Способ изготовления ролика

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлее 01,04.81. (2 ) 3267356/22-02с присоединейием заявки ре Риударвайьй каететьССР ао аелан взобретеннй н атхрытнйДата опубликования описания 06.01.83 И И Ошеверов, П Н Смирнов, В В Адищеви ВВ, Белан . ВСЕИВЗИАЯ,Трудового Красногокомбинат. им. В. И,горно-металл ургичес жды орден нам ени енина и ий инсти а ЛенинаметаллургМагни того Заявнтел ЛИК ТОВЛЕН 54) СПОСО Кроме гого, тсоздать в валке рний, направленныхснижает жесткосгной бочки.5Наиболее близкимности к предлагаемизготовления предпрокатного валкачает в себя предввалка с осевой помещение вставки с фиксацией в осевомнаправлении, причем вставку перед фиксацией предварительно нагревают 131.Недостаток известного способа заключается в низкой жесткости валка, обусловленной наличием в его теле сжимающихнапряжений, направленных вдоль оси. Длявалков и роликов с большой длиной бочки 20 сжимающие напряжения вызывают снижение устойчивости в продольном направлении и приводят к увеличению прогиба,осивалка или родика, г. е. к снижению ихжесткости. Способ относится к металлургическомумашиностроению, в частности к изготовлению предварительно напряженных роликов и валков.Известен способ получения валков(роликов), включающий в себя ковку слитка, гермообработку, сверление осевого канале, закалку и отпуск 1 3. Недостаток -такого способа в низкой жесткости валков (роликов), особенно с большой длиной бочки,Известен также способ изготовления составных валков, в котором после получения ковкой, термической и механичес. кой обработкой бандажа и оси, фиксацию бандажа на оси осуществляют за счет гарантированного натяга, например горячей посадкой, в результате чего в валке осуществляется предварительное напряже ние валка в радиальном направлении 2 1.Недостаток известного способа в высокой трудоемкости соосного введения оси в бандаж запрессовкой.2аким способом нельзя ас тягивающих напряжевдоль оси валка, что ь валков с большой длипо технической сущому является способ вари тельно напряженногс (ролика). Способ вклю-аригельное получение лостью и вставки, раз-27 0 2 3 9850Цель изобретения - повышение жесткости ролика.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе изготовленияролика, включающем предварительное 3получение ролика .с осевой полостью ивставки, введение вставки в осевую полость с фиксацией в осевом направлении,ролик перед введением вставки нагреваютдо 140 240 С, а вставку предваритель-.0Ьно охлаждают до -20 2700 С,Уменьшение температуры нагрева ро-,.лика перед введением вставки ниже 140 еСприводит к недостаточному линейному расширению ролика вдоль его оси, что умень 13шает растягивающие направления в телеролика и снижает его жесткость,Нагрев ролика перед введением вставки на температуру выше 240 С нецелесообразен из-за снижения твердости роли- щка. Охлаждение вставки до температурывыше -20 а С неэффективно из-за недостаточного линейного сиЫтия вставки вдольее оси, что в конечном итоге приводитк недостаточной величине растягивающих 23напряжений в теле ролика и, как следствие, его недостаточной жесткости, Охлаждение вставки до температуры ниже-270 ф С технически неосуществимо. 30На фиг, 1 изображен ролик, нагружен-"ный сжимающими усилиями; на фиг. 2 -ролик нагруженный растягивающими усилиями; на фиг; 3 - ролик, общий вид.Предварительное напряжение роликов 35осуществляется приложением сжимающихролик усилий, направленных вдоль егооси. Однако для роликов большей общейдлины ( , ) и сравнительно небольшогодиаметра ( Э) (Сниболее 5) сжимающие 40напряжения, направленные вдоль оси,снижают жесткость ролике. Это проиллю-стрйрованно на фиг. 1, где к ролику 1,лежащаему на опорах 2, приложено сжимающее усилие, показанное стрелками 3, 45а давление металла при правке на роликстрелкой 4, При этом ролик прогинаетсяна величину 5. Сжимающие усилия увеличивают величину прогиба,Предлагаемый способ получения ролика обеспечивает приложение к нему растягивающих усилий 6 (фиг. 2), что ведет при том же давлении металла на ролик к уменвшению прогиба 7,Способ заключается в установке охлажденной вставки 8 (фиг. 3) в осевом канале 9 предварительно нагретого ролика 1. Вставка фиксируется завинчивающимися пробками 10, После сборки вставки 8 и ролик 1 приобретают температуру окружающей среды. При этом ролик укорачивается, а вставка удлиняется, что вызывает появление растягивающих напряжений в теле ролика, т, е.увеличивается жесткость ролика. Величину растягивающих напряжений регулируют температурами вставки и ролика перед сборкой.П р и м е р. Из слитка стали 9 х 2 изготавливают путем ковки заготовку ролика правильной машины стана 2500 холодной прокатки. Производят операции термообработки, мехунической обработки до диаметра бочки 200 мм и общей длины (бочки, шеек и приводных концов) 3600 мм, сверление с осевойканала до диаметра осевого отверстия 80 мм и закалку. Отдельно изготовляют встав-ку из стали 40 Х диаметром 79 мм и длиной 3300 мм, После изготовления вставку подвергают объемной закалке и отпуску для повышения ее прочности.Для фиксации вставки изготовляют резьбовые пробки длиной по 150 мм, ввинчивающиеся в осевое отверстие ролика.Перед сборкой ролика его нагревают до температуры низкого отпуска 140 240 С, а вставку охлаждают до(20) ( 270) С, После установки вставки в ролик ее фиксируют резьбовыми пробками. При выравнивании температур ролик получает напряжение растяжения, направленное вдоль оси.Варианты сочетаний температур нагре.- ва ролика, охлаждения вставки и величины растягивающих напряжений представлены в таблице.где с - температурный коэффициентлинейного расширения;аФ - разность температур роликаи вставки при сборке;: Е - модуль упругости;Е - площадь поперечного сечении;вставки;Г - площадь поперечного сеченияролика.Следует отметить, что величина растягивающих напряжений при данных геометрических размерах и материале ролика и вставки зависит только от разности их температур при сборке и не зави- Зй сит от температуры ролика со вставкой при его работе.Применение роликов высокой жесткости позволяет в ряде случаев отказываться от установки, дополнительных опорных И роликов, что снижает стоимость оборудоРастягивающие напряжения, повышающие жесткость ролика, можно опреде. лить по формулевания, например правильных машин не менее, чем на 40%,Способ изготовления ролика, преимущественно для роликовых правильныхмашин, включающий предварительноеполучение ролика с осевой полостью ивставки, введение в осевую полость сфиксацией в осевом направлении, о т л ич а ю щ и й с я тем, что с целью йовы-шения жесткости, ролик перед введениемовставки нагревают до 140 240 С, авставку предварительно охлаждают доминус 20-270 о,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1, Петров А. С. и др, Производствовалков холодной прокатки. Й., Металлургиздат, 1962, с, 34-148,2, Полухин В, П, и др, Составной рМбочий инструмент прокатных станов,М., "Металлургия, 1977, с. 21-22,3. Авторское свидетельство СССР, К Заказ 1 П Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 или 8/34 Тираж ВНИИПИ Гос по де 113035, М587ударственн ам изобрсква, ЖПодписноего комитета СССРтений и открытий5, Раушская наб., д, 4/