(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РУЛОНА(54) METHOD OF FORMING A ROLL
Изобретение относитс к обработке металлов давлением и, в частности, может быть использовано при прокатке жести . Известен способ формировани полосы перец намоткой ее на барабан моталки, включающий намотку с посто нным нат жением l}. Недостатком данного способа вл етс то, что при намотке полосы толщиной 0,2 мм в рулон большого диаметра происходит потер устойчивости внутренних витков в рулоне. Это приводит к браку большого количества полосы. Кроме того, такой рулон очень трудно сн ть с барабана, что приводит к Ьавержкам во времени и, слецсмвательно, к снижению производительности агрегата. Известен также способ формировани полосы перед намоткой ее в рулон, включающий намотку полосы с нат жением на барабане моталки. При этом намотку первых п ти витков производ т с повышенны нат жением, например дл углеродистых сталей в 2-2,5 раза больше технологического , с послеоующим снижением нат жени до технологического на 5О-1ОО ЪбЬротах моталки Г21. Недостаток известного способа состоит также в том, что при болошом количестве витков полосы в jjynoHe (2-3 тыс) и малой толщине полосы,например при намотке жестас, происходит по тер устойчивости внутренних витков после сн ти рулона с моталки. При этом внутренние витки вьтучиваютс по внутреннему диаметру рулона. Такой рулон нельз надеть на барабан разматьюател дл аапьнейшбй обработки полосы. В р де случаев при большой величине потер вшего устойчивость сло рулон нельз даже сн ть со сложенного барабана. Это вызьтает простои стана. Потер вшие устойчивость внутренние витки полосы в рулоне, как правило, представл ют собой пропукцию низкого качества. Цель изобретени прецотвращение потери устойчивости внутренних витк.ов рулрнапрй сн тии его с барабана моталки. . Указанна цель достигаетс тем, что в способе формировани рулона полосового материала путем намотки с нат жение полосы номинальной толщины на барабан моталки 5-20 витков рулона формируют из полосы толщиной, превышающей в 1,3-3 раза номинальную, послеоующие 2О-50 витков: формируют из полосы с толщиной постепенно уменьшающейс от толщины первого участка цо номинальной. Дл снижени опасности потери устой чивости внутренних витков в рулоне делесообразно- их формировать из полосы увеличенной толщины. Это св зано с тем, что критическое радиальное давление, при котором наступает потер устойчивости витков, существенно зависит от толщины полосы. Потер устойчивости витка определ етс величиной его момента инерции. Величина же момента инерции пр мо припорциональна кубу толщины полосы ( U.± &h , где Л момент инерции, и 6 - ширина и толщина полосы). Кроме того, толщина полосы, радиус витка и величина критического давлени р , вы зывающего потерю устойчивости витка, св заны между собой следующей зависи- мостыо . где Е - модуль упругости металла полосы, Я толщина полисы, R - радиус витка. Таким образом, толщина полосы решаю щим образом определ ет потерю устойчивости витков полосы и, увеличива толщи ну наиболее нагруженн 1х (сильнее всего сжатых) внутренних витков, можно существенно пшысить устойчивость рулона. Однако нельз допустить, чтобы внутренние витки полосы из-за несоответстви их толщины основному металлу пошли в брак. Поэтому целесообразно внутренние витки делать из полосы толщиной, соотве ству1ющей сортаменту стана. Тогда при порезке полос листы повышенной тблщины будут отсортированы в другой, по отноше нию к остальному металлу, карман и также отправлены по заказам потребител м. Сортамент станов жести, на которых в основном и наблюдаетс потер устойчивости витков, предусматривает, как правило, прокатку полос толщинами в диа пазоне, равном утроенной величине мини- мальной толщины прокатываемой полосы. Например на известном стане, предусматриваетс прокатывать ,и сматывать в рулон полосы толщиной от 0,2 до 0,63 мм. Следовательно, при прокатке и намотке полос толщиной 0,2 мм первые витки могут быть сформированы из полосы в 3 раза более то-лстой - 0,63 мм. При этом весь металл по толщине будет соответствовать сортаменту стана. Нижний предел в диапазоне 1,3-3,О отношени толщины полосы первых витков в рулоне к номинальной толщине полосы выбора потому, что уменьшение этого отношени менее 1,3 нецелесообразно из-за небольшой величины достигаемого эффекта. В производственной практике тер ет устойчивость внутренний слой в рулоне толщиной, как правило, ЗО-7О мм. При толщине полосы 0,2 мм он состоит из 150-350 витков. Устойчивость этого внутреннего сло витков может быть увеличена более чем в 10 раз, если этот слой будет состо ть из витков полосы втрое большей толщины 0,63 мм. Следовательно , в этомслучае слой из утолщенно-, го металла будет иметь примерно 50-110 витков. Такой же устойчивостью, как и при обычном способе намотки рулона из полосы одинаковой толщины, будет обладать рулон с 5-11 витками из утолщенной полосы. На практике достаточно увеличить устойчивость внутреннего сло в 1,5-2,0 раза. Тогда слой утолщенной полосы .должен состо ть из 20 витков. Таким образом, из полосы толщиной, превышающей номинальную, должны формироватьс 5-20 внутренних витков рулона . При намотке на барабан моталки полос, прокатываемьцс на непрерывных станах холодной прокатки, системы автоматического регулировани толщины этих станов позвол ют уменьшить то.гацину прокатываемого металла в 1,3-3,О р.аза за врем , равное времени намотки 20-5О витков. Поэток у такое количество витков должно формироватьс из полосы толщиной, постепенно уменьшающейс от максимальной в начале намотки до номинальной. Например, максимальна скорость перемещени нажимных витков действующих станов холодной прокатки листовой стали и составл ет примерно- 0,2 мм/с. Дл уменьшени толщины полосы с 0,63 до 0,2 мм требуетс примерно 3 с (с учетом разгона и торможени привода 5 65 нажимных устройств). При скорости tipoкатки 2О м/с (скорость прокатки жести толщиной О,-2 мм) примерно 60 м полосы буцет иметь переменную толщину О,63 0 ,2 мм. При циаметре барабана моталки 500 .мм получаетс , что 6О м полосы пойцет на формирование 4О витков. Прпз ченное количество витков попадает в названный диапазон 20-50 витков. . Величина напр51жений во внутренних витках рулона вл етс исходной дл проверки их на устойчивость. Увеличивать толщину первых витков в указанных пределах следует до тех пор, пока результаты расчета или эксперимента покажут, что потери устойчивости не происходит. Пример. Прокатывают и сматьюают в рулоны полосы толщиной и шириной 73О мм. Полосы наматьюают на барабан моталки с посто нным нат5гасением намотки, равным 5 кг/мм . При посто нной толщине полосы во всех ках внутренний слой из ЗО витков тер ет, как правило, устойчивость. При наМотке полосы на барабан моталки по предлагаемому способу первые 1О витков формируют из полисы толщиной 0,36 мм, т.е. в 1,64 раза больше номинальной толщины полосы, равной О,22 мм, а на последующих 40 витках толщина полосы равно33366 мерно уменьшаетс от 0,36 цо 0,22 мм. Полученные при таком способе намотки полосы рулоны устойчивости не тер ют. Экономические расчеты покаэьгоают, 5 что внеорение прецлагаемого изобретени толькЪ в листопрокатном цехе цаст эффект -не менее 20О тыс руб в/г. ормула изобретени Способ формировани рулбна полосовго материала путем намотки с нат жением полосы номинальной толщины на барабан моталки, отличающийс тем, что, с целью предотвращени потери устойчивости внутренних витков рулона при сн тии его с барабана .моталки, 5 - 2О витков рулона, образующие внутренний участок формируют из полосы толщиной, превышающей в 1,3-3 раза номинальную. а последующие 20-50 витков формируют из полосы, с толщиной постепенно умень-; шающейс от толщины внутреннего участка до номинальной, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бен ковский М, А. и др. - Сталь, 1973, М 12, с. 11О5-1107. 2. Авторское свидетельство СССР № 332883, кл, В 21 С 47/00, 1971 (прототип). .The invention relates to the processing of metals by pressure and, in particular, can be used in the rolling of tin. A known method of forming a strip of pepper is winding it onto a winder drum, including winding with a constant tension l}. The disadvantage of this method is that when winding a strip with a thickness of 0.2 mm into a large diameter roll, there is a loss of stability of the internal turns in the roll. This leads to the marriage of a large amount of strip. In addition, such a roll is very difficult to remove from the drum, which leads to locks in time and, consequently, to a decrease in the productivity of the unit. There is also known a method of forming a strip before winding it into a roll, including winding a strip with tension on a winder drum. At the same time, the first windings are wound with increased tension, for example, for carbon steels, 2-2.5 times more technological, with a subsequent decrease of tension to technological at 5О-1ОО of the G21 coiler. The disadvantage of this method is that with a large number of strip turns in jjynoHe (2-3 thousand) and a small strip thickness, for example, when winding gestures, the internal coils become unstable after removing the coil from the winder. At the same time, the inner coils penetrate along the inner diameter of the roll. Such a roll cannot be put on the drum to soften the user for a good handling of the strip. In some cases, with a large value of the layer that has lost its stability, the roll cannot even be removed from the folded drum. This causes the downtime of the camp. The internal coils of a strip that have lost their stability in a roll, as a rule, are low quality products. The purpose of the invention is to prevent the loss of stability of the inner windings of the roll of its removal from the drum of the winder. . This goal is achieved by the fact that in the method of forming a roll of strip material by winding a strip of nominal thickness onto a reel of a winder, 5–20 turns of a roll are formed from a strip 1.3–3 times higher than the nominal, subsequent 2O-50 turns: from the strip with a thickness gradually decreasing from the thickness of the first section of the nominal. To reduce the risk of loss of stability of internal turns in a roll, it is advisable to form them from a strip of increased thickness. This is due to the fact that the critical radial pressure, at which a loss of stability of the turns occurs, substantially depends on the strip thickness. The loss of stability of a coil is determined by the magnitude of its moment of inertia. The value of the moment of inertia is directly proportional to the cube of the strip thickness (U. ± & h, where L is the moment of inertia, and 6 is the width and thickness of the strip). In addition, the strip thickness, the radius of the coil, and the magnitude of the critical pressure p, which causes a loss of stability of the coil, are interconnected by the following dependence. where E is the modulus of elasticity of the metal strip, I thickness of the policy, R is the radius of the coil. Thus, the strip thickness decisively determines the loss of stability of the strip turns and, by increasing the thickness of the most loaded 1x (most compressed) inner turns, it is possible to significantly increase the stability of the coil. However, it is impossible to allow the inner turns of the strip to go into marriage due to the inconsistency of their thickness to the base metal. Therefore, it is advisable to make the inner turns of the strip thickness corresponding to the range of the mill. Then, when cutting strips, the heightened sheets will be sorted into another pocket, relative to the rest of the metal, and also shipped according to customer orders. The range of steel sheets, on which the buckling of turns is mainly observed, usually involves rolling strips with thicknesses in the range equal to three times the minimum thickness of the rolled strip. For example, in a known mill, it is envisaged to roll and wrap into a roll strip with a thickness of 0.2 to 0.63 mm. Consequently, during rolling and winding of strips with a thickness of 0.2 mm, the first turns can be formed from a strip 3 times taller - 0.63 mm. In this case, all the metal thickness will correspond to the range of the mill. The lower limit is in the range of 1.3-3. About the ratio of the thickness of the strip of the first turns in a roll to the nominal thickness of the selection strip, because reducing this ratio to less than 1.3 is impractical due to the small magnitude of the effect achieved. In production practice, the inner layer in a roll with a thickness of, as a rule, SO-7O mm, loses stability. With a strip thickness of 0.2 mm, it consists of 150-350 turns. The stability of this inner layer of coils can be increased by more than 10 times if this layer consists of coils of a strip three times as thick as 0.63 mm. Consequently, in this case, a layer of thickened metal will have about 50-110 turns. The same stability as in the usual method of winding a roll of a strip of equal thickness will have a roll with 5-11 turns from a thickened strip. In practice, it is sufficient to increase the stability of the inner layer by 1.5-2.0 times. Then the layer of thickened strip. Must consist of 20 turns. Thus, from a strip with a thickness exceeding the nominal, 5-20 inner turns of the coil should be formed. When winding stripes on a winder of a mill rolled on continuous cold rolling mills, the system of automatic control of the thickness of these mills makes it possible to reduce the rolling metal rolling by 1.3–3.0 ° C for a time equal to the winding time of 20–5O turns. For children, such a number of turns should be formed from a strip with a thickness gradually decreasing from the maximum at the beginning of the winding to the nominal one. For example, the maximum speed of movement of the pressure turns of existing cold rolling mills of sheet steel is about 0.2 mm / s. To reduce the strip thickness from 0.63 to 0.2 mm, it takes about 3 seconds (taking into account acceleration and deceleration of the drive 5 65 pressing devices). At a speed of tipo-rolling of 2O m / s (rolling speed of tin, thickness O, -2 mm), about 60 m of strip will have a variable thickness O, 63 0, 2 mm. When the drum diameter of the winder is 500 mm, it turns out that the 6O m strip will turn into the formation of 4O turns. The number of turns falls within the range of 20-50 turns. . The magnitude of the stresses in the inner turns of the coil is the starting point for checking their stability. It is necessary to increase the thickness of the first turns within the specified limits until the results of the calculation or experiment show that a loss of stability does not occur. Example. Rolled and rolled into strips the strip thickness and width of 73O mm. The strips are applied to a winder drum with a constant tension of winding equal to 5 kg / mm. At a constant strip thickness in all kak, the inner layer of the AOR turns loses, as a rule, stability. When the strip is wound onto a drum, the winder according to the proposed method, the first 10 turns are formed from policies with a thickness of 0.36 mm, i.e. 1.64 times the nominal thickness of the strip, equal to O, 22 mm, and on the next 40 turns, the thickness of the strip equals 33366 and gradually decreases from 0.36 tso 0.22 mm. The stability rolls obtained with this method of strip winding do not lose. Economic calculations show that 5 the exclusion of the present invention is only in the sheet rolling shop with the effect of not less than 20 thousand rubles a / d. The formula of the invention. A method of forming a roll of strip material by winding a strip with a nominal thickness onto a reel drum, characterized in that, in order to prevent the loss of stability of the inner coils of the coil when it is removed from the drum, 5-2O turns of the coil forming the inner portion formed from a strip with a thickness exceeding 1.3-3 times the nominal. and the next 20-50 coils are formed from a strip, with thickness gradually decreasing; from the thickness of the inner section to the nominal one. Sources of information taken into account during the examination 1. Benkovsky M, A. and others. - Steel, 1973, M 12, p. 11O5-1107. 2. USSR author's certificate No. 332883, class, B 21 C 47/00, 1971 (prototype). .