LU83210A1 - VARIABLE BOMBING CYLINDER - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/03—Sleeved rolls
- B21B27/05—Sleeved rolls with deflectable sleeves
Description
La présente invention concerne un cylindre à bombement variable conçu de telle sorte que son degré de bombement soit contrôlé en réglant la pression d’un milieu.The present invention relates to a variable doming cylinder designed so that its degree of doming is controlled by adjusting the pressure of a medium.
Un cylindre à bombement variable comprend généralement un arbre sur lequel un manchon est adapté par retrait, ce cylindre comportant également une cavité annulaire d’une largeur et d’une profondeur prédéterminées formée entre cet arbre et ce manchon $ un milieu de transmission de pression tel que l’huile, l’eau, la graisse ou analogues (que l’on appellera simplementA variable crown cylinder generally comprises a shaft on which a sleeve is adapted by withdrawal, this cylinder also comprising an annular cavity of a predetermined width and depth formed between this shaft and this sleeve $ a pressure transmission medium such such as oil, water, grease or the like (which will simply be called
VV
ci-après •'milieu”) est chassé à travers un passage d’entrée ménagé dans cette cavité afin de contrôler le degré de bombement du cylindre en réglant la pression de ce milieu. Ce passage d'entrée comprend un passage s’étendant axialement d’une extrémité à l’autre de l’arbre, ainsi que des passages radiaux établissant une communication entre ce passage axial et les extrémités opposées de la cavité.below • "medium") is expelled through an entry passage in this cavity in order to control the degree of bulging of the cylinder by adjusting the pressure of this medium. This inlet passage comprises a passage extending axially from one end to the other of the shaft, as well as radial passages establishing communication between this axial passage and the opposite ends of the cavity.
Jusqu'à présent, on a utilisé des cylindres à bombement variable pour des laminoirs à faible sollicitation tels que les trains d'écrouissage pour les tôles ou les feuillards laminés à chaud, mais non pour les laminoirs dans lesquels des sollicitations extraordinaires ont tendance à se produire, par exemple, dans les laminoirs en tandem à chaud ou à froid. Si le cylindre à bombement variable est utilisé dans des laminoirs de ce type, des inconvénients risquent de se manifester au cours du laminage * ou des craquelures ont tendance a se former dans le manchon par suite de ces sollicitations extraordinaires. Dans les cylindres classiques à bombement variable, étant donné que la profondeur initiale de la cavité (profondeur de la cavité au moment de 1* assemblage du cylindre) est relativement importante^ la surface intérieure de la partie centrale du manchon n'entre pas en contact avec la surface périphérique de l’arbre, même si , Λ i / ce manchon .subit une dé foi-mat ion dii i'ji’c ratli al «. ment vers 1* intérieur sous 1*effet des sollicitations extraordinaires survenant au cours du laminage au degré normal de bombement du cylind En conséquence, les tensions que subit le manchon, augmentent sensiblement en proportion de la charge appliquée à ce dernier pour y créer finalement des craquelures lorsque la limite élastique de la matière dont est constitué ce manchon, est dépassée. En conséquence, un cylindre à bombement variable selon la technique antérieure ne peut être utilisé dans des i ‘ laminoirs où des sollicitations extraordinaires risquent de se produire.Up to now, cylinders with variable curvature have been used for rolling mills with low stress such as work hardening trains for hot-rolled sheet or strip, but not for rolling mills in which extraordinary stresses tend to produce, for example, in hot or cold tandem rolling mills. If the variable crown cylinder is used in rolling mills of this type, drawbacks may occur during rolling * or cracks tend to form in the sleeve as a result of these extraordinary stresses. In conventional cylinders with variable convexity, since the initial depth of the cavity (depth of the cavity at the time of assembly of the cylinder) is relatively large ^ the interior surface of the central part of the sleeve does not come into contact with the peripheral surface of the tree, even if, Λ i / this sleeve. undergoes a faith-mat ion dii i'ji'c ratli al ". ment towards the interior under the effect of the extraordinary stresses occurring during rolling at the normal degree of bulging of the cylinder Consequently, the tensions which the sleeve undergoes, increase appreciably in proportion to the load applied to the latter in order to finally create cracks when the elastic limit of the material of which this sleeve is made is exceeded. Consequently, a variable crown cylinder according to the prior art cannot be used in rolling mills where extraordinary stresses are likely to occur.
Dans les cylindres à bombement variable selon la technique antérieure, la profondeur initiale de la cavité était, ainsi qu’on l’a mentionné ci—dessus, relativement importante du fait que l’application de ce cylindre était limitée à un laminage de faible réduction, si bien que l’on ne devait pas tenir compte des craquelures formées dans le manchon sous l’effet des sollicitations extraordinaires, tandis que la formation de cette cavité et la coulée du milieu dans cette dernière étaient ainsi facilitées.In prior art variable crown cylinders, the initial depth of the cavity was, as mentioned above, relatively large since the application of this cylinder was limited to low reduction rolling , so that one should not take into account the cracks formed in the sleeve under the effect of extraordinary stresses, while the formation of this cavity and the pouring of the medium in the latter were thus facilitated.
De plus, un problème s’est posé lors de l’évacuation de l’air hors de la cavité du cylindre à bombement variable lors de la coulée du milieu de transmission de pression dans cette cavité. Jusqu’à présent, lors du remplissage de la cavité et des passages du cylindre à bombement variable avec le milieu précité, on a chassé l’air hors de cette cavité du cylindre en procédant aux étapes consistant à suspendre verticalement le cylindre à bombement variable à une grue, ouvrir l’extrémité supérieure du passage axial communiquant avec la cavité, introduire le milieu dans le passage axial par l’extrémité inférieure de ce dernier en en chassant l'air qui y est contenu, puis place f un bouchon à 11 extrémité supérieure de 11 ouverture axiale au terme de llintroduction du milieu précité.In addition, a problem arose when evacuating the air from the cavity of the variable crown cylinder during the pouring of the pressure transmission medium into this cavity. Until now, when filling the cavity and the passages of the variable-volume cylinder with the abovementioned medium, the air has been expelled from this cavity of the cylinder by carrying out the steps consisting in vertically suspending the variable-volume cylinder from a crane, open the upper end of the axial passage communicating with the cavity, introduce the medium into the axial passage through the lower end of the latter while expelling the air contained therein, then place a plug at 11 end 11 axial opening after the introduction of the above medium.
Dans le cylindre à bombement variable selon la technique antérieure et sur toute la longueur duquel s’étend l’ouverture axiale précitée, il était impossible d’assurer une évacuation suffisante de l’air, car le milieu atteignait l’extrémité supérieure de l’ouverture axiale avant de se répandre à suffisance dans la cavité. La présence de l’air dans le cylindre i posait quelques problèmes tels qu’une réponse plus lente de la pression du milieu suite à la compression de l’air résultant de l’élévation de la pression du milieu, de même que des projections plus intenses du milieu suite à l’accroissement de l’énergie pneumatique accumulée si des craquelures s’étaient formées dans le manchon.In the variable crown cylinder according to the prior art and over the entire length of which the aforementioned axial opening extends, it was impossible to ensure sufficient evacuation of the air, since the medium reached the upper end of the axial opening before spreading enough into the cavity. The presence of air in cylinder i posed some problems such as a slower response of the pressure of the medium following the compression of the air resulting from the increase in the pressure of the medium, as well as projections more of the medium following the increase in the pneumatic energy accumulated if cracks had formed in the sleeve.
En conséquence, un objet de la présente invention est de fournir un cylindre à bombement variable pouvant être utilis dans des laminoirs dans lesquels des sollicitations extraordinaires ont tendance à se produire.It is therefore an object of the present invention to provide a variable crown cylinder which can be used in rolling mills in which extraordinary stresses tend to occur.
Un autre objet de la présente invention est de fournil un cylindre à bombement variable duquel l’air peut être aisémei évacué lorsque le milieu y est introduit.Another object of the present invention is to provide a variable-volume cylinder from which air can be easily evacuated when the medium is introduced into it.
Un cylindre à bombement variable suivant la présente invention est réalisé de la manière suivante : une cavité annulaire d’une profondeur prédéterminée est formée entre un arbre et un manchon, une extrémité de cette cavité est mise ; en communication avec un passage d’entrée pour un milieu, tand: que l’autre extrémité de cette cavité communique avec un passa, de sortie pour ce milieu.A variable crown cylinder according to the present invention is produced in the following manner: an annular cavity of a predetermined depth is formed between a shaft and a sleeve, one end of this cavity is put; in communication with an entry passage for a medium, while the other end of this cavity communicates with a passa, exit for this medium.
On forme cette cavité en pratiquant une excavation dans l’arbre et/ou le manchon, mais à l’interface de ceux-ci. La profondeur de cette cavité est prédéterminée à une valeur f / / inférieure à la valeur de déformation maximale du manchon sous l’effet, d’une sollicitation extraordinaire se produisant en cours de laminage alors que le cylindre a un degré de bombement normal. Grâce à la structure décrite ci—dessus, en présence d’une sollicitation extraordinaire, la surface intérieure du manchon définissant la surface extérieure radiale de la cavité entre en contact, dans une de ses parties, avec la surface périphérique de l’arbre définissant la paroi intérieure radiale de la cavité, si bien que la sollicitation extraordinaire est » supportée par le manchon et par l’arbre, de sorte que les tensions survenant dans le manchon sont considérablement éliminées Afin d’introduire le milieu de transmission de pressic (par exemple, l’huile, l’eau ou la graisse) dans le cylindre à bombement variable suivant la présente invention, on dispose le cylindre en position inclinée ou dressée, le passage d’entre du milieu étant maintenu vers le bas, tandis que le passage de sortie de ce milieu est maintenu vers le haut, après quoi on verse le milieu dans le cylindre par le passage d’entrée, tout en évacuant l’air contenu dans la cavité et les passages et, après l’introduction du milieu, on place un bouchon sur la sori du passäge de sortie.This cavity is formed by making an excavation in the shaft and / or the sleeve, but at the interface thereof. The depth of this cavity is predetermined at a value f / / less than the maximum deformation value of the sleeve under the effect of an extraordinary stress occurring during rolling while the cylinder has a normal degree of bulging. Thanks to the structure described above, in the presence of an extraordinary stress, the inner surface of the sleeve defining the radial outer surface of the cavity comes into contact, in one of its parts, with the peripheral surface of the shaft defining the radial inner wall of the cavity, so that the extraordinary stress is supported by the sleeve and by the shaft, so that the tensions occurring in the sleeve are considerably eliminated In order to introduce the pressic transmission medium (for example , oil, water or grease) in the variable crown cylinder according to the present invention, the cylinder is placed in an inclined or upright position, the passage from the middle being kept down, while the passage outlet from this medium is maintained upwards, after which the medium is poured into the cylinder through the inlet passage, while evacuating the air contained in the cavity and the passages and, after introduction from the middle, a plug is placed on the exit pass sori.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci—après donnée en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’un cylindre à bombement variable suivant une forme de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d’un cylindre à bombement variable selon une autre forme de réalisa tion de la présente, invention 5 !a la figure 3 est une vue en coupe 11 ..n- versale partit·]] prise suivant la ligne III—XXI de la figure 2 3 la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un cylindre à bombement variable selon une autre forme de réalisation de la présente invention 3 la figure 5 est une vue en coupe transversale partiell prise suivant la ligne V-V de la figure 4 5 la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un cylindre à bombement variable selon une autre forme de réalisa- » tion encore de la présente invention ; la figure 7 est une vue en coupe transversale partiell prise suivant la ligne VII-VII de la figure 6 3 les figures 8 et 9 sont des vues en coupe longitudinal partielles d'un cylindre à bombement variable, ces figures montrant différents stades de déformation du manchon 5 la figure 10 est un diagramme illustrant la relation entre la sollicitation survenant au cours du laminage et l'accroissement des tensions dans le manchon à différents stades de déformation de ce dernier 3 et la figure 11 est un diagramme analogue à celui de la figure 10, illustrant une autre forme de réalisation de la présente invention.The invention will be better understood on reading the description below given with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a view in longitudinal section of a variable crown cylinder according to an embodiment of the present invention ; Figure 2 is a longitudinal sectional view of a variable crown cylinder according to another embodiment of the present invention 5! in Figure 3 is a sectional view 11 ..n- versale partit ·]] taken along line III-XXI of Figure 2 3 Figure 4 is a longitudinal sectional view of a variable crown cylinder according to another embodiment of the present invention 3 Figure 5 is a partial cross-sectional view taken along line VV of Figure 4 Figure 6 is a longitudinal sectional view of a variable crown cylinder according to yet another embodiment of the present invention; Figure 7 is a partial cross-sectional view taken along line VII-VII of Figure 6 3 Figures 8 and 9 are partial longitudinal sectional views of a variable crown cylinder, these figures showing different stages of deformation of the sleeve 5 FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the stress occurring during rolling and the increase in tensions in the sleeve at different stages of deformation of the latter 3 and FIG. 11 is a diagram similar to that of FIG. 10, illustrating another embodiment of the present invention.
Dans les dessins annexés et, plus particulièrement, er figure 1, on représente une forme de réalisation du cylindre à bombement variable suivant la présente invention, ce cylindi comprenant un arbre 1 sur lequel un manchon 2 est adapté par retrait, une cavité annulaire 3 d'une profondeur prédéterminée étant définie entre cet arbre et ce manchon. Une extrémité de la cavité 3 communique, via un passage radial 4 ménage dans l'arbre 1, avec un passage axial 5 prévu pour l'entrée d'un milieu à une extrémité de cet arbre 1, tandis aue l'autre extr< /' mité de; la cavité 3 commun que, via un passage radial 6 ménagé dans 1*arbre 1, avec un passage 7 prévu pour la sortie de ce milieu et pratiqué axialement a l'autre extrémité de cet arbre 1.In the accompanying drawings and, more particularly, Figure 1, there is shown an embodiment of the variable crown cylinder according to the present invention, this cylinder comprising a shaft 1 on which a sleeve 2 is adapted by withdrawal, an annular cavity 3 d 'A predetermined depth being defined between this shaft and this sleeve. One end of the cavity 3 communicates, via a radial passage 4 housed in the shaft 1, with an axial passage 5 provided for the entry of a medium at one end of this shaft 1, while the other extr </ 'mite of; the common cavity 3 that, via a radial passage 6 made in the shaft 1, with a passage 7 provided for the outlet from this medium and made axially at the other end of this shaft 1.
Un joint rotatif classique 52 est fixé à l'admission 51 du passage 5 prévu pour l'entrée du milieu# Le milieu de transmission de pression (par exemple, l'eau, l'huile ou la graisse) est chassé, via ce joint rotatif 52, dans le passage 5 prévu pour l'entrée du milieu, le passage radial 4* la cavité 3a le passage radial 6 et un passage axial 7 prévu pour la sortie du milieu. Pendant que le milieu est chassé dans le cylindre à bombement variable, l'air contenu dans les passages et la cavité est évacué par une sortie J1· Lorsque le milieu a atteint cette sortie 71* celle-ci est fermée hermétiquement au moyen d'un bouchon classique 72·A conventional rotary joint 52 is fixed to the inlet 51 of the passage 5 provided for the entry of the medium # The pressure transmission medium (for example, water, oil or grease) is removed, via this joint rotary 52, in the passage 5 provided for the entry of the medium, the radial passage 4 * the cavity 3 has the radial passage 6 and an axial passage 7 provided for the exit from the medium. While the medium is expelled into the variable-volume cylinder, the air contained in the passages and the cavity is evacuated by an outlet J1 · When the medium has reached this outlet 71 * the latter is closed hermetically by means of a classic cap 72 ·
Une autre forme de réalisation du cylindre à bombement variable suivant la présente invention est illustrée dans les figures 2 et 3 dans lesquelles un passage 7a prévu pour la sortie du milieu est pratiqué dans le manchon 2 et communique directement avec une extrémité de la cavité 3 sans aucun passage radial.Another embodiment of the variable crown cylinder according to the present invention is illustrated in FIGS. 2 and 3 in which a passage 7a provided for the outlet of the medium is made in the sleeve 2 and communicates directly with one end of the cavity 3 without no radial passage.
Une autre forme de réalisation du cylindre à bombement variable suivant la présente invention est illustrée dans les figures 4 et 5 dans lesquelles un passage 7b prévu pour la sortie du milieu est pratiqué dans l'arbre 1, au voisinage de la périphérie de ce dernier, ce passage de sortie communiquant directement avec une extrémité de la cavité 3 sans aucun passage radial.Another embodiment of the variable crown cylinder according to the present invention is illustrated in FIGS. 4 and 5 in which a passage 7b provided for the outlet of the medium is made in the shaft 1, in the vicinity of the periphery of the latter, this outlet passage communicating directly with one end of the cavity 3 without any radial passage.
Une autre forme de réalisation encore du cylindre à bombement variable suivant la présente invention est illustrée dans les figures 6 et 7 dans lesquelles une partie 7a du nassa-ge pour la sortie du milieu est prévue dans le manchon 2, tandis que l'autre partie 7b de ce passage est prévue dans l'arbre 1,Yet another embodiment of the variable crown cylinder according to the present invention is illustrated in Figures 6 and 7 in which a part 7a of the nassa-ge for the outlet of the medium is provided in the sleeve 2, while the other part 7b of this passage is provided in the tree 1,
au vnisinao-e de la nftri nhéri e de ce dernier, les deux Tïb C c 5. rr PCat the vnisinao-e of the nftri nhéri e of the latter, the two Tib C c 5. rr PC
précités communiquant l’un avec l’autre, tandis qu’une extrémité du passage 7b communique avec une extrémité de la cavité 3·mentioned above communicating with each other, while one end of the passage 7b communicates with one end of the cavity 3 ·
Dans le cylindre à bombement variable suivant la présente invention et ayant une structure dans laquelle, comme on 1¾ décrit ci—dessus, l’ouverture axiale est éléminée et les passages sont pratiqués de telle sorte que le milieu passe d’une extrémité de l’arbre à l’extrémité opposée du manchon via la cavité précitée, on peut réduire la quantité du milieu qui existait jusqu’à présent dans l’arbre et l’on peut également * évacuer l’air aisément et de manière fiable, augmentant ainsi la vitesse de réponse, tout en réduisant l’énergie accumulée.In the variable crown cylinder according to the present invention and having a structure in which, as described above, the axial opening is eliminated and the passages are made so that the medium passes from one end of the tree at the opposite end of the sleeve via the aforementioned cavity, it is possible to reduce the amount of medium which has existed up to now in the tree and it is also possible * to exhaust the air easily and reliably, thereby increasing the response speed, while reducing the accumulated energy.
On décrira à présent la façon de déterminer la profondeur initiale d de la cavité 3 en se référant aux figures δ à 11. En règle générale, lorsque le cylindre à bombement variable est assemblé, les surfaces opposées de la cavité 3 sont mutuelleiiient parallèles comme indiqué en figure 8. Toutefois, dans une forme de réalisation modifiée, le manchon 2 a une surface intérieure en V inclinée vers son milieu, de telle sorte que la profondeur d de la cavité augmente ou diminue progressivement. En conséquence, la profondeur d sera prise ici en considération sur la base de la profondeur existant au milieu du manchon.We will now describe how to determine the initial depth d of the cavity 3 with reference to Figures δ to 11. As a general rule, when the variable crown cylinder is assembled, the opposite surfaces of the cavity 3 are mutually parallel as shown in Figure 8. However, in a modified embodiment, the sleeve 2 has an inner V-shaped surface inclined towards its middle, so that the depth d of the cavity gradually increases or decreases. Consequently, the depth d will be taken into account here on the basis of the depth existing in the middle of the sleeve.
En figure 8, la ligne en trait plein A représente le manchon 2 lorsque le milieu est à une pression PM = 0 kg/cm2 (pression manométrique) et lorsque la sollicitation de laminage P = 0 kg. La ligne en traits discontinus B représente le manchoi 2 lorsque la pression du milieu P., atteint une certaine valeurIn FIG. 8, the solid line A represents the sleeve 2 when the medium is at a pressure PM = 0 kg / cm2 (gauge pressure) and when the rolling stress P = 0 kg. The line in broken lines B represents the sleeve 2 when the pressure of the medium P., reaches a certain value
MM
(O—500 kg/cm2) pour donner un degré normal de bombement et lorsque la pression de laminage P atteint également une certaine valeur P^ pour effectuer un laminage normal. La ligne en trait: pleins et discontinus C représente le manchon 2 au moment où une sollicitation extraordinaire Pç survient brusquement de telle sorte qu'une partie de la surface intérieure de ce manchon 2 entre en contact avec une partie de la périphérie de l’arbre 1 dans la cavité 3.(O — 500 kg / cm2) to give a normal degree of bulging and when the rolling pressure P also reaches a certain value P ^ to carry out a normal rolling. The line in line: solid and discontinuous C represents the sleeve 2 at the moment when an extraordinary stress P c occurs suddenly so that part of the inner surface of this sleeve 2 comes into contact with part of the periphery of the shaft 1 in the cavity 3.
Ensuite, en figure 9* la ligne en trait plein D représente le manchon 2 lorsque la sollicitation extraordinaire Pç a atteint une valeur P^, Dans les conditions illustrées par cette ligne en trait plein D, la majeure partie de la surface intérieure du manchon 2 entre en contact avec la surface périphérique de l’arbre 1 dans la cavité 3.Then, in FIG. 9 * the line in solid line D represents the sleeve 2 when the extraordinary stress Pç has reached a value P ^, Under the conditions illustrated by this line in solid line D, the major part of the interior surface of the sleeve 2 comes into contact with the peripheral surface of the shaft 1 in the cavity 3.
En figure 9j la ligne en traits pleins et discontinus D* représente le manchon 2 lorsque la profondeur initiale d de la cavité 3 est suffisante pour que le manchon 2 soit déformé librement et qu’ ainsi sa surface intérieure soit maintenue à l’écart de la surface périphérique de l’arbre 1 dans la cavité 3· Dans ces conditions, la valeur de déformation maximale du manchon 2 (par rapport à l’état initial A) est désignée parIn FIG. 9j the line in solid and broken lines D * represents the sleeve 2 when the initial depth d of the cavity 3 is sufficient for the sleeve 2 to be freely deformed and thus its internal surface to be kept away from the peripheral surface of the shaft 1 in the cavity 3 · Under these conditions, the maximum deformation value of the sleeve 2 (compared to the initial state A) is designated by
Suivant la présente invention, la profondeur initiale j d de la cavité 3 est inférieure à la valeur de la déformation maximale <£. Lors d’une application pratique, la profondeur initiale d est fixée, de préférence, à 0—2 mm compte tenu de la propriété de réponse du milieu.According to the present invention, the initial depth j d of the cavity 3 is less than the value of the maximum deformation <£. During a practical application, the initial depth d is preferably fixed at 0—2 mm taking into account the response property of the medium.
La figure 10 illustre, par un graphique, la relation entre la sollicitation survenant en cours de laminage et les tensions ainsi provoquées lorsque le manchon 2 est dans les conditions mentionnées en se référant aux figures 8 et 9· Dans le diagramme de la figure 10, cette sollicitation de laminage P (kg) est portée en abscisse, tandis que l’accroissement des tensions AG~(kg/cm2) survenant dans le manchon 2 par rapport à l’état initial A de ce dernier, est porté en ordonnée.FIG. 10 illustrates, by a graph, the relationship between the stress occurring during rolling and the tensions thus caused when the sleeve 2 is under the conditions mentioned with reference to FIGS. 8 and 9 · In the diagram of FIG. 10, this rolling stress P (kg) is plotted on the abscissa, while the increase in tensions AG ~ (kg / cm2) occurring in the sleeve 2 relative to the initial state A of the latter, is plotted on the ordinate.
* / Λ t t* / Λ t t
Comme représenté en figure 10, dans les conditions représentées par le segment de ligne AB, le manchon 2 se situe dans l'intervalle de laminage normal et il subit une déviation dans les limites de la dilatation. Dans les conditions représentées par le segment de ligne BC, le manchon 2 se déforme librement dans les limites de la profondeur initiale d de la cavité 3· De plus, dans les conditions représentées par le segment de ligne CD, le manchon 2 entre en contact avec 1*arbre 1, limitant ainsi la déformation de ce manchon. Dans les condi tions représentées par le point D, 1*accroissement maximum des tensions Δ<Χdu manchon 2 diminue considérablement de D1 dans le cylindre à bombement variable selon la technique antérieure, jusqu*à D.As shown in FIG. 10, under the conditions represented by the line segment AB, the sleeve 2 is located in the normal rolling interval and it undergoes a deviation within the limits of expansion. Under the conditions represented by the line segment BC, the sleeve 2 deforms freely within the limits of the initial depth d of the cavity 3 · In addition, under the conditions represented by the line segment CD, the sleeve 2 comes into contact with 1 * shaft 1, thus limiting the deformation of this sleeve. Under the conditions represented by point D, 1 * maximum increase in voltages Δ <Χ of the sleeve 2 decreases considerably from D1 in the variable crown cylinder according to the prior art, up to D.
En conséquence, lorsque, dans le cylindre à bombement variable suivant la présente invention, une sollicitation extraordinaire résultant, par exemple, d'un étirage, vient à se produire au cours d'une opération de laminage, les tensions survenant dans le manchon peuvent être réduites considérablernen si ce manchon est supporté par l'arbre en entrant en contact avec ce dernier à l'intérieur de la cavité. En conséquence, le cylindre à bombement variable suivant la présente invention peut être utilisé même dans des laminoirs dans lesquels des ! sollicitations extraordinaires ont tendance à se produire.Consequently, when, in the variable crown cylinder according to the present invention, an extraordinary stress resulting, for example, from stretching, occurs during a rolling operation, the tensions occurring in the sleeve can be Considerably reduced if this sleeve is supported by the shaft by coming into contact with the latter inside the cavity. Consequently, the variable crown cylinder according to the present invention can be used even in rolling mills in which! extraordinary solicitations tend to occur.
Il est' difficile de déterminer avec précision la valeur de déformation 6_ du manchon. Toutefois, cette valeur à peut être évaluée théoriquement sur la base de la conception suivante : la valeur de la déformation maximale O peut être une somme d'une déformation par flexion (Y-,) due à une sollici— £> tation de laminage, d’une déformation par cisailler.ent (Yç) et d’un aplatissement 0^χ) du manchon du cylindre (O — Υβ -f Υς -r On calcule chaque terme de la manière suivante :It is difficult to accurately determine the deformation value 6_ of the sleeve. However, this value can be evaluated theoretically on the basis of the following design: the value of the maximum deformation O can be a sum of a deformation by bending (Y-,) due to a rolling stress, deformation by shear.ent (Yç) and flattening 0 ^ χ) of the cylinder sleeve (O - Υβ -f Υς -r We calculate each term as follows:
AAT
v i. Déformation par flexion (Yg) et déformation par cisaillement (Yg) ,v i. Deformation by bending (Yg) and deformation by shearing (Yg),
On détermine ces deux termes en résolvant une équation de résistance des matériaux et en supposant qu'un cylindre d'un modèle spécifique subit une sollicitation uniforme, ii. Aplatissement {6 ^-) du manchon du cylindre.These two terms are determined by solving an equation of resistance of the materials and by supposing that a cylinder of a specific model undergoes a uniform stress, ii. Flattening {6 ^ -) of the cylinder sleeve.
En supposant qu'une sollicitation concentrée F est appliquée à la partie centrale de la surface périphérique d'un manchon d'un rayon moyen R, d'une épaisseur t et d'une longueur L, l'aplatissement ê (x) est exprimé par la formule suivante ; f , o,135FR2 Ο (X) = -x- e PX (cosßY + sinßY) (1)Assuming that a concentrated stress F is applied to the central part of the peripheral surface of a sleeve of medium radius R, thickness t and length L, the flattening ê (x) is expressed with the following formula; f, o, 135FR2 Ο (X) = -x- e PX (cosßY + sinßY) (1)
Etd Λ Λ où E = module de Young β = 0,3125/R, en supposant également qu'une sollicitation q par unité de longueur du manchon est uniforme sur une très petite longueur Si la sollicitation n'est pas concentrée, F est remplacé par q.Aj dans la formule (l). En supposant qu'une force q* agit à l'encontre d'une dépression créée par la sollicitation q venant de l'intérieur dans la partie du manchon qui est adaptée par retrait9 on obtient la valeur 6 (x) en déterminant la valeur de q' de telle sorte que chacune des valeurs intégré« de la formule (l) par q· Δ χ et q'.Ax soit égale à zéro à l'ex. trémité adaptée par retrait, C et C',Etd Λ Λ where E = Young's modulus β = 0.3125 / R, also assuming that a stress q per unit length of the sleeve is uniform over a very small length If the stress is not concentrated, F is replaced by q.Aj in formula (l). Assuming that a force q * acts against a vacuum created by the stress q coming from the inside in the part of the sleeve which is adapted by shrinking9 we obtain the value 6 (x) by determining the value of q 'so that each of the integrated values' of formula (l) by q · Δ χ and q'.Ax is equal to zero at ex. end adapted by withdrawal, C and C ',
La figure 11 illustre, par un graphique, un exemple de la relation existant entre la sollicitation de laminage (en tonnes) et l'accroissement des tensions (A(T) (kg/mm2) surv< nant dans la surface intérieure du manchon du cylindre à bombe· ment variable utilisé comme cylindre d'appui dans un laminoir d'une hauteur de 4 m, Les dimensions des cylindres utilisés „ sont les suivantes : - 12 - |fFIG. 11 illustrates, by a graph, an example of the relation existing between the rolling stress (in tonnes) and the increase in tensions (A (T) (kg / mm2) occurring in the inner surface of the sleeve of the variable bending cylinder used as a support cylinder in a rolling mill with a height of 4 m, The dimensions of the cylinders used are as follows: - 12 - | f
Cylindre de travailWorking cylinder
Diamètre 700 mm x longueur du tambour 2032 mm x distance moyenne d*appui 3124 mm x longueur hors tout 5435 mm.Diameter 700 mm x drum length 2032 mm x average support distance 3124 mm x overall length 5435 mm.
Cylin dre d1appuiSupport cylinder
Diamètre 1382 mm x longueur du tambour 2032 mm x dis- » tance moyenne d1 appui 31^4 mm x longueur hors tout 5435 mm.Diameter 1382 mm x drum length 2032 mm x average support distance 31 ^ 4 mm x overall length 5435 mm.
La largeur de la matière laminée est de 1.000 mm.The width of the laminated material is 1,000 mm.
Bien que lTon ait représenté et décrit certaines formes de réalisation spécifiques de la présente invention, il est entendu que celles-ci sont données simplement à des fins d*illustration et d1explication et que différentes autres formes de réalisation peuvent être envisagées dans le cadre de 1*invention tel qu*il est défini par les revendications ci-après.Although some specific embodiments of the present invention have been shown and described, it is understood that these are given for purposes of illustration and explanation only and that various other embodiments may be considered in connection with 1 * invention as defined by the claims below.
/ •ί'Λ/ • ί'Λ
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