Способ изготовления составных прокатных валков универсального балочного стана

(зц 5 В 21 В 27/00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ И кой и сван Причем, сме няют с отношени материала, опре Оы ат оы - 1ные слои бандажа выпм пределов прочностиеляемым по формуле тациия рэ о сечН делы прочноститреннего слоевПа став вид Е = - -отношенР 1Рандажа к усилию сжати андажа; усилия от натя нутрен него сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Украинский научно-исследовательский институт металлов и Уфалейский завод по ремонту металлургического оборудования (72) В.П,Приходько, Я.А,Бэрг, Н.М,Ершов, Г.С.Доценко, И.А,Свистунов, Л.В.Соболев и А.А.Киричков(56) Авторское свидетельство СССР М 410838, кл. В 21 В 27/02, 1968.Патент Японии М 56 - 13539, кл. В 22 0 13/00, 1986.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ УНИВЕРСАЛЬНОГО БА 71 ОЧНОГО СТАНА обретение относится к металлургичеромышленности и может быть испольо на универсальных балочных станах. ль изобретения - повышение эксплуонной надежности валка путем создавномерного напряженного состояния ению бандажа.фиг.1 изображен изготовленный сой прокатный валок; на фиг.2 - то же, торца. Составной прокатный валок состоит из оси 1 с шейками 2 и 3 и приводной лопасти 4. На оси 1 смонтирован бандаж 5 многослойный. Бандаж образован слоями 6,7 и 8 радиусами г 1,ги и гг соответственно и смонтирован на оси 1 методом горячей посадки, 501690871 А 1(57) Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при обработке металлов давлением на универсальных балочных станах. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности валка путем создания равномерного напряженного состояния по сечению бандажа, смежные слои многослойного бандажа выполнены с отношением пределов прочности их материала, определяемым равенством. Смежные слои бандажа могут быть выполнены с их максимальными радиусами, отвечающими условию. Способ позволяет повысить надежность валка и интенсивность процесса прокатки в 1,2-1,4 раза. 1 з,п. ф-лы,3 ил 1 табл,гДе ОЬ и ДЫ - 1 - смежных наружного и бандажа соответственн а 1 = -- отношение радиуса оси к наужному радиусу бандажа соответственно;Г 1 - 122-- отношение максимальных радиусов смежных слоев бандажа соответственно.Соотношение максимальных радиусовсмежных слоев бандажа должно удовлетворять условиюг - 1 Г 7О 1 1 --- с (7)а(2 - 1)+1Учитывая размерЫ слоев и используемые для них материала, данная зависимость позволяет определить максимальноечисло слоев. Очевидно, что число слосв неможет быть меньшей двух, максимальноеже количество слоев может достигать трехчетырех.При изготовлении многослойного бандажа на смежные внутренние слои со стороны внешних слоев воздействуют усилиясжатия Р, которые создают неравномерноенапряженное состояние в бандаже,Величина остаточных напряжений находится в пределах от О до 200 МПа. Присборке валков в резульгате натяга на внутренний слой бандажа воздействует усилиеР 1, формиру 1 ощее остаточное напряжениевалка. В результате анизотропии механических свойств бандажа в нем происходит перераспределение остаточных напрюкений,при котором снижаютсч с одной стороны. градиент остаточных напряжений, а с другой - их абсолютная величина,Для работы валок комг 1 лектуют другимвалком аналогичной конструкции, Комплектвалков устанавливают в универсальнуюклеть и эксплуатируют совместно с паройнеприводных вертикальных валков, В про, цессе работы валок, воащаясь в клети и,цеформируя металл, испытывает циклическиенапряжения сжатия - растяжения бандажа,Укаэанные напряжения суммируются с одноименными остаточными напряжениями,полученными после сборки валка, Величинаэтих напряжений не превышает 10,5% предела прочности материала бандажа,Установлено, что максимальный эффектснижения градиента напряжений по сечению многослойного бандажа составноговалка достигается при условии перераспределения свойств мйтер 14 ала слоев банцажапри одновременном соотношении размеров, определяемых зависимостями (1) и (2),При значениях меньших, нежели определяемь 1 е формулой (1), имеет место поогрессирующее накопление в смежных внутреннихслоях по отношению к внешним напряжений, величина которых под нагрузкой бандажа в процессе прока 1 ки оказываеткатастрофическое влияние на прочностнь 10свойства слоев и бандажа в целом. При превышении соотношения (2) в силу увеличения градиента напряжений на внешних смежных слоях по отношению к внутренним воз растает вероятность разрушения бандажа,Кроме того, в этом случае уменьшение толщины наружного слоя бандажа может привести к ограничению области производства двутавров, имеющих большие фланцы.10 В качестве примера приведем значение параметров предлагаемого составного прокатного валка УБС НТМК применительно, например, к прокатке двутавра 35 Б. Габаритные размеры горизонтального 15 составного валка равны г = 425 мм, г = 750,0мм, Для двутавров 35 Б гь 1 = 500,0 мм, Предел прочности г слоя, изготовленного иэ стали 15 ОХНМ, равен ои 1200 МПа. При требуемом натяге, равном 0,45 мм, препят ствующем перекручиванию бандажа на оси,усилие натяга составляет Р 1 = 0,19 мН, усилие же сжатия г 1-1 равно Р = 0,12 мН, В соответствии с зависимостью (1) предел прочности г 1 слоя должен равен25 019425 425 50012000,12 1 750Г 7507501 1-( - ) 500 750 -0789(- - К - ( - ) 500 425 750 750 г 1 1 ) 425750 750 1 500 2 0,19 1750) (012) 1или г 1 1 = 475,8 мм.Аналогично определены конструктивные элементь 1 составного валка УБС НТМКдля прокатки на нем двутавров в соответствии с ГОСТ 26020 - 83.В таблице приведены данные эксплуа 45 тационной надежности составных прокатных валков, обеспечивающих выпускдвутавров по ГОСТ 26020 - 83, на основаниифизического моделирования валка при различных параметрах его конструктивного исполнения, в том числе и при значениях,выходящих за указанный диапазон при которых цель не достигается, В то же время впредложенном диапазоне отказов валковпо поломкам не наблюдалось, т.е, эксплуатационная надежность валков используетсяполностью,Предложенный валок позволяет повысить надежность валка за счет создания равномерного напряженного состояния по ОтСЮда О ь 1 1 = 1518 МПа,Оптимальная же величина в соответствии с (2)351690 ы 1 1+а-а 1 анные физического моделирования эксплуатационной надежности со тавных валк начение параметра и его велич в соответствии с услови вых нижнии пре 5 ход за верхнии пред 1,01 ов смеж оотношение максимальных рных слоев бандаж г- 1 овием .(., ) гоответств Гыход за нижний предел римечание; (,) и- правые части зависимостей (1) и (2) соответственн сечению валка; повысить интенсивность процесса прокатка в 1,2-1,4 раза за счет увеличения обжатия в клетях, что обеспечивает повышение производительности стана.Формула изобретения 1, Способ изготовления составных прокатных валков универсального балочного стана, включающий посадку на ось многослойного бандажа из слоев различной прочности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности валка путем создания равномерного напряженного состояния по сечению бандажа, смежные слои бандажа выполняют с соотношением пределов прочности, определяемым равенством отношение переделов прочности смежных слоев бандажагде оЬ и о ь; 1 - пределы прочностисмежных наружного и внутреннего слоевбандажа соответственно, МПа;Р 15 Е = -- отношение усилия от натягаРбандажа к усилию сжатия внутреннего слоябандажа;а 1 = -- отношение радиуса оси кгнаружному радиуса бандажа соответственно, мм; г. - 1а =- отношение максимальгных радиусов смежных слоев бандажа соответственно, мм,2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что смежные слои бандажа выполняют с их максимальными радиусами, удовлетворяющими условию . оэффициент снижения эксплуатационн на ежности1690871 орректо жо Заказ 3881 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 а м Составитель. М. Блато едактор М.Келемеш Техред М.Моргентал