RU1787601C - Устройство дл изменени направлени движущейс полосы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к вспомогательному оборудованию цехов холодной прокатки полосовой стали. Предлагаемое устройство предназначено дл  полос из стали с От 23 кгс/мм2 и содержит горизонтальные т нущие ролики, установленные с заданной максимальной величиной S рабочего зазора, и механизм поворота полосы на 90° в горизонтальной плоскости, и отличаетс  тем, что механизм поворота выполнен с каркасом в виде полуцилиндра, при этом на рабочей поверхности каркаса длиной 4,5 (R - h) установлены роликовые гусиные шейки высотой h и с радиусом огибающей их цилиндрической поверхности, равным R 215 S, а возможность поворота каркаса в горизонтальной плоскости ограничена углом 10°. 2 ил. со С

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к вспомогательному оборудованию цехов холодной прокатки полосовой стали.

Известно оборудование (в том числе вспомогательное) существующих цехов холодной прокатки. Холоднокатаную сталь получают из гор чекатаной рулонной заготовки , которую перед холодной прокаткой на стане подвергают травлению на непрерывных травильных агрегатах (НТА). После НТА полосы иногда сматывают в рулоны и передают на стан холодной прокатки.

С целью устранени  промежуточной

операции смотки (после НТА) и размотки

рулонов (перед станом) примен етс  непреs

рывна  подача травленой заготовки к станам . При этом, если стан расположен перпендикул рно НТА, требуетс  поворот движущейс  полосы на угол 90° в горизонтальной плоскости.

Известно устройство дл  изменени  направлени  хода полосы, имеющее форму гипотетического конуса, вдоль поверхности которого параллельно друг другу следует множество направл ющих роликов.

Известно также устройство дл  регулировани  направлени  движени  полосы, в котором дл  поворота ее в плане на 90° применено проводочное устройство, состо щие из чередующихс  верхних и нижних

VI

00

VI о о

роликов, размещенных радиально по отношению к выбранному центру дуги поворота .

Недостаток известных устройств - относительно высокие эксплуатационные затраты , обусловленные сложностью их конструкции.

Наиболее близким к изобретению  вл - етсй устройство дл  поворота движущейс  стальной полосы в горизонтальной плоскости . Устройство содержит по меньшей мере две пари т нущих роликов (на входе и выходе ), оси которых попарно взаимно перпендикул рны , и вспомогательные ролики и характеризуетс  тем, что вспомогательные ролики выполнены разрезными и объединены в секции,-образу  как бы поверхность усеченного конуса, что позвол ет изменить направление движени  полосы в горизонтальной плоскости на 90° без .изменени  местоположени  ее верхней и нижней поверхностей .

Недостатком этого устройства также  вл ютс  относительно высокие эксплуатационные затраты, обусловленные сложностью его конструкции и синхронизаторов скоростей на входе и выходе устройства. Кроме того изгиб достаточно широкой полосы на 90° (в плане) неизбежно приводит к образованию ее поверхностью гиперболоида вращени , в результате чего происходит периодическое касание кромками движущегос  металла поверхностей роликов. Это травмирует ролики, увеличивает их износ и ухудшает качество транспортируемой полосы , что также повышает эксплуатационные затраты: :

Целью изобретени   вл етс  сокращение эксплуатационных затрат при производстве полос с ov 23 кгс/мм2.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  изменени  направлени  полосы из стали с о 23 кгс/мм2. содержащем горизонтальные т нущие ролики, установленные с заданной максимальной величиной S рабочего зазора, и механизм .поворота полосы на 90° в указанной плоскости (горизонтальной), последний выполнен с каркасом в виде полуцилиндра, образующа  которого составл ет угол 45° к ос м т нущих роликов, при этом на рабочей поверхности каркаса длиной 4.5(R - установлены роликовые гусиные шейки высотой h и с радиусом огибающей их цилиндрической поверхности, равным R 215 S, а возможность поворота каркаса в горизонтальной плоскости ограничена углом 10°.

Приведенные математические зависимости получены пои обработке экспериментальных данных и  вл ютс  эмпирическими .

Сущность найденного технического решени  состоит в том, что изменение направлени  движущейс  полосы на 90° производитс  с помощью механизма, каркасом которого служит часть цилиндра, образующа  которого располагаетс  в горизонтальной плоскости под углом 45° к ос м т нущих

роликов. Полоса при этом перегибаетс  по дуге определенного радиуса с изменением местоположени  верхней и нижней своих сторон и с образованием полувитка спирали также определенной длины.

На рабочей поверхности каркаса механизма поворота размещены роликовые гусиные шейки, на которые опираетс  изгибаема  полоса. Так как при рассматриваемом перегибе полосы длины обеих ее

кромок одинаковы на участке изгиба, полоса не изгибаетс  в поперечном сечении и опираетс  на все ролики гусиных шаеек, что уменьшает давление металла на каждый ролик и предотвращает травмирование поло . сы и уменьшает износ роликов.

Опытную проверку предлагаемого устройства производили на его модели, выполненной в масштабе 1:10 (фиг. 1).

Диаметр цилиндрической поверхности

каркаса d 140 мм, и на части ее (на рабочей поверхности) были установлены роликовые гусиные шайки с возможностью изменени  их высоты (относительно поверхности каркаса ) в пределах 10-35 мм, что позвол ло

варьировать величину R. Ширина В 400 мм каркаса обеспечивала прохождение через устройство полосы максимальной ширины (50 мм). Т нущие горизонтальные ролики имели диаметр 30 мм.

Устройство - прототип (его модель) отличалось от за вл емого тем, что вместо каркаса с цилиндрической поверхностью были установлены 12 вспомогательных роликов с 0 20 мм, при огибании которых

лента образовывала как бы поверхность усеченного конуса. Через оба устройства со скоростью 0,2-0,4 м/с пропускалась стальна  лента шириной 40-50 мм, толщиной 0,4- 0,7 мм с От- 23 - 39 кгм/мм .

Опыты на модел х показали, что при использовании за вл емого устройства на поворачиваемых полосах наблюдались только единичные риски и царапины. При использовании же устройства - прототипа

через 12 ч его работы визуально отмечалось травмирование поверхности вспомогательных роликов и до 5 % длины полос имели риски и царапины. Рассогласование скоростей полосы на входе и выходе из устройства дополнительно травмировало его ролики.

В опытах было также установлено, что величина радиуса изгиба огибающей гусиные шейки поверхности полосы (в за вл емом устройстве) должна быть пр мо пропорциональна толщине S изгибаемой полосы и обратно пропорциональна величине ее предела текучести тт. Очевидно, что минимально допустима  величина R будет при Smax и Ormin. В частности, в опытах с моделью Rmin 4650 х 0,7/23 151 мм (здесь 4950 - эмпирический коэффициент). При дальнейшем уменьшении R на полосе возникают линии поперечного излома, что не допустимо дл  заготовки, используемой дл  холодной прокатки.

Величина 23 кгс/мм2 соответствует минимально допустимому ov дл  углеродистой стали 15 (ГОСТ 1050-74), а значение Rmin 4950 Smax/23 215Smax приемлемо дл  всех станов холодной прокатки, использующих стальную заготовку с ат 23 кгс/мм . Увеличение R (по сравнению с R 215Smax) нецелесообразно, так как это не улучшает качество полосы, но увеличивает габариты и стоимость устройства.

Величина рабочего зазора т нущих роликов всегда соответствует толщине S транспортируемой ими полосы. Кроме того, минимальный и максимальный рабочие зазоры - паспортные величины т нущих роликов , поэтому в выражении R 215S фиру- гирует заданна  максимальна  величина S рабочего зазора роликов.

Опытами было также установлено, что при прохождении через за вл емое устройство серповидных полос, а также полос с односторонней волнистостью, может происходить сползание (поперечное смещение ) металла с роликов гусиных шеек. Дл  предотвращени  этого  влени  необходимо выполнить каркас с возможностью поворота вокруг вертикальной оси (точка О на фиг. 1) в пределах 10°, что позвол ет регулировать нат жение левой и правой кромок движущейс  полосы. Окружна  скорость т нущих роликов на выходе за вл емого устройства была на 3-5 % больше, чем на входе, что обеспечивало посто нное нат жение полосы без каких-либо синхронизаторов .

Определено, что минимальна  длина рабочей поверхности каркаса I 4-5 (R - h), при меньшей величине I происходит изгиб полосы, контактирующей с последними (по длине I) роликами, с радиусом меньше вышеуказанной величины R, что приводит к по влению линий излома на металле. Увеличение R сверх указанной величины не вли ет на качество поверхности металла, но повышает затраты на изготовление и эксплуатацию устройства.

Дополнительные опыты по холодной прокатке стальных полос общего назначени  (кроме автолиста с 1 группой отделки поверхности) непосредственно на стане 630 Магнитогорского меткомбината показали,

что их переворот не обеспечивает какого-либо вли ни  на качество готового проката .

На фиг, 1 схематично показано устройство дл  изменени  направлени  движущейс  полосы; на фиг. 2 - вид в изометрии механизма поворота ее на 90° в горизонтальной плоскости.

Устррйство содержит механизм 1 дл  поворота полосы 2, каркас которого 3 выполнен в виде незамкнутой цилиндрической поверхности радиуса R - h, образующа  аа которой расположена в плане под углом 45° к взаимоперпендикул рным ос м хх и уу горизонтальных т нущих роликов 5 и 4.

На рабочей поверхности каркаса длиной I 4,5(R - h) установлены роликовые гусиные шейки 6 высотой h, общее количество которых позвол ет производить плавный перегиб полосы шириной-Ьп с заданной максимальной толщиной S и От 23 кгс/мм , по радиусу R 215S,рабоча  поверхность роликов закруглена. Диаметр (высота) каркаса 3 d 2(R - h), диаметр роликов 5 и 4 dp.

Установка работает следующим образом .

Полоса, движуща с  с НТА (на фиг. 1 - снизу вверх) поступает в первые т нущие ролики 4 и от них к механизму 1, который и огибает с помощью роликовых гусиных шеек 6, измен   направлени  своего движени  в горизонтальной плоскости на 90°. От механизма поворота полоса под нат жением движетс  (слева направо) через вторые т нущие ролики 5 к стану (показано стрелкой),

причем, уровень измененного движени 

становитс  ниже (выше) на величину 2R. При

сползании полосы в сторону с роликов осуществл ют поворот каркаса 3 в требуемую

сторону вокруг точки О.

Пример. Устройство дл  изменени  на 90° градусов в горизонтальной плоско-. сти направлени  движени  стальной полосы толщиной 2-7 мм и шириной Ьп 250-600 мм с ат 23-42 кгс/мм2 с НТА на

стан 630 холодной прокатки, скорость движени  2-3 м/с.

Радиус изгиба полосы (огибающей цилиндрической поверхности роликовых гусиных шеек) R 215 S 1505 мм.

Высота гусиных шеек h 160 мм, высота каркаса (фиг. -Т и 2) d (R - h) 2 (1505 - 160) 2 2690 мм его ширина В 7000 мм; Длина рабочей поверхности I 4,5(R - h) 4,5 (1505 - 160) 6053 мм; на ней расположены 100 гусиных шеек (25 р дов, 4 шейки по ширине поверхности) с роликами диаметром 120 мм и шириной 60 мм. Разность уровней уста- новкй т нущих роликов на вх оде и выходе 2R 2-1505 ЗОЮ мм. Длина каркаса L 4 м. -- - -.,...--..-:-.-

Карка с установлен с углом в плане между образующей его цилиндрической по- верхности и ос  ми т нущих роликов (их диаметр 300 мм), равным 45°. и с возможностью поворота в горизонтальной плоскости в пределах 10°,. рассто ние от роликов до устройства 550 мм.

Технико-экономическое преимущество за вл емого объекта перед прототипом за: клю чаетс  в сокращении эксплуатационных

затрат и повышении качества транспортируемого металла.

Ф о р м ул а из о б р е и   ,. ..

Устройств дли измененй   направлени  движущейс  полосы; сбдёр&ащ ёё горизонтальные т нущие рблйк и, установленные с заданной величиной рабочего з азора, механизм поворота полосы на 90° в горизонтальной плоскости, о т л и чаю щё ё с   тем, что,с Цёл1 юсо1 р Щен И : эксплуатациЬйнь1х затрат при производстве полос из стали с ov 23 кгс/мм , механизм поворота выполнен с каркасом в виде полуцилиндра,

при этом на рабочей поверхностикаркаса длиной I 4,5 (R - h) установлены роликовые гусиные шейки высотой h и с радиусом огибани  их полосой R 2T5S, где S - зазор между роликами с возможностью поворота

каркаса в горизонтальной плоскости в пределах 10°.