаби з боку верхнього валка 2 закінчується в точці К, а довжина дуги контакту ld відповідає ділянці АК. При цьому на ділянці СК верхнього валка відстань "у" до осі X зменшується, а на ділянці MD - збільшується приблизно з такою ж інтенсивністю і відбувається додаткова пружно-пластична деформація штаби на зазначених ділянках. На ділянках CK-MD має місце значне зменшення контактних нормальних напружень в порівнянні з такими на ділянках валків, які відповідні довжині дуги контакту Id у пластичній зоні. В результаті зниження нормальних контактних напружень на ділянці CK-MD відбувається зменшення пружних деформацій валків (сплющення) і виконується додатковий пластичний обтиск штаби при невеликому обтиску, тобто калібрування висотних розмірів штаби. Цьому також сприятиме вирівнювання твірної бочок робочих валків по ширині штаби внаслідок зменшення нерівномірності розподілу погонних сил (напружень). Раціональні параметри горизонтального зміщення робочих валків можуть бути встановлені з конструктивних міркувань. В даний час, на існуючих станах холодної прокатки з діаметром робочих валків Dp=500…600 мм довжина дуги контакту становить Id  10…25 мм (з урахуванням 1 UA 76172 U 5 10 15 пружних деформацій валків і штаби). Довжина дуги, що дорівнює Id =10 мм відповідає прокатуванню штаби в чистовій кліті стана. Якщо взяти для цього випадку прокатки e/Id =0,5 (e = 5 мм), то сумарний зсув робочих валків складе 2е = 10 мм і це обмежить довжину зони пластичної деформації, тобто обмежить величину обтиску штаби в кліті і знизить ефективність процесу прокатки. Таким чином, відношення e/ld повинно бути менше 0,5 (e/Id 0, тому що в даному варіанті буде присутня калібруюча ділянка CKMD. Очевидно, для калібрування розмірів штаби в чистової кліті цілком прийнятним може бути відношення, яке дорівнює e/ld=0,1…0,15 (e =1,0…1,5 мм.). При прокатуванні в чорнових (перших) клітях неперервного стана довжина дуги контакту штаби з валками становить ld = 20…25 мм. У цьому варіанті раціональним може бути співвідношення e/ld середнє між крайніми значеннями (0 і 0,5), тобто e/ld = 0,2…0,3. У цьому випадку параметр "e" дорівнює e = 4…7,5 мм, довжина якого цілком достатня для калібрування (поліпшення) поперечного профілю штаби. Таким чином, як раціональне слід приймати співвідношення e/Id =0,10…0,30. Запропоноване технічне рішення дозволяє, в порівнянні з прототипом, підвищити якість поперечного перерізу штаби і збільшити вихід придатної продукції. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб прокатки штаб при горизонтальному зміщенні робочих валків щодо осі опорних валків в протилежному напрямку, який відрізняється тим, що прокатку штаб виконують при горизонтальному зміщенні осей кожного робочого валка на величину, рівну e/l d=0,1…0,3 (e величина зміщення осі робочого валка; ld - довжина дуги контакту). Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2