SE430762B - Forfarande for valsning av metallemnen - Google Patents

Description

2 Å , dvs. Vbl Ä , varvid Å i detta fall är lika med O , där ho betecknar alstrets tjocklek i inloppsplanet till l deformationszonen och hl alstrets tjocklek i utloppsplanet från _ deformationszorxen .

Vid genomförande av detta kända förfarande ligger en kritisk punkt Kl (dvs. en punkt, där drivvalsens och alstrets hastigheter är lika) i utloppsplanet för alstret från deforma- tionszonen, medan en annan kritisk punkt K (där den drivna val- sens och aistrets hastigheter är lika) ligger i inloppsplanet för alstret till deformationszonen.

Under dessa förhållanden uppkommer vid kontaktytan för alstret med drivvalsen endast en s.k. eftersläpningszon, och vid kontaktytan för alstret med den drivna valsen endast en s.k. försprångszon, varvid de kontaktfriktionskrafter, som verkar på alstret från vardera valsen, är motriktade. Det är därför. som metalltrycket på valsarna göres väsentligenlägre.

Detta kända förfarande kan dessutom genomföras vid ett rotat1Jnshastighetsfärhållande mellan valsarna överstigande alstrets täjning, eftersom glidningen vid deformationszonens motsatta kontaktytor bibehålles i en enda zon och friktionskraf- terna praktiskt taget icke påverkar trycket, varvid man i detta _fall icke behöver upprätthålla ett konstant noggrant hastighets- förhållande mellan valsarna, vilket gör regleringen av valsnings- och dragningsförloppet enklare.

För att genomföra detta kända förfarande måste en drag- kraft pâläggas alstret, vilken kraft beror på deformationsgra- den och blir större, då töjningen ökar.

Vid en bestämd tïjning hos alstret uppgår den speci- fika dragspännkraften Gïl, som är lika med _ëš;_ , där S1 är alstrets utloppstvärsnittsyta, till ett värdel lika med metallens brottgräns, vilket eventuellt kan leda till brott vid eller plastisk sträckning av alstrets från valsarna utgående ände, som i fortsättningen benämnes frontänden. Brot- i det närmaste tet kan även orsakas av en lägre dragkraft om krafterna vid valsningcn av alstret ickefördelas likformigt i alstrets bredd- 780à5a7-5 3 riktning, vilket medför en ökning av dessa krafter i de par- tier av alstret, som töjts i mindre grad. En nackdel med detta kända förfarande är således att en avsevärd (vid stor töjning) dragkraft erfordras, vilket i praktiken begränsar den största möjliga töjningen vid genomförande av detta kända för- farande, varför dess fördelar icke kan utnyttjas helt. Detta kända förfarande, vars särdrag och nackdelar beskrivits ovan, liknar i det närmaste det enligt föreliggande uppfinning före- slagna förfarandet.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande för valsning av metallämnen, vid vilket förhållandet mellan arbetsvalsarnas omkretshastig- heter är så valt, att man kan minska metalltrycket på valsarna och alstrets bP9dHíHS_ i högsta möjliga grad, samtidigt som den dragkraft, som anbringas på alstret vid dess utloppstvär- snitt, är så låg som möjligt.

Detta uppnås medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinnln, därigenom att valsningen genomföras vid ett för- hållande mellan arbetsvalsarnas omkretshastigheter som så un- derstiger alstrets töjning, att man säkerställer den i förväg bestämda specifika dragkraften, som pålägges alstret vid dess utloppetvärsnitt, i förhållande till den från valsarna utgåen- de metallens brottgräns.

En sådan teknisk lösning gör det möjligt att eliminera de för det kända förfarandet typiska nackdelarna och därigenom öka alstrets största möjliga töjning vid valsning, samtidigt som det kända förfarandets viktiga fördelar bibehålles, dvs. man minskar avsevärt metalltrycket på valsarna och alstrets bred - ning (vid valsning av tråd, rör). n Den uppnådda effekten förklaras av att den kritiska punkt, där alstrets och valsarnas hastigheter är lika (vilken punkt vid det kända förfarandet ligger i inloppsplanet till deformationszonen), vid förfarandet enligt uppfinningen vid den drivna valsen, som är vridbar med lägre omkretshastignet, för- skjutes i valsníngsriktningen och överföras till ett läge inuti deformationszonen.

Vid den drivna valsen uppkommer i detta fall en efter- släpningszon, i vilken de friktionskrafter, som från valsen verkar på alstret, är rik ade i alstrets rörelseriktning och därigenom 4 befrämjar alstrets rörelse. Genom uppkomsten av dessa friktions- krafter kan man minska den i deras riktning verkande dragkraft som pålägges alstrets från valsarna utgående ände och som er- fordras för att genomföra valsningen. Man uppnår således det avsedda syftet att minska dragkraften vid en bibehållen, i förväg bestämd töjning av alstret.

Om dragkraften hålles konstant, kan man, å andra sidan, minska alstrets töjning Å.

Det för genomförandet av förfarandet enligt uppfin- ningen nödvändiga förhållandet mellan arbetsvalsarnas omkrets- hastigheter kan förinställas i beroende av avläsningar på mot- svarande mätapparater avsedda att mäta dragkraften T1, alstrets hastighet vl vid dess utloppstvärsnitt och drivvalsens omkrets- hastighet vbl_ Vid valsning av bandformig metall kan man bestämma för- hållandet mellan drivvalsens och den drivna valsens omkretshas- tigheter och förinställa detta hastighetsförhàllande hos ett valsverk genom att göra förberedande beräkningar efter följande samband; hi zL. 2a 2 __._~. hi där ål > O är den specifika dragkraft, som pålägges galstret vid dess utloppstvärsnitt, kp/mmz; då ; O den specifika dragkraft, som pålägges alstra: vid dess o - t inloppstvärsnitt, kp/mme; Û; sep metallens medeldeformationsmotstånd, kp/mmg; Å alstrets töjning en koefficient, som tar deformationsolikformigheten och skjuvdeformationen i beaktande; 2? 2a den specifika medelfriktionskraften i den drivna valsens eftersläpningszon, kp/mma; ' 7808583-5 5 R2 den drivna arbetsvalsens radie, med hänsyn tagen till den drivna valsens elastiska tillplattning, mm; hl alstrets tjocklek i utloppsplanet från deformationszonen, mm; 0402 den oentrumvinkel, som motsvarar initialkontaktpunkten för det alster, som skall valsas, med den drivna valsen, rad.; vbl drivarbetsvalsens omkretshastighet, mm/s; vhz den drivna arbetsvalsens omkretshastighet, den centramvinkel, som motsvarar den punkt, där alstrets hastighet är lika med den drivna valsens hastighet, rad.

Genom sambandet (l) beaktas de mest viktiga, vid vals- Den förberedande beräkningen mm/s; ningen uppträdande faktorerna. av förhållandet mellan arbetsvalsarnas omkretshastigheter efter- sambandet (1) gör det möjligt att korrekt beräkna valsningens energi- och kraftbestämmande parametrar vid projektering av ett valsverk och förinställa optimala deformeringsförhållanden för ett godtyckligt sortiment av de alster, som skall valsas. enligt uppfinningen, för Valsningen genomföras dessutom, vid den drivna valsen uppträdande momentet lika med noll, vilket ändamål förhållandet mellan alstrets töjning och de vid de andra, i förväg friktionsförhållanden, i överensstämmelse specifika dragkrafterna förinställes, bestämda parametrarna (valsarnas radie, tjockleken hos bandets främre ände etc), med följande samband; OJI'óO_ïÄSeplnÄ+TEa-%É-.O¿OQ=O (2) 1 Ett sådant förfarande för valsning gör det möjligt att eliminera behovet av en spindelförbindelselänk för den drivna valsen, vilket gör valsverkets konstruktion enklare. Vid en in- dividuell drivanordning för valsverkets valsar bortfaller be- hovet av en enda elektrisk motor (för den drivna valsen) samt ett styrsystem för densamma, samtidigt som den totala effek- ten nos de elektriska motorerna i valsstolen kan göras lägre.

Detta resultat uppnås genom att den kritiska punkten K2 på den drivna valsen intar ett läge, vid vilket ett friktions- kraftmoment ï'2a i förspràngszonen är lika med ett friktions- Genom att friktions- kraftmoment Q Qp i eftersläpningszonen. 780858'?~5 6 krafterna Tga och Zap är motriktade, blir det sammanlagda momentet vid den drivna valsen lika med noll, varvid denna vals erhåller sin rotationsrörelse från bandet.

Det är lämpligt, att man, enligt uppfinningen, ökar och minskar förhållandet mellan arbetsvalsarnas omkretshastig- heter, då kontaktfriktionskraften;blir större respektive mindre.

I detta fall hålles alstrets i förväg bestämda töjning och dragkraften konstanta under varierande friktionsförhàllan- den vid kontaktytan mellan alstret och arbetsvalsarna.

Detta bidrar till att den kritiska punkten K2 på den drivna valsen bringas närmare utloppsplanet från deformations- zonen och att den i gränsfallet, praktiskt taget kommer att ligga i detta plan.

Det enligt uppfinningen föreslagna förfarandet för valsning kan genomföras vid olika friktionskrafter (dvs. vid olika friktionstal f) vid alstrets kontaktytor med drivvalsen ( T; fl) och den drivna valsen ( Zfl fa).

För att säkerställa en lägre tryckkraft på valsarna och en lägre dragkraft måste man i detta fall åstadkomma så- dana friktionsförhällanden (smörjning, valsytjämnhet, etc.) under vilka de vid dfivvalsen uppträdande friktionskrafterna fl blir större än de vid den drivna valsen uppträdande frik- tionskrafterna 22. ' _ Det är vidare lämpligt, att man vid kontinuerlig vals- ning, i en av deformationszonerna tilldelar den arbetsvals, som står i kontakt med alstrets ena sida en högre omkretshas- tighet respektive den arbetsvals, som står i kontakt med al- strets andra sida en lägre omkretshastighet och - i nästfölj- ande deformationszon - omvänt osv. varvid förhållandet mellan arbetsvalsarnas omkretshastigheter i varje deformationszon måste göras lägre än alstrets töjning i-denna zon.

Vid ett sådant valsningsförfarande erhålles en mer lik- formig deformationsfördelning, varigenom alstret får mer lik- formiga mekaniska egenskaper i alstrets tjockleksriktning, vil- ket förklaras av följande omständigheter. Då man valsar alstret medelst det enligt uppfinningen föreslagna förfarandet, får alstrets till drivvalsen gränsande partiklar - vid varje hop- 780858'?'5 7 tryckning av alstret - i deformationszonen en något högre has- tighet än alstrets till den drivna valsen gränsande partiklar, vilket medför att deformationen blir något olikformig i alstrets tjockleksriktning, varigenom alstrets över skikt förskjutes i förhållande till alstrets undre skikt i deformationszonen, sett i valsningsriktningen. Om man önskar minska eller elimi- nera denna olikformiga deformation, bör man i nästföljande de- formationszon säkerställa det motsatta olikformiga deformations- förloppet, vilket uppnås genom det ovan beskrivna förfarandet.

Vid det föreslagna förfarandet tilldelas - vid rever- sibel valsning i ett och samma arbetsvalspar, i ett av flerta- let stick - den arbetsvals, som står i kontakt med alstrets ena (exempelvis övre) sida en högre omkretshastighet, medan den arbetsvals, som är 1 kontakt med alstrets andra (undre) sida tilldelas en lägre omkretshastighet, varvid man förfar på samma sätt i efterföljande stick.

Detta förfarande för reversibel valsning säkerställer samma effekt som det just beskrivna förfarandet för kontinuerlig valsning. Ur fysikalisk synpunkt har denna effekt vid reversibel och kontinuerlig valsning samma förklaring, dvs. den just ovan angivna.

Det är dessutom lämpligt, att man, enligt uppfinningen, för att göra valsningstrycket och alstrets tjocklek vid utlopps- tvärsnittet stabila minskar den drivna arbetsvalsens omkretshas- tighet och ökar dragkraften, som pàlägges alstret vid dess ut- loppstvärsnitt då valsningstrycket blir högre än det i förväg bestämda värdet. Ifall valsningstrycket blir lägre än det förut- bestämda värdet, förfar man omvänt, varvid hastigheten hos al- stret vid dess utloppstvärsnitt i de båda fallen hàlles lika med drivarbetsvalsens omkretshastighet.

Detta gör att alstrets tjocklek hl vid dess utlopps- tvärsnitt blir stabil, eftersom metalltrycket på valsarna förblir konstant genom denna reglering.

Det är vidare lämpligt, att alstret, enligt uppfinning- en - då förhållandet mellan arbetsvalsarnas omkretshastigheter understiger alstrets relativa töjning - vid dess inloppstvär- snitt tvångsvis tilldelas en hastighet, som understiger alstrets 7808587-5 8 hastighet vid dess utloppstvärsnitt med ett värde lika med al- strets relativa töjning.

En sådan teknisk lösning gör det möjligt att öka nog- gnnflrmen hos det alster, som skall valsas, och göra alstret mer s.k. planchettformigt, då valsningstrycket ändras.

Samtliga utföringsformer av valsningsförfarandet en- ligt uppfinningen kaagenomföras medelst varje godtyckligt känt valsverk, som gör det möjligt att vrida arbetsvalsarna med olika stor omkretshastighet och är försett med en anordning för åstadkommande av den önskade dragkraften Tl vid alstrets utloppstvärsnitt.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, där fig. l schematiskt klargör valsnings- förfarandet enligt uppfinningen, fig. 2 visar en utföringsform av valsningsförfarandet enligt uppfinningen vid obetydlig kon- taktfriktion, fig. 5 visar en utföringsform av förfarandet en- ligt uppfinningen vid användning av en enda drivvals, fig. 4 visar schematiskt ett valsverk för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen vid vilket man gör hastigheten hos alstret vid dess utloppstvärsnitt stabil medelst spännrullar, fig. 5 visar det i fig. 4 visade valsverket vid vilket hastigheten göres stabil genom att drivvalsen är omgiven av ett band, fig. 6 visar schematiskt ett valsverk för genomförande av det före- slagna förfarandet vid vilket alstrets hastighet vid dess in- och utloppstvärsnitt göres stabil i varje valsstol medelst spännrullar, fig. 7 visar schematiskt ett valsverk som är försett med två arbetsvalsar med olika diameter och en enda drivande stöd- vals för en driven arbetsvals med mindre diameter, och fig. 8 visar schematiskt ett valsverk med två arbetsvalsar med olika diameter och två stödvalsar (av vilka åtminstone den ena är drivande) för uppbärande av en driven arbetsvals med mindre dia- meter.

Såsom framgår av fig. l göres vid förfarandet enligt uppfinningen hastigheten vl för alstrets från valsarna utgående ände - liksom vid det kända förfarandet - lika med omkretshas- tigheten vbl hos en drivvals l, varigenom den kritiska punkten kl, där alstrets hastighet är lika med drivvalsens hastighet, kom- mer att ligga i utloppsplanet för alstret från valsarna, vilket 7808587-5 9 säkerställer att alstret glider i en enda zon vid kontaktstället med drivvalsen, varvid dragkraften Tl anbringas på alstrcts utgå- ende ände.

Alstrets glidning i en enda zon vid alstrets kontaktyta med drivvalsen säkerställas dessutom - liksom vid det kända för- farandet - då hastigheten vl för alstrets utgående ände understi- ger drivvalsens omkretshastighet vbl.

Av fig. l framgår vidare att omkretshastigheten vba för en driven vals 2 vid föreliggande förfarande göres lägre än Vbl vilket med andra ord innebär att förhållandet mellan valsarnas omkretshastigheter - till skillnad från det kända förfarandet - göres lägre än Å, dvs. __\_r_1g_l__¿ X _ v Under sådana valsningsförhållanden och vid det avsedda víllkoret vi § vbl förskjutes den kritiska punkten k vid alstrets kontaktyta med den drivna valsen från inloppsplanet (vid det kända förfarandet) i alstrets rörelseriktning så, att den intar ett nytt läge kz.

Detta resulterar i att metallen vid alstrets kontaktyta med den drivna valsen - tillskillnad från det kända förfarandet - kommer att glida i två zoner i förhållande till valsen, varvid friktionskrafterna Tga och Tap i dessa zoner (dvs. i eftersläp- nings- och försprångszonerna) är motriktade.

Vid drivvalsen förblir den kritiska punkten kl, liksom vid det kända förfarandet, liggande i utloppsplanet, varvid al- stret vid denna vals glider i en enda zon med friktionskrafter- na T'l, som verkar i en och samma riktning.

De friktionskrafter 'fëa, som vid förfarandet enligt upp- finningen uppträder i den drivna valsens eftersläpningszon, verkar på alstret i dess rörelseriktning, varför de bidrar till att min- ska den erforderliga dragkraften Tl, dvs bidrar till att uppnå den önskade positiva effekten.

Ju större summa1F2a av krafterna.'ï2a är desto större blir längden av cirkelbågen aka, vilket med andra ord innebär ett denne eemme. blir större, Ju mindre förhållandet __*_'pi_ meiien v. , o2 valsarnas omkretshastigheter jämfört med alstrets töjning göres.

Förhållandet mellan summan Fga och den för valsningen nöd- vändiga dragkraften Tl beror på de särskilda deformeringsförhållan- dena för alstret. 78Gšš58'?~5 10 I fig. 2 visas en utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen, vid vilken man - för att minska dels energiförbruk- ningen pà grund av alstrets friktion mot valsarna, och dels valsar- nas genom denna friktion orsakade förslitning under bibehållande av alstrets förutbestämda töjning }\ och den förutbestämda drag- kraften Tl - minskar friktionskrafterna'I vid kontaktytorna för alstret med arbetsvalsarna, vilket kan göras genom exempelvis ök- ning av valsarnas ytjämnhet genom bearbetning av deras yta och användning av smörjmedel för minskning av kontaktfriktionskrafter- na'ï . l Samtidigt som man gör friktionskrafternaf[ mindre, måste man öka den drivna valsens hastighet i förhållande till drivvalsens hastighet om töjningenJ& , dragkraften Tl och hastigheten vl hos alstret vid dess utloppstvärsnitt skall bibehållas.

Den drivna valsens omkretshastighet kan i gränsfallet vara lika med alstrets hastighet vid dess utloppstvärsnitt, dvs.

V bg = vl, som framgår av fig. 2.

Fig. 3 visar en utföringsform av förfarandet enligt upp- finningen, vid vilken man förinställer en sådan kombination av al- strets töjning¿Å och dragkraften Tl, vid de övriga i förväg be- _stämda processparametrarna (valsarnas radie, friktionsförhållanden, bromskraft, etc.), vid vilken den kritiska punkten k2 på den driv- na valsen intar ett sådant läge, då det vid den drivna valsen upp- trädande momentet Mba är lika med noll, att denna vals vrides av bandet utan att den är försedd med sin individuella drivanordning.

För att göra valsningsförloppet stabilt är detlämpligt att alstret vid sitt utloppstvärsnitt tvångsvis tilldelas en has- tighet lika med drivvalsens omkretshastighet, vilket kan göras på olika sätt exempelvis genom att man vid valsstolens utloppssida anordnar en spännsektion med rullar 5 (fig. 4), vilka är omgivna av alstret och avsedda att medelst en drivanordning tilldelas en omkretshastighet vl vid dess utloppstvärsnitt. En sådan ut- föringsform av valsverket visas i fig.4. Alstret kan också - vid utloppstvärsnittet - tvångsvis tilldelas en hastighet, sim är lika med drivvalsens omkretshastighet, genom att omge drivvalsen ¿medelst bandet såsom framgår av fig. 5 eller medelst andra kända anordningar och förfaranden.

För att öka noggrannheten hos det alster, som skall val- sas, och göra detsamma mer mænchettformigt vid eventuella vals- 780858?-5 ll tryckvariationer (då valsstolen icke är absolut styv) är det lämp- ligt, att alstret vid sitt in- och utloppstvärsnitt tvångsvis till- delas de hastigheter, vars förhållande är lika med alstrets töjning, exempelvis genom att man vid valsstolens in- och utloppssidor an- ordnar spännsektioner, vars rullar 3 är omgivna av alstret, var- vid rullarna 3 tilldelas den önskade omkretshastigheten medelst en drivanordning.

En utföringsform av valsverket för kontinuerlig valsning medelst ett sådant valsningsförfarande visas i fig. 6.

Det i fig. 6 visade valsverket gör det möjligt att öka valsningsnoggrannheten och eliminera initialtjockleksspridningen i alstrets längdriktning, för vilket ändamål man ändrar förhåll- andet mellan alstrets hastigheter vid dess in- och utloppstvär- snitt medelst spännrullarna 3 helt i överensstämmelse med varia- tionen av värdet /\ = :o , där hc är alstrets varierande tjocklek vid dess inloppštvärsnitt och hl alstrets förutbestämda tjocklek vid alstrets utloppstvärsnitt.

Ifall alstrets töjning måste göras stabil, bör hastighets- förhållandet för alstret vid dess in- och utloppstvärsnitt hållas konstant.

Det i fig. 6 visade, eller identiska, valsverket för ge- nomförande av förfarandet enligt uppfinningen gör möjligt att valsa alster med en vid utloppstvärsnittet variabel tjocklek hl från alster med en vid inloppstvärsnittet konstant tjocklek ho, för vilket ändamål man ändrar förhållandet mellan alstrets hastigheter vid dess in- och utlcppstvärsnitt i motsvarig- het till den förutbestämda lagbundenheten för variationen av al strets tjocklek hl i dess längdriktning.

Alstrets tjocklek hl vid dess utloppssida från deforma- tionszonen kan också, vid valsningen medelst förfarandet enligt uppfinningen, hållas konstant genom ändring av förhållandet mel- lan arbetsvalsarnas omkretshastigheter. Alstrets tjocklek vid dess utloppstvärsnitt hålles i detta fall konstant, om metall- trycket på valsarna är konstant.

Vid en godtycklig ändring av valsningsförhàllandena (exempelvis alstrets inloppstjocklek eller styvhet) ändras emeller- tid valsningstrycket. Valsningstrycket kan, som bekant, göras stabilt genom ändring av förhållandet mellan arbetsvalsarnas om- 7808587-5 12 kretshastigheter, för vilket ändamål man vid det föreslagna för- farandet måste ändra den drivna valsens omkretshastighet vba i förhållandet till drivvalsens omkretshastighet vbl, dvs. man måste - för att minska valsningstrycket - minska-längden av den drivna valsens eftersläpningszon, vilket uppnås genom minskning av den drivna valsens omkretshastighet under samtidig ökning av drag- kraften. Ifall valsningstrycket behöver ökas, måste man öka den drivna valsens omkretshastighet under samtidig minskning av drag- kraften. Vid dessa operationer måste alstrets hastighet vid dess utloppstvärsnitt hållas lika_med drivarbetsvalsens omkretshastig- het.

För att vid valsningen medelst förfarandet enligt upp- finningen reglera alstrets form (s.k. planchettformighet) och tjockleksspridningen i alstrets tvärriktningkan man utnyttja tvångs- utböjningen av den ena eller de båda arbetsvalsarna såväl i pla- net för dessa valsars centrumlinjer som i ett mot detta plan vinkel- rätt plan. En sådan utböjning kan åstadkommas medelst kända an- ordningar och förfaranden. ' I fig. 7 och 8 visas schematiskt valsverk för genomför- ande av förfarandet enligt uppfinningen. De innefattar minst en arbetsvalsstol med arbetsvalsar l, 2 med olika diameter, vilket gör det möjligt att minska metalltrycket på valsarna genom minsk- ning av kontaktytan och dess längd. I För att öka hållfastheten och styvhetenïus arbetsvalsen 2 med mindre diameter, är valsen 2 försedd med minst en stödvals 4. Om så behövs, kan arbetsvalsen l med större diameter också förses med stödvalsar. _ Vid förfarandet enligt uppfinningen måste arbetsvalsarna l och 2 överföra större (än vid konventionell valsning) vridmoment.

Drivvalsen l, vid vilken enligt uppfinningen, endast eftersläp- aingszonen bildas och alla s kontaktfriktionskrafterna är verk- samma i en riktning,överför i detta fall det vid förutbestämd töjning största möjliga gränsvridmomentet.

Detta moment är lika med M bl = fl P: där fl är friktionstalet mellan det alster, som skall framställas och drivvalsen.

Ifall arbetsvalsen bringas att vrida sig via den i kon- takt med denna vals varande stödvalsen tunnformade del, kan en så- Évsusssv-5 ~ 15 dan arbetsvals från drivstödvalsen via kontaktytan för dessa val- sar överföra ett moment lika med Mk =fk P, (4), där fk är friktionstalet mellan den drivande stödvalsen och den i kontakt med desamma via den tunnformade delen stående drivna arbetsvalsen.

Om fk är mindre än fl, blir Mk lägre än Mbl, vilket med andra ond innebär att det av arbetsvalsen genom drivstödvalsen pâlagda momentet Mk icke kan uppnå ettsåæmm1mmentl&fl¿ sdnpálàmæs ar- betsvalsen av bandet, varför energin från drivstödvalsen icke kan överföras till denna arbetsvals och därifrån till det alster, som skall valsas. Då fk är lika med fl, kan rotationsrörelsen från stödvalsen överföras till arbetsvalsen, men denna rörelseöverföring är icke stabil. Det är därför lämpligt, att man vrider drivarbets- valsen l direkt från en drivanordning. I enlighet med torsions- hàllfasthetskraven är det lämpligt, att man som drivvals använder arbetsvalsen l med större diameter. ' Arbetsvalsen 2 med mindre diameter fungerar i detta fall som en driven sådan. Genom att det vid den drivna valsen bildas två zoner med motríktad glidning, blir det vid denna vals uppträd- ande momentet Mbz lägre än gränsmomentet lika med f2P, varvid detta moment gives av uttrycket Mhz < fk P (5) eller Mbg < Mk (6) .

Detta innebär att det icke finns någon risk för slirning mellan den drivna arbetsvalsen 1 och drivstödvalsen 4, som överför rotationsrörelsen till valsen 2. Arbetsvalsen l med större diame- ter bör av detta skäl, såsom påpekats ovan, företrädesvis göras drivande, varvid vridmomentet lämpligen överföres till denna vals direkt från drivanordningen via en spindel.

Vid det föreslagna förfarandet är det icke rationellt, att vrida arbetsvalsen 2 med mindre diameter via en spindel, efter- som en halsdel hos denna vals icke kan motstå det avsevärda vrid- moment, som skall överföras via halsdelen, vilken omständighet i allt högre grad begränsar alstrets möjliga töjning, ju mindre den drivna valsens diameter göres. '?80858?-5 14 För att eliminera denna nackdel är det lämpligt att driva arbetsvalsen 2 med mindre diameter via dess tunnformade del medelst minst en drivstödvals 4, som står i kontakt med valsen 2.

Vridmomentet överföres i detta fall direkt till stödvalsen 4 och därifrån via kontaktytan (medelst friktionskrafterna) till valsen 2 med mindre diameter. Såsom framgår av det föregående, kan den drivna valsen drivas på ett sådant sätt.

Genom att arbetsvalsarna med olika diameter drives på oli- ka sätt, kan det enligt uppfinningen föreslagna förfarandet genom- föras effektivt.

Det ovan beskrivna valsningsförfarandet kan dessutom ge- nomföras medelst andra valsverk, exempelvis kvartovalsverk, vals- verk med ett stort antal exempelvis tjugo valsar, om sådana vals- verk möjliggör att arbetsvalsarna i önskad grad vrider sig med de skilda hastigheterna. Ifall drivvalsarna vid dessa valsverk. emellertid utgöres av stödvalsarna, måste man vidtaga åtgärder som förhindrar att drivarbetsvalsen slirar relativt den i kontakt med denna varande drivstödvalsen exempelvis genom att dessa val- sar ytterligare tryckes mot varandra.

Vid genomförandet av förfarandet enligt uppfinningen kan man vrida arbetsvalsarna med olika stora omkretshastigheter genom att förse arbetsvalsstolen med en kugghjulsvalsstol, vid vilken -diameterförhâllandet mellan de kugghjulsförsedda valsarna motsvarar sambandet (l). Genom att på så sätt gruppvis driva arbetsvalsarna kan valsstolens driveffekt göras lägre än vid individuell drivning av arbetsvalsarna.

Ifall arbetsvalsstolen innefattar en konventionell kugg- hjulsförsedd valsstol med kugghjulsvalsar med lika diameter (då arbetsvalsarnas vinkelhastighet även är lika stor). kan det om- kretshastighetsförhâllande, som skall bestämmas genom sambandet (1), erhållas genom att använda arbets? eller stödvalsar med olika diameter.

Valsningsförfarandet enligt uppfinningen gör det möjligt att lösa det aktuella problemet att i högsta möjliga grad minska metalltrycket på valsarna vid minsta möjliga, vid alstrets utlopps- tvärsnitt uppträdande dragkraft.

Genom dettaíår valsningsförfarandet enligt uppfinningen följande fördelar framför de tidigare kända valsningsförfaranden. 17808587-5 15 1. ökad verkningsgrad genom en intensivare deformation av alstret per stick vid den i förväg bestämda, vid alstrets utlopps- tvärsnitt uppträdande dragkraften. 2. Minskad metallåtgàng genom ett minskat antal eventuella brott på bandet som valsas genom en lägre dragkraft. 3. Minskat antal mellanliggande glödgningar genom uppnåendet av den större sammanlagda töjningen föregüidgningen samt genom den minskade risken att bandet skall brytas. 4. Minskad 2 minsta möjliga tjdzklek hos och ökad bredd av de band, som skall valsas.

Uppfinningen belyses närmare nedan genom ett utförings- exempel.

Exempel.

Man behöver valsa ett band av stål med låg kolhalt med följande dimensioner: ho = 2 mm, b = 600 mm, vid en töjning lika med 2 i arbetsvalsar med en radie R2 = 100 mm vid följande specifika dragkrafter: 51 = 0,5 ošep, fo = 0,2 gísep, var-via friktiønscaiet ff är lika med O,l och fär l.

Först bestämmes det önskade förhållandet mellan arbets- valsarnas omkretshastigheter, Tjockleken vid utloppet från valsarna är nl = ho /_/\ = i mm Centrumvinkeln vid den drivna valsen är al* F: ho -hl = -- =\Å:::::-~ = 0 l 02 R2 R2 ' Det önskade omkretshastighetsförhàllandet är, enligt sam- bandet (1), lika med v o 2 - o 5 + 0,693 ...EL _ _ _._i______'__________ ) I =I *+95 vbg _ I + :oo (0,1 2 0,1 100 = Vid ett i förväg bestämt värde --l-- = 0,5, kan man Ösep medelst det kända förfarandet åstadkomma en töjning_Ålika med e 61- ----9- = 1,495, vilket värde är väsentligen lägre än töjningen sep

Claims (7)

'27808587-5 16 .Å(= 2, som säkerställes medelst förfarandet enligt uppfinningen vid samma värde ü = 0,5. sep För att vid det kända förfarandet kunna erhålla töjningen ,( = 2, måste man vid bandets främre ände pålägga en dragkraft ílz... = ln + Oasep (Sep = 0,89, vilket värde väsentligen över- 61 stiger det förutbestämda värdet 0,5- çf sep Patentkrav

1. Förfarande för valsning av metallämnen, vid vilket man bringar en drivarbetsvals (l) och en driven arbetsvals (2) att ut- föra en rotationsrörelse i motsatt riktning med en högre omkrets- hastighet (vbl) respektive en lägre omkretshastighet (vbg) och pålägger dragkrafter (To, Tl) vid alstret vid dess in- och ut- loppstvärsnitt, varvid alstret, vid utloppstvärsnittet, tilldelas en hastighet (vl) lika meddrivvalsens (1) omkretshastighet (vbl) under hänsynstagande till en möjlig ändring av valsens (1) hastig- het, k ä n n e t e c k n a t air att valsningen genomföres vid ett förhållande mellan arbetsvalsarnas (1, 2) omkretshastigheter (vbl respektive vbz) som så understiger alstrets töjning ( X ), att man säkerställer den i förväg bestämda specifika dragkraften (Tl), som pålägges alstret vid dess utloppstvärsnitt, i förhållan- de till den från valsarna (l, 2) utgående metallens brottgräns. a; För-farande enligt patentm-avet 1, k ä n n e t e e x n a 1; a v att förhållandet mellan drivvalsens och den drivna valsens omkretshastigheter - då man valsar bandformig metall - bestämmes enligt sambandet ïlz______íwl + g (d óo _ål-Fïè seplnà )

2. Gosxg V52 hl 02 2 ga . R2 b' 1 där ¿9l >O är den specifika dragkraft som pålägges alstret vid dess utloppstvärsnitt, kp/mmz; i av š O den specifika dragkraft, som pålägges alstret vid dess inloppstvärsnitt, kp/mma; ' Sep metallens medeldeformationsmotstånd, kp/mmg; 17 Å alstrets töjning; en koefficient, som tar deformationsolikformigheten och skjuv- deformationen i beaktande; Ûfza den specifika medelfriktions-kraften i den drivna valsens eftersläpningszon, kp/mmg; R2 den drivna arbetsvalsens radie, med hänsyn tagen till den driv- na valsens elastiska tillplattning, mm; hl alstrets tjocklek i utloppsplanet från deformationszonen, mm; CÅOQ den centrumvinkel, som motsvarar initialkontaktpunkten för det alster, som skall valsas, med den drivna valsen, rad.; vbl drivarbetsvalsens omkretshastighet, mm/s; vbz .den drivna arbetsvalsens omkretshastighet, mm/s; 12 den centrumvinkel, som motsvarar den punkt, där alstrets hastighet är lika med den drivna valsens hastighet, rad.

3. Förfarande enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t a v att valsningen genomföras vid ett vid den drivna valsen upp- trädande vridmoment lika med noll, för vilket ändamål förhållan- det mellan alstrets töjning och de specifika dragkrafterna förin- ställes i överensstämmelse med följande samband A R Ål _ 60 _ ïdseplnÅ+L2a 5-2- 1 “oz ”o

4. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e te o k n a t a v att man ökar eller minskar förhållandet mellan arbetsvalsar- nas (1, 2) omkretshastigheter-(vbl resp. vbz), då kontaktfrik- tionskraften göres större respektive mindre, för att hålla alstrets förutbestämda töjning ( Å.) och dragkrafterna (To, TI) konstanta.

5. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t a v æflzman vid kontinuerlig valsning i en av deformationszoner- na tilldelar den arbetsvals, som står i kontakt med alstrets ena sida en högre omkretshastighet respektive den arbetsvals, som står i kontakt med alstrets andra sida en lägre omkretshastighet, varvid man i efterföljande deformationszon förfar omvänt, osv.

6. Förfarande enligt något av patentkraven l,2,4,5, och 6, k ä n n e t e c k n a t a v att man - för att konstanthàlla valsningstrycket och alstrets tjocklek vid dess utloppstvärsnitt, då valsningstrycket göres högre än det förutbestämda värdet, minskar den drivna valsens (2) omkretshastighet och ökar dragkraften (Tl), '?808587-5 18 som pålägges alstret vid dess utloppstvärsnittssida, respektive gör omvänt, då valsningstrycket göres lägre än det förutbestämda värdet, varvid man i båda fallen håller alstrets hastighet (vl) vid dess utloppstvärsnitt lika med drivarbetsvalsens (1) omkrets- hastighet (vbl). ¶

7. Förfarande enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e- t e c k n a t a v att man - då förhållandet mellan arbetsvalsar- nas (l, 2) omkretshastigheter (vbl respektive vbz) understiger alstrets töjning ( Å ) - tvángsvis tilldelar alstret vid dess , inloppstvärsnitt en hastighet (V0), som är lägre än alstrets has- tighet (vl) vid dess utloppstvärsnittssida med ett värde lika med höjningen ( Å) .