Багатошарова облицювальна планка станини прокатної кліті

Реферат: Багатошарова облицювальна планка станини прокатної кліті, що містить отвори та розточення для установки кріпильних болтів з боку поверхні тертя, складається з м'якого шару hм із твердістю поверхні примикання, рівною 0,8-0,95 твердості базової поверхні станини, твердого шару hм з товщиною 6-15 мм та проміжного шару hп, причому товщина проміжного шару hп планки приймається не менше двох товщин її твердого шару hт, a товщина її м'якого шару hм приймається не менше 0,5 товщини твердого шару hт, крім того, виконані упорні виступи, бокові поверхні яких охоплюють торці базових поверхонь станини та мають ширину b і висоту не менше 2 hт, при цьому внутрішні поверхні виконані з матеріалу м'якого шару hм із шириною b/2, а зовнішні поверхні виконані з матеріалу твердого шару hт також із шириною b/2. UA 105849 U (12) UA 105849 U UA 105849 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до прокатного виробництва й може бути використана як лицювальні планки для захисту внутрішніх бічних і торцевих поверхонь станин прокатних клітей як при деформації металу у валках, так і при перевалці валків при їхній заміні на переточування. Відома облицювальна планка прокатної кліті з вуглецевої сталі з об'ємною термічною обробкою (Королёв А.А. Прокатные станы и оборудование прокатных цехов. Атлас. - М.: Металлургия, 1981). Недоліком аналога є підвищена твердість дотичних поверхонь. Відомі планки не захищають станину від надмірних навантажень як при перевалці валків, так і при деформації металу. При використанні таких планок на поверхнях станин під дією поздовжніх навантажень, що діють на планки в період захвата штаби валками й виходу штаби із клітей, виникають контурні тиски, величина яких перевищує границю текучості матеріалу станин. У результаті в поверхневих шарах матеріалу станин виникають пластичні деформації, які призводять до ушкоджень опорних поверхонь, збільшення зазорів, необхідності періодичного ремонту станин і, як наслідок, перехід на ремонтні товщини лицювальних планок. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип (патент України № 92958), є облицювальна планка прокатної кліті, яка виконана багатошаровою та складається з основного шару з маловуглецевої сталі, яким планка примикає до опорної поверхні подушки і плакуючого шару, розташованого з боку поверхні тертя та виконаного із високовуглецевої зносостійкої сталі й загартованої до твердості, яка перевищує твердість поверхні основного шару планок в 2,75-4,50. Між основними шарами та плакуючими шарами планок у результаті релаксаційних процесів і силового впливу шарів утворюються відповідні проміжні шари. Недоліком прототипу є те, що при оснащенні відомими облицювальними планками станини не вирішується завдання запобігання торців базових поверхонь станин від ударних навантажень як при перевалці валків з подушками, так і від пульсуючих технологічних навантажень у приводних шпинделях валків, що діють уздовж осі валків. В основу корисної моделі поставлена задача підвищити надійність і захистити від ударів бокові базові та торцеві поверхні станини прокатної кліті. Ця задача вирішується за рахунок технічного результату, який полягає в точній фіксації торцевої поверхні станини багатошаровими планками з мінімальними зазорами між контактними поверхнями. Для досягнення вищевказаного результату багатошарова облицювальна планка станини прокатної кліті, що містить отвори та розточення для установки кріпильних болтів з боку поверхні тертя, складається з м'якого шару hм із твердістю поверхні примикання, рівною 0,8-0,95 твердості базової поверхні станини, твердого шару hм з товщиною 6-15 мм й проміжного шару hп, згідно з корисною моделлю, товщина проміжного шару hп планки приймається не менше двох товщин її твердого шару hт, а товщина її м'якого шару hм приймається не менше 0,5 товщини твердого шару hт, крім того, виконані упорні виступи, бокові поверхні яких охоплюють торці базових поверхонь станини й мають ширину b і висоту не менше 2hт, при цьому внутрішні поверхні виконані з матеріалу м'якого шару hм із шириною b/2, а зовнішні поверхні виконані з матеріалу твердого шару hт також із шириною b/2. У результаті порівняльного аналізу лицювальних планок із прототипом установлене, що вони мають наступні загальні ознаки: - кожна планка має отвори та розточення для установлення кріпильних болтів з боку поверхні тертя; - планка складається з м'якого шару hм із твердістю поверхні примикання, рівною 0,8-0,95 твердості базової поверхні станини; - планка складається із твердого шаруhт з товщиною 6-15 мм; - планка складається із проміжного шару hп а також відмітні ознаки: - товщина проміжного шару hп планки приймається не менше двох товщин її твердого шару hт, - товщина м'якого шару hм планки приймається не менше 0,5 товщини твердого шару hт - виконані упорні виступи, бокові поверхні яких охоплюють торці базових поверхонь станини й мають ширину b і висоту не менше 2hт, - внутрішні поверхні виконані з матеріалу м'якого шару hм із шириною b/2, - зовнішні поверхні виконані з матеріалу твердого шару hт із шириною b/2. Між відмітними ознаками та технічним результатом, який досягається, існує причиннонаслідковий зв'язок. Завдяки тому, що товщина проміжного шару hп планки приймається не менше двох товщин її твердого шару hт, а товщина її м'якого шару hм приймається не менше 0,5 товщини твердого шару hт, крім того, виконані упорні виступи, бокові поверхні яких охоплюють торці базових поверхонь станини й мають ширину b і висоту не менше 2hт, при цьому внутрішні поверхні 1 UA 105849 U 5 10 15 20 25 30 35 40 виконані з матеріалу м'якого шару hм із шириною b/2, а зовнішні поверхні виконані з матеріалу твердого шару hт також із шириною b/2, стало можливим виключити переміщення вищезгаданих облицювальних планок відносно станини в поперечному напрямку, а також не використовувати збільшені товщини планок при їх заміні, що у свою чергу підвищує надійність базових бокових і торцевих поверхонь станини прокатної кліті в цілому. Виключення з вищевказаної сукупності відмітних ознак хоча б однієї з них не забезпечує досягнення технічного результату. Технічне рішення, яке заявляється, невідомо з рівня техніки й тому воно є новим. Технічне рішення, яке заявляється, промислово застосовано, тому що його технологічне й технічне виконання не представляє труднощів. По цьому рішенню виконаний технічний проект для кліті ДУО стан 1680 г.п. Таким чином, технічному рішенню, яке заявляється, може надаватися правова охорона, тому що воно є новим і промислово застосовним, тобто відповідає критеріям корисної моделі. Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких зображені: Фіг. 1 - облицювальна планка станини прокатної кліті Фіг. 2 - місце А на фіг. 1 Облицювальна планка 1 станини 2 з отворами 3 і розточення 4 під головки кріпильних болтів 5 виконана багатошаровою та складається із твердого hт шару 6, м'якого hм шару 7, проміжного hп шару 8, й поверхні примикання 9. Планка установлена на боковій базовій поверхні станини 2 та поверхнею тертя 10 планка взаємодіє з відповідною поверхнею тертя подушки (яка на фіг. 1 не показана). З боку поверхні примикання 9 до базової поверхні станини 2 на планці виконані упорні виступи 11. Внутрішні поверхні 12 виступів 11 охоплюють торці 13 базових поверхонь станини 2 і фіксують планки відносно станини від пульсуючих переміщень подушок робочих валків під час роботи та охороняє від одиничних випадкових ударів подушки при перевалці валків з подушками в складі. Пульсуючі переміщення подушок робочих валків пов'язані з динамічними процесами в лінії привода кліті в період захвата й викиду валками металу. У цей час виникають швидкозатухаючі високочастотні коливання, які накладаються на низькі частоти власних коливань (9,5-16 Гц), що діють у вертикальному та поздовжньому напрямку осі прокатки. У поперченому напрямку (уздовж осі валків) діють коливання, пов'язані із просторовими коливаннями приводних шпинделів валків у межах зазорів і пружних деформацій універсальних шарнірів і кутів нахилу відомих і провідних деталей (Прикладная механика. Т.33/3. Институт механики НАН Украины, 1977, стр. 3-27). Таким чином, на поверхнях тертя 10 планок станини 2 діють вертикальні сили тертя й горизонтальні сили тертя уздовж осі валків, які сприймаються упорними виступами 11. Проміжний шар 8 планки виконується з катаної середньовуглецевої сталі із границею текучості п  240 МПа. Застосовуючи гіпотезу про спільну деформацію шарів, які сполучаються, 02 багатошарових облицювальних планок (Биргер М.А. Расчеты на прочность, 1961 г. № 7) т одержимо 02  h т  п  hп . Визначаємо стійкісні параметри твердого шару при його фіксованій 02 т т товщині, наприклад 6 мм 02  2п , тому, що hп  2 hт ; п  240 Mпa;  02  480 Mпa. 02 02 Границя міцності (стійкості) в межах 480 МПа мають високовуглецеві леговані сталі, модуль пружності яких перебуває в межах E т  2,1 105 МПа. У такому випадку, лінійна деформація т твердого шару визначається:  т  02 / E т  480 / 2,1 105  0,0023 . Оскільки м  п   т , то січний модуль пружності проміжного Eп  45 50 55 п 02 шару буде рівний / п  240 / 0,0023  1043478 МПа. , Відповідно до прийнятої товщини м'якого шару hм = 0,5 hт і необхідною твердістю м'якого шару 145-150 НВ границя міцності матеріалу м'якого шару 7 приймається м  173 МПа, а 02 січний модуль пружності м'якого шару очікується в межах Eм  м / м  76087 МПа. Оскільки 02 упорні виступи 11 планки виконують із матеріалів з великою різницею у величинах модулів 5 5 пружності (2,1 × 10 МПа та 0,76087 × 10 МПа), то на границі шарів має місце вирівнювання величин модулів пружності, тобто утворення шару зі змінним модулем пружності, який сприймає й гасить ударні й циклічні навантаження, у тому числі й навантаження при пульсуючих переміщеннях, що забезпечує виконання поставленого завдання. Таким чином, із усього вищенаведеного видно, що виконання багатошарової облицювальної планки для станини прокатної кліті згідно з формулою корисної моделі дозволить виключити переміщення вищезгаданих планок відносно станини в поперечному напрямку, а також не змінювати товщину планок при їх заміні, що у свою чергу підвищує надійність бокових та торцевих поверхонь станини й прокатної кліті в цілому. 2 UA 105849 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Багатошарова облицювальна планка станини прокатної кліті, що містить отвори та розточення для установки кріпильних болтів з боку поверхні тертя, складається з м'якого шару hм із твердістю поверхні примикання, рівною 0,8-0,95 твердості базової поверхні станини, твердого шару hм з товщиною 6-15 мм та проміжного шару hп, яка відрізняється тим, що товщина проміжного шару hп планки приймається не менше двох товщин її твердого шару hт, a товщина її м'якого шару hм приймається не менше 0,5 товщини твердого шару hт, крім того, виконані упорні виступи, бокові поверхні яких охоплюють торці базових поверхонь станини та мають ширину b і висоту не менше 2hт, при цьому внутрішні поверхні виконані з матеріалу м'якого шару hм із шириною b/2, а зовнішні поверхні виконані з матеріалу твердого шару hт також із шириною b/2. 3 UA 105849 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4