RU2011688C1 - Способ изготовления составного ролика - Google Patents
Способ изготовления составного ролика Download PDFInfo
- Publication number
- RU2011688C1 RU2011688C1 SU5055415A RU2011688C1 RU 2011688 C1 RU2011688 C1 RU 2011688C1 SU 5055415 A SU5055415 A SU 5055415A RU 2011688 C1 RU2011688 C1 RU 2011688C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- bandage
- band
- roller
- thickness
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Использование: в машиностроении при изготовлении составных роликов машин непрерывного литья заготовок. Сущность: бандаж на ось насаживают с зазором, составляющим
Description
Изобретение относится к непрерывной разливке стали, может быть также применено в машиностроении при изготовлении составных роликов машин непрерывного литья заготовок.
Известен способ изготовления составных роликов (Патент 4333 (Япония) - 1965), включающий изготовление оси ролика и бандажа, насадку бандажа на ось и последующее соединение бандажа с осью посредством сварки.
Однако данный способ отличается значительной трудоемкостью. Кроме того, он не обеспечивает надежного соединения бандажа с осью, поскольку плотный контакт между этими элементами имеет место лишь в зоне сварного шва. Другим недостатком способа является неравномерность структуры, связанная с наличием зоны термического влияния сварки.
Известен способ изготовления составных роликов (Авт. св. СССР N 741971, 1980), включающий изготовление оси ролика и бандажа, их сборку и последующую совместную горячую деформацию бандажа и оси.
Однако при совместной пластической деформации невозможно получить соединение деталей со значительным натягом. В процессе эксплуатации ролика бандаж контактирует с горячим слябом, разогревается, вследствие чего возникает проскальзывание бандажа относительно оси. Другим недостатком способа является значительная его трудоемкость.
Наиболее близким техническим решением является способ изготовления составных роликов, включающий изготовление оси ролика и бандажа, насадку бандажа на ось по скользящей посадке и последующую поверхностную закалку бандажа и индукционного нагрева при перемещении петлевого индуктора и спрейерной насадки вдоль оси ролика.
Однако данный способ не предусматривает насадки бандажа на ось с оптимальным зазором, вследствие чего надежность соединения не может быть обеспечена. Кроме того, рассматриваемый способ не устанавливает такие важные технологические характеристики, как глубина индуцирования электрического тока в бандаже и скорость перемещения зоны закалки вдоль оси ролика, что дополнительно снижает надежность соединения бандажа с осью.
Целью изобретения является повышение надежности соединения бандажа с осью.
Цель достигается тем, что в способе изготовления составного ролика, преимущественно для машины непрерывного литья заготовок, включающем изготовление оси ролика и бандажа, насадку бандажа на ось по скользящей посадке и последующую поверхностную закалку бандажа с индукционного нагрева, согласно изобретению бандаж на ось насаживают с зазором, составляющим (0,11-3,9)10-3 от диаметра оси.
Кроме того, при индукционном нагреве бандажа электрический ток в бандаже индуцируют на глубине 0,2-0,8 толщины бандажа.
Кроме того, зону закалки перемещают вдоль оси ролика со скоростью V = (0,2-18,0)а/l, м/с, где а - коэффициент температуропроводности материала бандажа, м2/с;
l - толщина бандажа, м.
l - толщина бандажа, м.
Способ изготовления составного ролика осуществляют следующим образом.
Изготовляют ось ролика и бандаж. Насаживают бандаж на ось по скользящей посадке с соблюдением зазора между осью и бандажом в диапазоне (0,11-3,9)˙10-3 от диаметра оси. Затем производят поверхностную закалку бандажа с индукционного нагрева, причем электрический ток в бандаже индуцируют на глубине 0,2-0,8 толщины бандажа. Зону закалки перемещают вдоль оси ролика со скоростью
V = (0,2-18,0)a/l, м/с, где а - коэффициент температуропроводности материала бандажа, м2/с,
l - толщина бандажа, м.
V = (0,2-18,0)a/l, м/с, где а - коэффициент температуропроводности материала бандажа, м2/с,
l - толщина бандажа, м.
Предлагаемый диапазон величин зазора выбран на основе экспериментальных данных. Эксперименты проводились в ремонтно-механическом цехе Череповецкого металлургического комбината.
Результаты приведены в табл. 1.
Как следует из табл. 1, хорошее качество соединения бандажа с осью имеет место в том случае, когда бандаж насажен на ось с зазором (0,11-3,9)˙10-3 от диаметра оси (перед закалкой). При этом в процессы механических испытаний бандажированных роликов на проворачивание бандажа относительно оси в зоне контакта возникали касательные напряжения в диапазоне (0,28-5,41)˙108 Па, что свидетельствует о достаточно надежном соединении бандажа с осью.
При уменьшении зазора до 0,1˙10-3 после закалки поверхность бандажа была поражена трещинами, что и явилось причиной уменьшения надежности соединения бандажа с осью. При начальном зазоре 0,07˙10-3 бандаж разрушился уже в процессе закалки.
Увеличение зазора до 4,0˙10-3 и выше приводит к резкому падению усилия сопротивления проворачиванию бандажа относительно оси. При начальном зазоре 4,5˙10-3 бандаж не соединился с осью, т. е. после закалки натяг между осью и бандажом полностью отсутствовал.
Для установления диапазона оптимальной глубины индуцирования электрического тока в бандаже поверхностной закалке подвергали бандажные кольца толщиной 3-80 мм, посадочный диаметр колец варьировал в диапазоне 80-550 мм.
Результаты представлены в табл. 2.
Как следует из табл. 2, технически рациональная величина усадки посадочного отверстия бандажа имеет место в том случае, когда электрический ток в бандаже индуцируется на глубине 0,20-0,80 от толщины бандажа. При меньшей глубине проникновения электрического тока величина усадки резко снижается, а при глубине индуцирования 0,15 толщины бандажа усадка посадочного отверстия полностью отсутствует.
При увеличении глубины индуцирования сверх 0,80 толщины бандажа усадка посадочного отверстия также резко снижается, а при глубине индуцирования 0,82 толщины бандажа она полностью отсутствует. При дальнейшем увеличении глубины проникновения электрического тока наблюдается обратный эффект - "разбухание" кольца.
Таким образом, оптимальной следует считать глубину индуцирования электрического тока в диапазоне 0,20-0,80 от толщины бандажа.
Для установления оптимальной скорости перемещения зоны закалки вдоль оси ролика на ось предложенным способом насаживали бандаж с диаметром посадочного отверстия 80-550 мм. Бандаж выполняли из легированной стали 14 марок, имеющих различный коэффициент температуропроводности. Толщину бандажа варьировали в диапазоне 3-80 мм. Технологические (V), теплофизические (а) и геометрические (b) характеристики представляли безразмерным комплексом - критерием Кр (аналог критерия Пекле). Этот критерий характеризует соотношение трансляционного теплового потока вдоль оси ролика (связанного с перемещение зоны закалки) и кондуктивного теплового потока (за счет теплопроводности) в радиальном и осевом направлениях. Величина Кр определяется по формуле
Кр = Vl/a
Результаты экспериментов сведены в табл. 3.
Кр = Vl/a
Результаты экспериментов сведены в табл. 3.
Влияние скорости перемещения зоны закалки на качество бандажированного ролика.
Как следует из табл. 3, хорошее качество соединения бандажа с осью имеет место в том случае, когда процесс осуществляется при соблюдении критерия Кр в диапазоне 0,2-18,0. Отсюда получаем оптимальную скорость перемещения зоны закалки:
V = (0,2-18,0) a/l.
V = (0,2-18,0) a/l.
П р и м е р. Из стали 45 изготовляют ось ролика машины непрерывного литья заготовок. Посадочный диаметр оси 230h7. Из стали 25Х1М1Ф изготовляют бандажные кольца шириной 100 мм, диаметром посадочного отверстия 230 . Наружный диаметр колец 270h9.
Таким образом толщина бандажного кольца составляет 20 мм. Бандажные кольца насаживают на ось ролика и собранную конструкцию устанавливают в центрах установки для поверхностной закалки токами высокой частоты. Мощность индуктора 250 кВт, частота тока 2500 Гц, частота вращения шпинделя с деталью 20 об/мин. В нижней части петлевого индуктора имеется спрейерная насадка. Индуктор со спрейерной насадкой перемещают вертикально вдоль оси ролика снизу вверх со скоростью 1,2 мм/с. Глубина проникновения индуцируемого электрического тока составляет 9,5 мм. Поскольку среднее значение коэффициента температуропроводности для данной марки стали 7,1˙10-6 м2/с, то критерий Кр определится соотношением:
Кр = Vl/a= 1,2·10-3·20·10-3/7,1·10-6= 3,38
Откуда V = 3,38 a/l, м/с
После завершения закалки бандажированный ролик снимают с установки и подвергают стабилизирующему отпуску при 650-680оС в печи с выдвижным подом.
Кр = Vl/a= 1,2·10-3·20·10-3/7,1·10-6= 3,38
Откуда V = 3,38 a/l, м/с
После завершения закалки бандажированный ролик снимают с установки и подвергают стабилизирующему отпуску при 650-680оС в печи с выдвижным подом.
Технико-экономическое преимущество разработанного технического решения в сравнении с прототипом заключается в повышении степени надежности соединения бандажа с осью, вследствие чего стойкость роликов повысится на 20-25% .
Claims (3)
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНОГО РОЛИКА преимущественно для машины непрерывного литья заготовок, включающий изготовление оси ролика и бандажа, насадку бандажа на ось по скользящей посадке и последующую поверхностную закалку бандажа с индукционного нагрева, отличающийся тем, что бандаж насаживают на ось с зазором, составляющим (0,11 - 3,9) · 10-3 диаметра оси.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при индукционном нагреве бандажа электрический ток в бандаже индуцируют на глубине 0,2 - 0,8 толщины бандажа.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зону закалки перемещают вдоль оси ролика со скоростью (0,2 - 18,0)a/e, где a - коэффициент температуропроводности материала бандажа, м2/с; e - толщина бандажа, м.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5055415 RU2011688C1 (ru) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Способ изготовления составного ролика |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5055415 RU2011688C1 (ru) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Способ изготовления составного ролика |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011688C1 true RU2011688C1 (ru) | 1994-04-30 |
Family
ID=21609937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5055415 RU2011688C1 (ru) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Способ изготовления составного ролика |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2011688C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011145984A1 (ru) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э.Баумана" (Мгту Им. Н.Э.Баумана) | Способ изготовления высокопрочного бандажированного прокатного валка |
-
1992
- 1992-07-20 RU SU5055415 patent/RU2011688C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011145984A1 (ru) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э.Баумана" (Мгту Им. Н.Э.Баумана) | Способ изготовления высокопрочного бандажированного прокатного валка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4363946A (en) | Inductor for inductively heating raceways of antifriction bearing rings | |
EP0893192B1 (en) | Process for imparting residual compressive stresses to steel machine components | |
US5766378A (en) | Stainless steel surface claddings of continuous caster rolls | |
RU2011688C1 (ru) | Способ изготовления составного ролика | |
CA1119898A (en) | Method of producing areas of alloy metal on a metal part using electric currents | |
US20020040619A1 (en) | Selectively hardened crankshaft and method for manufacturing the same | |
US2761048A (en) | High-frequency inductor | |
US6030471A (en) | Method for producing a hardened wheel | |
JPS63137125A (ja) | クランクシヤフトの焼入方法 | |
JP3557327B2 (ja) | 鋼部材の製造方法 | |
JPS58210123A (ja) | クラツド鋼管の熱処理方法 | |
US6296721B1 (en) | Hardened wheel | |
RU2053090C1 (ru) | Способ изготовления бандажированного инструмента, имеющего форму тела вращения | |
RU2123413C1 (ru) | Способ восстановления роликов | |
SU688309A1 (ru) | Способ сварки трением | |
RU2352444C2 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин | |
RU2051188C1 (ru) | Способ изготовления составного ролика | |
JPS58387A (ja) | 複合ロ−ルの製造方法 | |
JP3522993B2 (ja) | 誘導加熱コイル及び誘導加熱方法 | |
JPH0451010Y2 (ru) | ||
JP4361985B2 (ja) | 加工性に優れた高周波電縫鋼管の製造方法 | |
JP3183324B2 (ja) | 高周波抵抗溶接による形鋼の製造方法 | |
US3608877A (en) | Apparatus for treating circular saw blades | |
SU1731831A1 (ru) | Способ термической обработки прокатных валков | |
RU2105650C1 (ru) | Способ восстановления изношенных посадочных поверхностей валов под подшипники скольжения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20090721 |