Система ящичных сопряженных калибров

(5 Ц 5 В ГОСУДАРСТВЕЮЮЕ ПАТЕНТНвЕДоМСТвО СССР(ГосРАтент сссР АНИЕ ИЗОБР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4932019/27: стана, с кантовкой (22)29,64.91 .,: иэ калибров верх (46) 15.06,93, Бюл, 3 Ф 22нижнего горизонт .(71) Кузнецкий металлургический комбинат ящичные калибр им. В;И.Ленина щими к боковым (72) В.В.дорофеев, И.А.Шарапов, В.С,Ма- ми дна, имею рамзин, Е;М,Пятайкин и Е.А,Нюняев середины калибр (56) Полухин П.И. и др. Прокатное производ- этих участков к гор ство, ММеталлургиздат, 1960, с,259, него горизонта ра рис.162кали боковых с (54) СИСТЕМА ЯЩИЧНЫХ СОПРЯЖЕН- . калибров верхне НЫХ КАЛИБРОВверхнего гориэон (57) Использование: при прокатке заготовок стенок следующи в системе ящйчйых калибров трехвалкового зонта, 5 ил,ата гор а, Сущ ы выпо стенка щими изонта вен угл енок о гори калибпоказан симметричным относительно горизонтальной оси,Ширина калибров 2 и 3 по разъему валков обозначена соответственно В 2 и Вз, дли- Я. на наклонных участков дна этих калибров по .горизонтали, прилегающих к боковым стен-кам и имеющих наклон в сторону уменьше- дния глубины ручья к боковой стенке - СОсоответственно в 2 и вз, углы наклона к вер- Ятикали боковых стенок в калибре 2 и .в днижнем ручье калибра 3 - соответственно1 щ и рзн, углы наклона участков дна ручьевэтих калибров к горизонтали соответственно% и/3 зн. высота ручьев в калибрах соответственно п 2 и пзн, высота калибра 2-Н 2,ширина калибра 2 по предполагаемому аа. икиполнению Ь 2; радиусы сопряжения дна с йбоковыми стенками калибра соответственно г 2 и гзн, В калибре 2 расстояние от буртакалибра до точки пересечения боковой стенки ручьев с предполагаемой шириной калибра по заполнению обозначено п 2, а Изобретение относится к металлургии иможет быть использовано в прокатном производстве при проектировании и эксплуата- .ции клетей трио с сопряженнымикалибрами.Цель изобретения - обеспечить повы. шение стойкости, восстановимости калибров, прочности валков, а такжеустойчивости прокатки, качества продукциии увеличения производительности,На фиг,1 изображена предлагаемая система ящичных сопряженных калибров вклети трио; на фиг,2- нижний ручей калибранижнего горизонта в известной системе.Позициями 1-4 обозначены калибры походу прокатки,Раскат из.калибра 2 верхкего горизонтавалков после кантовки;на 90 поступает в;калибр 3. Тонкими сплошными линиями накалибре 3 показано наложение раската иэкалибра 2 в момент захвата его в нижнемручье калибра 3. Для упрощения калибр 2 при передаче его изонта в калибры ность изобретения: лнены с прилегаюм калибров участка- уклон в сторону этом угол наклона ли в калибрах нижу наклона,к вертииредшествующих зонта, а калибров у наклона боковых ров нижнего гори 1821249расстояние от этой точки до дна калибра Ь 2", 8 калибре 3 расстояние от бурта нижнего ручья калибра до точки пересечениябоковой грани этого ручья с боковой гранью раската из калибра 2 во время за хвата его в нижнем ручье калибра пзк, а расстояние от этой точки до дна ручья пзн" На фиг,2 в несколько утрированной форме показано по известной системе построение нижнего ручья калибра 3 (тол стой линией) и поступающего в него раската из калибра 2, т.е. без наклонных участков дна ручьев в момент захвата (показано тонкой сплошной линией), и в мо мент соприкосновения раската с дном 15 калибра (показано тонкой пунктирной линией). При этом наглядно показано, что в момент захвата раската из калибра 2 он не 20доходит до дна калибра 3 на величину "у",что ухудшает условия захвата, устойчивостьполосы в калибре и увеличивает износ боко-; .вых стенок калибра.В момент, когда раскат достигает дна 25калибра, боковые стенки ручья калибра 3должнб произвести обжатия раската скаждой стороны на величину "Ф". Для того, чтобы захват раската в ручье происходил одновременно по дну и боковым 30стенкам, необходимо, чтобы во время захвата величины "Ф" и "уи были равны нулю, что в известной системе осущществитьневозможно,Для выполнения принципа одновременного касания поступающим раскатомдна и боковых стенок нижнего. ручья внижнем ящичном калибре и известнойсистеме ящичныхсотпряжейных калиброввыведена зависимость по определению 40радиуса сопряжения дна и боковой стенки нижнего ручья нижнего калибра в зависимости от угла наклона боковойстенки, ширины по разьему валков, высоты этого ручья, а также от высоты предыдущего ящичного калибра в верхнемгоризонте валков;Соответствующими должны быть и радиусы поступающей заготовки.Для выполненияпринципа одновременвого касания поступающим раскатомбоковых стенок и участков дна нижнегоручья в нижнем ящичном калибре 3 попредлагаемой системе на основаниифиг,1 выведены зависимости для опреде.ления размеров по горизонтали наклонных участков дна калибров в верхнем инижнем горизонте валков (см. ФОрмулы(2)- (Ьз,н креон -- ) . (3)Конкретный пример построения систе-мы сопряженных ящичных калибров.На этом примере рассмотрим различие системы предлагаемой и существующей, Обозначения элементов калибровприняты в соответствии с прилагаемымифигурами.А) Йзвестная система,Калибр 2.Ширина калибра по разьему валков -82-. 346 ммШирина калибра по заполнениюЬз,2 ЗЗО ммВысота калибра Н 2= 260 ммУклон боковых граней т 9 а= 0,25 = 25Радиус закругления по дну г 2 = 45 ммН 2 - тВысота ручьев калибра лз2260 -10125 мм.2Калибр 3.Ширина калибра по дну нижнего валка- 0,95 хН 2 = 247 ммШирина калибра по разъему валков -ВзммУклон боковых граней нижнего ручья калибра - т 9 рз,нви 0,15 = 15Радиус закругления по дну калибра - .гз,н= 45 ммВысота нижнего ручья - Ьз,н= 153 ммРассмотрим положения раската той жеширины в этом калибре при увеличенномуклоне боковых граней нижнего ручья, равном, например, 25 оуь, (Большие уклоны боко-.вых граней нижнего ручья сопряженныхящичных калибров иметь нецелесообразно,т,к. в таких калибрах резко ухудшается устойчивость полосы).1) Увеличение уклона за счет увеличенияширины калибра по разъему, ширина по днукалибра остается прежней, В этом случаеширина калибра по разъему увеличиваетсяна 30 мм.Для выполнения условия одновременного касания раскатом дна и боковых стенокНедостатками увеличения уклонов боковых граней таким способом являются: 10э) уменьшение ширины буртов междукалибрами;б) уменьшение радиусов закруглениявнутренних углов калибров, что резко увеличивает концентрацию напряжений в опасном сечении валка;в) ухудшение устойчивости полосы, таккак бурт не поддерживает прокатывэемуюполосу;2 Увеличение уклона за счет уменьшенйя ширины по дну ручья калибра (в этомслучае ширина по разъему калибра остаетсяпрежней),Для того, чтобы сохранить условие одновременного касания раскатом той же ширины дна и боковых стенок калибра,определим по формуле (1) необходимые закругления углов нижнего ручья калибра. 202 -250 2 0,25(, 346 - 3302 0,25 В этом случае радиус закругления нижнего ручья калибра оказывается нэмногОбольше, чем по рекомендации (радиусы ззкругления внутренних углов принимают впределах 10-200 от ширины калибра),Для того, чтобы оставить радиус закругления калибра прежним, необходимо, уменьшить высоту предыдущего калибра на24 мм.Недостатком увеличения уклонов боковых граней при существующей системе калибров в этом случае оказывается;а неустойчивость полосы нз рольгзнгеввиду больших радиусов или уменьшенияширины раската;б) неустойчивость полосы в калибре,в) значительное увеличение обжатия полосы в предыдущем калибре верхнего горизонта валков,Таким образом, при выполнении усло- .вия одновременного касания дна и боковыхстенок ручьев калибра раскатом во времязахвата, при увеличении угла наклонабоковых стенок калибра требуется: в одном слу-.чае резко увеличить ширину калибра поразьему и уменьшить радиус закруглениявнутренних углов калибра, э в другом случаерезко увеличить радиус закругления углов Использование предлагаемой системыящичных сопряженнгых калибров по сравнению с существующими калибрами обеспе 40 чивает следующие преимущества.Увеличение стойкости и улучшение восстановимости калибров достигаются следующим образом. Увеличение выпускабоковых граней нижнего валка в 15 ф до45 25 увеличивает продолжительность работы на этом калибре и уменьшает съем металла с валков при переточках, что увеличиваетколичество аереточек валков, а следовательно, увеличивает их стойкость и улучша 50 ет .восстэновимость. Особенно наглядноувеличение стойкости калибров по предлагаемой системе в сравнении с существующей вытекает из того, что в известныхкалибрах, при прочих равных условиях боко 55 вые стенки калибра должны производитьдополнительную обработку поступающего. раската по ширине (отмечено на фиг.2 величиной "Ф"),Повышение прочности валков достаетоо таким образом,калибра в момент захвата определим поформуле (1) радиус закругления углов нижнего ручья калибра,(1 бз 2 02 - ) (025+0,9701)292 -20072 Н 1+0,12 З" 90,7 мм калибра и поступающего раската или уменьшить ширину раската.Б) Предлагаемая система,. Тэк кзк, как и по существующей системе, расче, ы проведены на примере, тех жв калибров.Калибр 2.Все размеры примем одинаковыми с существующими. Величину наклонных участков калибра 2.определим по приведенной выше формуле (2) - (фиг,1).- (250,25 ---- )-55,7 оо мм 346 - 330Калибр 3.Размеры высоты нижнего ручья, ширины по разъему, радиуса закругления в стыке днэ с боковой поверхностью ручья примем одинаковые с существующей системой. Уклон боковых граней нижнего ручья примем равным щ з,н = 0,25 или 25.Тогда ширина нижнего ручья по дну составит 216 мм (см, фиг.1),Величину наклонных участков днэ ка-. либра 3 определим по формуле (3).Опасным сечением в валках с ящичными калибрами является место сопряжения радиуса с дном калибра. 8 этом месте име-ется наименьшая площадьсечения валка и концентрация напряжений при его изгибе и б кручении. При использовании изобретения повышение прочности валков достигается за счет того, что по краям калибрадиаметры . валков становятся больше, а радиус сопряжение наклонных участков дна с дном ка либра берется в 2-3 раза больше, чем в калйбре без наклонных участков й - (2 - 3)г,Особенно этот момент имеет большое значение при расположении калибра ближе к середине бочки валка. 15Повыаение устойчивости прокатки и качества продукции достигается за счет того, что раскат из калибра верхнего горизонта надежно центрируется в нижнем . ручье нижнего калибра боковыми наклон ными участками. Это обеспечивает устойчивость прокатки даже в случае различной . ширины ручьев, составляющих калибр верхйего горизонта. Различная же ширина ручьев в сопряженных ящичных калибрах, 25 как показано выше, является необходи-. мой. Обычная система калибров не обеспечивает таких условий устойчивости раската.Увеличейие пройзводительностидости гаетсю зэ счет увеличения стойкости калиб-. ров, улучшения условий захвата йолосы и надежного удерживания раската калибромот сваливания.Формула изобретенияСистеме ящичных сопряженных алибров трехвалковых клетей с ручьями калибров, образованными наклонными боковыми стенками, радиусно сопряженными с дном, имеющим уменьшенную ширину в нижнем ручье калибров нижнего горизонта, с расположением калибров, предусматривающим кантовку раската при передаче его из калибров верхнего горизонта в калибры нижнего горизонта, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости и восстанови- мости калибра, прочности валков, устойчивости прокатки, качества проката и производительности, участки дна ручьев калибра, прилегающие к боковым стенкам, выполнены с уклоном в сторону середины калибра, причем угол наклона этих участков к горизонтали в калибрах верхнегогоризонта равен углу наклона к вертикали боковых стенок нижних ручьев следующих по ходу прокатки калибров нижнего горизонта, а в последних угол наклона участков дна к горизонтали равен углу наклона боковых стенок к вертикали верхних ручьев предшествующих калибров верхнего горизрнта.1821249 Составитель б,бейнфестТеехред М.Моргентал Корректор Ж,Юск еда ктор город, ул.Гагарина, 10 Производственно. издательский коибиивт +Патент+, т Заказ 2080 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ.ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5