Устройство для натяжения движущейся полосы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ПУБЛИК(19) 111) (5)5 В 21 О 3 8, 5/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1Ъ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е которых для повышести длину бочки выием 0,4-0,9 к ширине пре(71) Магнитогорский металлургический комбинат им, В.И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССРМ 1255227, кл. В 21 В 39/08, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ ДВИЖУЩЕЙСЯ ПОЛОСЫ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для отделки проката, Цель - повышениекачества при профилировании. Устройстводля натяжения движущейся полосы, преИзобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве гнутых профилей из рулонного полосового металла.Значительная часть агрегатов, связанных с обработкой металлов давлением (в том числе - профилегибочные), используют полосовой рулонной горяче- и холоднокатанный металла, При этом, например, на профилегибочных агрегатах для производства листовых гофрированных профилей, возникает необходимость в создании натяжения полосовой заготовки, в особенности, перед первой формующей клетью; обычно это натяжение создается правильной машиной и рабочими клетями,Известны тянущие ролики агрегата нерывного действия (преимущественно имущественно заготовки для профилирования, содержит два цилиндрических валка диаметром О,жестко закрепленных в станинах на расстоянии Л друг от друга. Один иэ валков является верхним, а другой - нижним по отношению к уровню профилирования. Нижний ва-, лок смещен в направлении профилирования на расстояние 2 Л/2 ( О + Л/2 ), где Л= (0,18,0,27 ) О. Нижний валок установлен с возможностью поворота вверх, а верхний - вниз на угол, равный агсзп О /( О+ Л)+ 140, Тако выполнение валков повышает качество гофрированных гнутых профилей эа счет повышения натяжения формуемой полосовой заготовки, 1 ил. профилегибочного), уния производительнополняют с соотношензаготовки.Известны также натяжные ролики для узких полос после порезки, состоящие из гибкой оси, установленных на ней стаканов с подшипниками и выпуклой бочки из резины, что обеспечивает равномерность натяжения разнотолщинных полос,Недостатком известных натяжных устройств является невозможность создания с их помощью достаточного натяжения при наличии большой петли у полос (большой "слабины"), что ухудшает качество изготавливаемых гнутых профилей.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для натяжения полосы, содержащее два цилиндрических валка, 1697945и большом расстоянии от правйльной машины до первой клети профилегибочного стана возникает значительная "слабина" движущейся заготовки, Принципиально натяжение такой полосы можно осуществлять, например, с помощью ролика, перемещаемого по вертикали,Однако, в этом случае для того, чтобы, например, на расстоянии 1=-20 м, сделать натяжение полосы со "слабиной" Л= 1=- =0,5 м- фактическая длина полосы на участке ), очевидно, потребуется поднять натяжной. ролик на высотН = ( /2) - (1 2) 40 45 50 2 . 4 2 +=2252 4 что требует устройства больших габариов и соответствующих усилий для подьема олосы длиной более 20 м (для сортамента размещенные друг над другом по обе стороны от оси подачи, и характеризующиеся тем, что валки имеют возможность поворота в вертикальной плоскости,Недостатком известного устройства яв ляется относительно невысокое качество профилируемых полос, обусловленное неопределенностью угла поворота валков и направления. подачи полосы в профилегибочный стан, 10Цель изобретения - повышение качества изготавливаемых профилей.Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два цилиндрических валка диаметром О, размещенных по 15 обе стороны от оси подачи в верт икал ьной плоскости с возможностью поворота, нижний валок смещен в направлении профилирования на расстояние20 а = 2 - (О + - ), где Л - наименьшее2 2 расстояние между касательными к валкам в точках, находящихся на прямой, соециняющей центры валков, Л =(0,18 - 0,27) О, а угол поворота определяют по зависимости 25 а =агсвп -- -40ОМатематическое выражение для Ь получено на основании опытов, как и величина 140 для определения угла поворота. 30При анализе известных технических ре,шений не обнаружено той совокупности признаков устройства, которая отличает предлагаемое решение, Поэтому можно сделать вывод, что отличительные признаки 35 предмета изобретения обладают существенными отличиями,агрегата 0,5 - 2,5 х 300 - 1500 - см, ниже - ее вес может быть более 600 кг).Предлагаемое же устройство при апробированных параметрах; О = 220 м; Ь= 50 мм и ймакс = 195 (фиг,1) способно "выбрать" Ь 1 = 580 мм.На существующих агрегатах натяжение полосы нередко осуществляют с помощью так называемых натяжных станций, имеющих несколько роликов, причем, станции не рассчитаны на большие Ьи регулирование "выбираемой" петли в широких пределах. Это делает невозможным их применение на профилегибочных агрегатах, производящих гофрированные полосы,Как видно из чертежа при повороте обоих валков предлагаемого натяжного устройства, полоса входит в него и выходит из него под углом к горизонту, т,е, наклонно. Причем, устройство должно располагаться по отношению к профилегибочному стану таким образом, чтобы формуемая полоса входила в его первую клеть сверху вниз.Такое направление движущейся полосы обусловлено особенностями процесса профилирования и необходимо для предотвращения искажений геометрии готовых профилей, а при относительно небольшом расстоянии между устройством и станом - для предотвращения трещинообразования.Так как натягиваемая валками устройства полоса получает двойной изгиб (в противоположныхх направлениях),то очевидно, что от соотношения величин Л и О будет зависеть и кривизна изгиба, которая влияет на качество полосы, Кроме того, О и Ь определяют основные габариты устройства. т,е. их величины должны быть оптимальными в упомянутых аспектах, и они определены опытным путем.Аналогичным образом влияет и величина предельного угла поворота (агсз 1 п + - +140), в особенности при Ь О, что также установлено экспериментально.Опытную проверку предлагаемого устройства производили на профилегибочном агрегате 0,5-2,5 х 300-1500 Магнитогорского металлургического комбината при профилировании полосовой заготовки из сталей с оЬ =-32 - 47 4 н толщинойкгс1,0 - 2,5 мм и шириной 450-1120 мм, При опытном профилировании уровень качества гофрированных листов оценивался по Выхо" ду профилей высшей категории качества.С этой целью устройство устанавливали в разных местах агрегата между листоправильной машиной и станом; посредине протался, практически, прежним (до 57 листов соответствовали высшей категории).На чертеже показано(схематично) предлагаемое устройСтво для натяжения движу щейся полосы, в исходном положении(валки не натягивают полосу).Устройство содержит верхний 1. нижний 2 цилиндрические валки диаметром О, установленные на расстоянии 0 Л = ( 0,180,27) О в станинах (не показаны) и в исходном положении наклоненные к горизонтали (уровню профилирования) хх под угломяз - эгся 1 п О/О + Л, причем, нижний вд лок смещен в направлении профилирования(показано ст елкой на расстояние а =2 Л/2(О+Я) от оси верхнего валка, что обеспечивает свободное прохождение полосы между валками (на чертеже полоса обозначена позицией 3), Валки выполнены с возможностью поворота; верхний - вниз, а нижний - вверх на одинаковыеагсз и + + 140Оово работает следующим обрамежутков длиной 19,15 и 20 м. В устройствеустановлены валки постоянного диаметра0=220 мм (эта величина оказалась минимально-допустимой для апробированногосортамента полосовой стали и определенапредварительными опытами; при меньшихвеличинах на части сортамента наблюдалось ухудшение качества профилей), расстояние Л между которыми могло изменяться.Кроме того, валки вместе со своими станинами могли поворачиваться в вертикальнойплоскости в обе стороны вокруг общей точкидо положения, при котором линия уу (чертеж) становилась перпендикулярной горизонтали.Определено, что величина Л должнанаходиться в пределах 40 - 60 мм (или с точностью до сотых Л = (0,18 - 0,27) О) при минимальном расстоянии между натяжнымустройством и первой формующей клетью 2стана (с увеличением этого расстояния возрастает и допустимый диапазон величин Л ): дальнейшее уменьшение Ьприводило к появлению неустранимых линий излома на заготовке, а при Л ) 60 ммухудшалась геометрия профилей (при максимальном расстоянии валков от горизонтали) из-за слишком большого угла наклонаполосы, входящей в первую клеть.Предельная величина угла поворотавалков при оптимальныхЬсоставила192-198 (при заходе полосы в клетьсверху вниз), что позволяло "выбирать" Л 1 до 570 мм на длине 1=20 м и до590 мм на длине 1=10 м. Таким образом.Оаю,г =агсаи -- . г 140, Даааггей.шее увеличение угла а приводило к появлению на заготовке линий излома и царапин(из-за слишком большой контактной поверхности полосы с валками устройства и больших сил трения).Получить качественные гофрированныепрофили при повороте валков в обратнуюсторону (т.е, с задачей заготовки в клетьОснизу вверх) удалось только для а. = 80 - 90Было также проведено контрольноепрофилирование с помощью известного устройства. Выход профилей высшей категории качества составил около 37;4 (против58 при использовании предлагаемого устройства с оптимальными параметрами),причем, основными дефектами были продольное скручивание профилей и риски (царапины) на их поверхности,Предлагаемое устройство устанавливалитакже непосредственно перед станом (в 1 мот первой клети). Угол поворота при этома макс = 195 О, уровень качества профилей осуглы, равные Устройст ом. айзакс =ао+а =агсз 1 п +140,ОИзменение натяжения полосы осуществляется путем изменения угла поворота вал 0ков от ас до айзаксПри этом повышаетсякатегория качества изготавливаемых профилей,П р и м е р 1, Устройство для натяжениядвижущейся полосовой заготовки профилегибочного агрегата содержит два валка0=220 мм, установленных в станине на расстоянии Л = 0,18 О = 0,18 220 = 40 мм ирасположено на расстоянии 5 м от первойформующей клети стана, причем, нижний(по отношению к уровню профилирования) В исходном положении, когда валкисмещены друг относительно друга и неосуществляют поворота, полоса движется прямолинейно.При необходимости дополнительногонатяжения движущейся полосы осуществляют одновременный поворот обоих валков вокруг точки О, лежащей посредине между 35 ними, против часовой стрелки (на нашемрисунке), например, с помощью гидроцилиндра (не показан) связанного с одной из станин. При этом нижний валок 2 движется по дуге окружности вверх, а верхний 1 - вниз до своего предельного положения, когда линия уу займет положение уупод углома = 140 к оси хх. Угол поворота каждого валка от исходного положения со- ставит=г- (а+=27202 а 0: Составитель Е; ЧестяковаРедактор И. Сегляник Техред М,Моргентал Корректор Н, Король аказ 4351 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, РаувПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССР ая наб., 4/Ь зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 валок смещен по ходу движения полосы нарасстояние=139 ммМаксимальный угол поворота валков вокруг общей точки (нижнего - вверх, верхнего - вниз):ОЙ макс = агсзпО++ 140- + 140 о - 198 о220260П р и м е р 2. То же устройство, но Л= 0 27 О = 0,272 22060 мм а = 2 30 200 = 173 мми220а макс = агсз 1 п - + 140 О = 192 О280Технико-зкономическое преимущество предлагаемого устройства перед известным заключается в повышении категории качества гофрированных гнутых профилей за счет повышения натяжения формуемой полосовой заготовки.По данным центральной лаборатории ММК использование предлагаемого устройства на профилегибочном агрегате 0,5- 2,5 х 300 - 1500 комбината позволит повысить на части сортамента выход гофрированных листов высшей категории качества не менее, чем на 20/ что при производстве около 25 тыс.т профилей в год даст экономическийэффект: 180 0,04 25000=. 180000 р/год(здесь 180 - средняя оптовая цена гофрированных листов, р/т; 0,4 - 4/, - . приплаты за5 качество),Формула изобретенияУстройство для н;тяжения движущейсяполосы, содержащее два цилиндрическихвалка, размещенных друг над другом по обе10 стороны от оси подачи с возможностью поворота в вертикальной плоскости на угол,определяемый по расчетной зависимости,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества при профилиро 15 вании, нижний валок смещен в направлении профилирования на расстояние а = 2 2 ( О + 2 ), где Л - расстояние 20 между касательными к валкам в точках, находящихся на прямой, соединяющей центры валков. Л=(0,18 - 0,27 ) О; О - диаметр валков, угол поворота валков определяют по 25 следующей зависимости:а = агсаа - -1 а 0Опри этом нижний валок установлен с возможностью поворота в направлении профи лирования, а верхний - в противоположномнаправлении.