Способ профилирования валков прокатного стана

(58 4 В 2 1 В 2 7 /О 2 ЗСГ")3%4 Р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС РПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Липецкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 797812, кл. В 21 В 27/02, 1979.Авторское свидетельство СССР В 1197754, кл. В 21 В 27/02,27.01.84, (54)(57) СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ВАЛКОВ ПРОКАТНОГО СТАНА, включающий профилирование образующей бочки валка по параболе путем придания ее рабочей поверхности выпуклости, переменной по окружности бочки, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения получения профиля внешней образующей бочки, обеспечивакщего снижение накопления неравномерности вытяжек по ширине прокатываемой полосы, текущую величину выпуклости изменяют относительно средней ее величины пропорционально синусу текущего значения угла поворота бочкивалка вокруг его продольной оси впроцессе механической обработки,при этом период изменения выпуклостиустанавливают меньшим половины длины бочки и кратным длине окружностибочки валка.1235570 Изобретение относится к прокатно. му производству и совершенствует профилировку рабочих валков станов горячей и холодной прокатки.Целью изобретения является упро" щеиие получения профиля внешней образующей бочки, обеспечивающего снижение накопления неравномерности вытяжек по ширине прокатываемой полосы.Известно, что неравномерность вы тяжек по ширине полосы вызывает появление в ней внутренних напряжений8= Е ьр (1) где Р - модуль упругости, 15 61 р - относительная разность вытя-.жек по ширине полосы.Из теории устойчивости упругих систем известна Формула расчета критической нагрузки, приводящей к поте ре устойчивости гибкой пластины:(3) где О - критические напряжения сжакдтия.В формулах (2) и (3) в качестве характерного размера пластины приня 410 та ширина Ь , а не ее длина А , Такая запись расчетных формул удобна прн а Ь , когда размер ь существенно влияет на критические значения нагрузки. Если аЬ (пластина Сжата45 вдоль коротких сторон), то расчетные формулы удобнее представить в виде:иг Ь а ф(4) Если ограничиться точностью 5%,то примерно при а/Ь1/5 влияниемзакрепления коротких сторон пластиныможно пренебречь и расчет. вести поформуле.Ч = ОИа,2При а /Ь3/4 коэфФициент К практически перестает изменяться с ростом отношения а /В, тогда можно принять К с =: 4 В этом случае число полуволн, оьраэующихся при потере устойчивости пластины на ее поверхности, примерно равно отношению а /Ь, Таким образом, удлиненная пластина при потере устойчивости как бы делится на ряд квадратных свободно опертых по всему контуру пластин, для каждой из которых Кк: 4 Тогда очевидно, что увеличение размера о путем "наращивания" квадратных пластин не приводит к изменению критической нагрузки. Следовательно, для потери полосой плоской формы необходимо накопление внутренних напряжений на определенной длине, равной ширине пластины 6 . Прн этом выражение (5) записывается в следующем виде: Ъ Е ЬТаким образом, для того, чтобыисключить накопление неравномерности вытяжек по ширине полосы и, тем самым, потерю устойчивости и нарушение плоской формы прокатываемой полосы, достаточно периодически изменить величину неравномерности вытяжек .на такую же с противоположным знаком на участке длины полосы, равном ее ширинеНа Фиг, 1 показан валок, имеющий нулевую среднюю по длине окружности бочки выпуклость с изменяющейся по синусоидальному закону текущей величиной выпуклости; на фнг. 2 - разрез по середине бочки, на фиг. 3 - графики изменения текущих радиусовбочки валка по длине ее окружности, на фиг. 4 - изменение профиля внешней образующей бочки валка при изменении угла поворота вокруг ее продольной оси в процессе механической обработки.Приняты обозначения;1. - длина бочки валка;С - текущая величина выпуклости; Кк,К, - текущие радиусы на краюи середине бочки валка соответственно,Т - период изменения выпуклостипо длине окружности бочкивалка;(10) ТсЕ/2К = тп Со зпКУэ (12)2 кр Ккр ср Кгде В.,Йср,Кс- средние диаметр и радиуспо длине бочки валка соответственно;у - угол поворота бочки валка впроцессе его механической обработки,"С- средняя величина выпуклости,С - амплитуда изменения текущегозначения выпуклости относительно средней величины, 1 ОСпособ может быть реализован на шлифовальных станках, оборудованных системами автоматического управления процессом шлифования валков. При этом обычно в процессе механической 15 обработки валок вращается вокруг его продольной оси относительна инструмента.Величину С, выбирают известными, методами расчета профилировок валков. 20 Прокатный валок в большинстве случаев эксплуатируется без перешпифовки при прокатке нескольких типоразмеров полос (до 5-10 типоразмеров), Каждый типоразмер требует для получения 25 планшетной полосы свою величину выпуклости, обусловленную условиями прокатки данного типоразмера: усилием прокатки и связанным с ним изгибом валковой системы, профилем входя-ЗО щей в клеть полосы, тепловым профилем валка и т.п.На практике выбирают усредненную по всем типоразмерам величину выпукС (3) 35ср 2 где С ,С - максимальное и минимальное значения выпуклости для расчетного диапазона типо Оразмеров полос соответственно.Очевидно, что применение .такой профилировки (С, ) эффективно только для определенных типоразмеров полос, 45 для которых расчетная величина выпуклости незначительно отличается от С,р . Иначе применение профилировки С приводит к формированию неравномерности вытяжек по ширине прокатываемой полосы ( 1 р )д, (х - номер типоразмера),Циклическое изменение величины выпуклости по длине окружности бочки валка (фиг, 2) позволяет циклически изменять текущую по длине прокатываемой полосы неравномерность вытяжек по ее ширине. В результате этого накопление неравномерности вытяжек происходит на участке длины полосы, меньших ее ширины, что не приводит к потере полосой устойчивости,Для циклического изменения величины выпуклости по длине окружности бочки валка текущую величину выпуклости изменяют пропорционально синусу текущего значения угла поворота бочки валка вокруг его продольной оси в процессе механической обработки где К - целое число,Параметр С. определяют для монтажной партии типоразмеров полос, например, в соответствии с выражением что позволяет учесть расчетный диапазон (С , С . ). При этом минимальное значение С = С- С, а максимапьное - определяется допускомдля каждого типоразмера на поперечную разнотолщинность полосы,Последнее относится не только кпрокатке разных типоразмеров полос,но и к прокатке одной полосы, еслипри этом изменяются параметры прокатки, например, по длине полосы из-эаизменения ее температуры,Период изменения выпуклости подлине окружности бочки валка устанавливают меньшим половины длины бочкии кратным ее длине окружности в соответствии с выражением Для сохранения постоянного среднего радиуса бочки валка и выполнения циклического изменения выпуклости по формуле (9) необходимо сформировать радиусы на краю и середине бочки валка, например, следующим образом (фиг. 3 и 4)с ср 1 /3яхп КЧ- среднеинтегральные по длине окружности бочкивалка радиусы насередине и на краюбочки.П р и м е р, Профнлируют образующую бочки рабочего валка НШС 2000 горячей прокатки по параболе путем придания ее рабочей поверхности выпуклости, переменной по окружности бочки, длина которой 2 м, а средний радиус 0,4 м. Для выбранной монтажной партии типоразмеров полос известныюи методами расчета профилировок 10 валков с учетом условий прокатки в каждой клети стана данного типоразмера (усилия прокатки, изгиба валковой системы, профиля входящей в клеть полосы, теплового профиля вал ка и т.п.) определяют максимальное (С ) и минимальное (С . ) значения выпуклостей и величину средней выпуклости (С ), Например, С, = 0,1, С,. -Оэ им тогда с, . -- 2 - щ 2, 200 1-0 Затем определяют величину С,: С, = О, 1- (-0,1) = 0,2 мм, и осуществляют шпифование бочки валка в соответствии с выражением (9), при этом д период изменения выпуклости по длине окружности бочки валка устанавливают в соответствии с выражениями (8) Т с 1К = шип фЪО, 8ТВ результате Т = 0,838 М, а К = 3.Для сохранения постоянным среднего радиуса бочки валка и выполнения циклического изменения выпуклости формируют радиусы на краю и середине бочки валкаК,0,4 -- 0,0002 здп 31,1Оф 4 + 3 О 0002 эп 3 ч2 где ч - угол поворота бочки .валкавокруг ее продольной оси в процессемеханической обработки,В результате такого профилированиябочки валка при вращении его в процессе прокатки вокруг своей оси неравномерность вытяжек по ширине про"катываемой полосы изменяется цикли"чески .по длине полосы, Это позволяетисключить накопление неравномерностивытяжек, превышающее критическое дляпотери полосой плоской формы значение, на длине участка полосы равнойширине полосы,1235570 уТ Т Фис ставитель М.Блатовахред О.Сопко Корректор С.Че 1303 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород роектна едактор В.Ивановаказ 3038/6 Тираж 518ПИ Государственделам изобретеосква, Ж, Р Подписноеого комитета СССий и открытийушская наб., д.