Составной прокатный валок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1 А 02 3(51) В 21 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 621. 771. 23(088. 8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 501788, кл, В 21 В 27/02, 1976.2. Авторское свндетельство СССР В 457501, кл. В 21 В 27/02, 1973. (54)(57) СОСТАВНОЯ ПРОКАТНЫИ ВАЛОК, содержащий несущую ось и насаженный на нее по горячей посадке бандаж,на посадочной поверхности котороговыполнены канавки в виде винтовойлинии, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эксплуатационной надежности валка путем повыше-ния прочности посадки бандажа, нанесущей оси выполнены винтовые канавкн с углом подъема винтовой линии,противонаправленным канавкам бандажапри этом размеры канавок равныО, 1(Э - И) 4 Ъ 4 0,5(Э-д);0,5(В- д) ( 5 с 20(П - 3);0,5 эйс 0,9.5,где 2 - диаметр посадочной поверхности о. и, мм;3 - диаметр посадочной поверхности бандажа, мм;Ъ - глубина канавок, мм;5 - шаг канавок, мм;- ширина канавок, мм.Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям прокатных валков преимущественно для получения полос и листов.Известен составной прокатный валок, состоящий из несущей оси и бан 5дажа, насаженного на ось посредством винтовой прокатки. Контактнаяповерхность бандажа и оси по длинебочки бандажа содержит винтовые канавки с углом наклона винтовой ли- )Онии 15-45 ( 1.Недостаток данного валка состоитв сложности его сборки, поскольку , насадка бандажа осуществляется наспециализированном стане винтовой 15прокатки.Наиболее близким к изобретениюявляется составной прокатный валок,содержащий несущую ось и насаженныйна нее по горячей посадке бандаж, на 20посадочной поверхности которого выполнены канавки в виде винтовойлинии Е 23Однако этот валок характеризуетсянедостаточной эксплуатационной надежностью, поскольку выполнение винтовых канавок на одной детали составного валка-бандаже повышает прочность посадки только в одном направлении, перпендикулярном винтовой З 0линии канавок бандажа.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежностивалка путем увеличения прочности по-.садки бандажа. 35Поставленная цель достигаетсятем, .что в составном прокатном валке, содержащем несущую ось и насаженныйна нее по горячей посадке бандаж,на посадочной поверхности которого 40выполнены канавки в виде винтовой линии, на несущей оси выполнены винтовые канавки с углом подъема винтовой линии, противонаправленным канавкам бандажа, при этом размерыканавок равныО, 1 (2 - 3 )Ъ 4 О, 5 (П - с) );0,5(Р-И)9 4 20 (П) е0,59 Е 0,98.где Р - диаметр посадочной поверхности оси,мм; 50д - диаметр посадочной поверхности бандажа, мм;Ь - глубина канавок, мм;э - шаг канавок, ммуширина канавок, мм. 55На фиг. 1 показана несущая ось прокатного валка с канавками на посадочной поверхности; иа фиг. 2 - бан; даж с канавками на посадочной поверхности; на фиг. 3 - профиль канавок, 60 выполняемых на посадочных поверхностях оси и бандажа; на фиг. 4 - вид пересечения выступов на оси и бандаже; иа фиг, 5 - схема расположения канавок (сетка) для повышения проч ности посадки преимущественно в осевом направлении (Офс Ы45 ); на Фиг.- то же, преимущественно в окружйом направлении (45 с( 90 ф).Валок состоит из несущей оси 1 и .бандажа 2, на посадочной поверхности которых выполнены винтовые канавки 3 и 4 с противоположными углами подъема о, образующие на оси 1 и бандаже 2 выступы 5 и б.Сборка валка осуществляется с помощью нагрева бандажа 2 (горячая по-. садка ). В процессе остывания бандажа 2 выступы 5 и б на посадочных поверхностях врезаются один в другой с образованием узлов возникаю ей при этом сетки.При прокатке окружные и осевые усилия передаются через указанные узлы сетки, при этом выступы 5 и 6 работают на смятие и срез.Глубина канавок Ь выполняется в пределах 0,1(Р-д)4 Ъ( 0,5(Р-д). Меньшую глубину канавок 3 и 4 выполнять нецелесообразно ввиду снижения прочности посадки за счет малой глубины врезания выступов. 5 и б, большую - ввиду большого объема механической обработки и возможной потерей устойчивости выступа 5 или б от радиальных усилий, возникающего при посадке.Шаг канавоквыбирается в пределах 0,9(3-3)( Б й 20(Э-д) . Меньшая величина шага ограничена технологическими возможностями изготовления кана- ок 3 и 4, большая - необходимостью остаточного числа узлов сетки на единицу площадки контакта, так как малое число пересечений снижает прочность соединения.Кроме того, выполнение глубины Ъ и шага 5 канавок 3 и 4 ниже укаэанных пределов пр(вводит к получению поверхности, близкой по шероховатости поверхности после обычной механической обработки и тем самым к снижению эффективности предлагаемой обработки посадочных поверхностей,Ширинаканавок 3 и 4 выбирается в пределах 0,55 46 0,95 в зависимости от прочности материалов оси 1 и бандажа 2. Изменяя ширину канавок 3 и 4, можно регулировать контактное давление в местах узлов сетки выступов 5 и б. Так, например, если 1 =0,55, то площадь контакта между бандажом 2 и осью 1 уменьшается в 4 раза и соответственно возрастает контактное давление. Если обычно контактное давление при гладких посадочных поверхностях составляет 50 МПа, то в данном случае оно составляет 200 МПа. Соответственно при 6 =0,9 контактное давление составляет 5000 МПа. Таким образом, подбирая ширину канавок 3 и 4, можно обеспечить надежное вреэание выступов 5 и б.Ширину канавок 3 и 4 меньше 0,55 и большую 0,95 выполнять нецелесообразно, так как в первом случае контактные давления недостаточны для врезания, а во втором - большими и может возникнуть опасность потери устойчивости выступов 5 и 6.Для повьюаения прочности соединения в осевом направлении угол подъема винтовых канавок 3 и 4 должен выполняться под острым углом до 45 (включая его , так как в этом случае площадь поверхности смятия и среза врезанных один в другой выступов 5 и б максимальна в укаэанном направлении. По тем же соображениям при передаче усилия преимущественно в окружном направлении угол подъема должен находиться в пределах 454 с 1 С С 90 ф.Прис = 45 поверхности смятия и среза равны в обоих направлениях и соответственно равны передаваемые соединением осезое и окружное усилие, 1Требуемая величина угла подъема Ы обеспечивается за счет изменения шага в укаэанных пределах и,числомзаходов винтовых канавок.Канавки 3 и 4 могут выполнятьсяпри помощи обработки резанием, накатки, электроискровой обработки, хими ческим способом и др.Преимущество предлагаемого соединения бандажа 2 и оси 1 состоит втом, что передача усилий осуществляется не за счет сил трения, величина 10 которых ограничивается контактнымдавлением в посадке и коэффициентомтрения; а за счет усилий среза исмятия выступов 5 и б, величина которых определяется прочностью мате риалов оси 1 и бандажа 2 и которыебольше указанных сил трения, Крометого, повыдение прочности посадки,в предлагаемом валке позволяет снизить величину натяга и, тем самым,уменьшить вероятность разрушениябандажа 2 от действия тангенциальных напряжений растяжения.Ожидаемый экономический эффектот внедрения предлагаемого изобре тения 100 тыс.руб. в год.1100018 525/9 Тираж 796 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ная, 4 илиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.П Составитель Ю. ЛямовРедаКтор А.Гулько ТехредС. Мигунова Корректор А, Ферю е Ф