ПРАВИЛЬНО-РАСТЯЖНОЙ ОКАЛИНОЛОМАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области металлургического машиностроения и может быть использована в составе непрерывных агрегатов отделки, в частности, агрегатов для правки преимущественно тонкого полосового проката.
Известна роликовая машина для правки полосового проката, содержащая расположенные на станине в шахматном порядке подвижные и неподвижные роликовые обоймы с правильными роликами и прижимные ролики, связанные с роликовыми обоймами (см. авт. св. СССР №1080295, B21D 1/02).
Недостатком известного устройства является низкое качество обрабатываемой полосы в результате того, что в процессе правки и удаления окалины незначительный поперечный изгиб полосы не обеспечивает достаточного разрыхления и отслаивания окалины с ее поверхности.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является устройство для правки полосы, содержащее смонтированные на станине в шахматном порядке друг относительно друга верхние и нижние кассеты, в каждой из которых размещены опорные стационарные ролики, промежуточные ролики и плавающий рабочий ролик. При этом устройство содержит осевые упоры плавающих рабочих роликов и механизмы регулировки упоров, выполненные в виде консоли с пазом (см. пат. СССР №1496862, B21D 1/02).
Недостатком данного устройства является недостаточно эффективное удаление окалины с поверхности полосы вследствие того, что его конструктивное выполнение не позволяет задавать полосе необходимую степень деформации и обеспечить достаточный поперечный изгиб полосы, для возникновения радиальных напряжений, способствующих интенсивному разрыхлению и отслаиванию окалины.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества поверхности обрабатываемой полосы.
T
2
Поставленная задача решается тем, что в правильно-растяжном окалиноломателе полосы, содержащем смонтированные на станине в шахматном порядке друг относительно друга верхние и нижние кассеты, в каждой из которых размещены опорные стационарные ролики, промежуточные ролики и плавающий рабочий ролик, согласно изменению, две нижние кассеты установлены в направлении движения полосы наклонно под углом 10-12°, а радиус плавающего рабочего ролика каждой кассеты выбран из условия: , где h - толщина полосы, мм; σ - предел текучести стали, Н/мм.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображен правильно-растяжной окалиноломатель с частичным разрезом узлов.
Заявляемое устройство содержит станину 1, на которой смонтированы в шахматном порядке относительно друг друга верхние 2 и нижние 3 кассеты, а также гидроцилиндр 4. При этом верхние кассеты 2 закреплены стационарно к станине 1, а две нижние кассеты 3 в направлении движения полосы установлены наклонно под углом 10-12°. Для этого использованы клинообразные в поперечном сечении прокладки 5. Две нижние кассеты 3 установлены на подвижных траверсах 6, которые размещены в направляющих станины 1 и оперты на нажимные винты 7 механизмов настройки 8.
Устанавливать две нижние кассеты в направлении движения полосы наклонно под углом менее 10° нецелесообразно, так как это не позволит задать нужную степень деформации полосе, необходимую для снятия в ней остаточных напряжений, что препятствует качественному удалению окалины с поверхности обрабатываемой полосы.
Устанавливать две нижние кассеты с углом наклона более 12° также нецелесообразно, т.к. в этом случае расстояние от рабочей поверхности промежуточных и опорных роликов до поверхности обрабатываемой полосы будет меньше допустимого, что приведет, при контакте с полосой, к ее повреждению, следовательно к снижению качества поверхности. Кроме того, будет наблюдаться высокий износ рабочих узлов окалиноломателя.
T
2
Механизмы настройки 8, смонтированные на траверсе 9, перемещаются гидроцилиндром 4. Каждая верхняя 2 и нижняя 3 кассета состоит из рамы 10, в которой монтируется пирамида роликов, состоящая из опорных стационарных роликов 13, жестко закрепленных на раме 10, промежуточных роликов 12 и плавающего рабочего ролика 11. Причем радиус последнего определяется из условия: , где h - толщина полосы, мм; σ - предел текучести стали, Н/мм, полученного эмпирическим путем. Позицией 14 на рисунке обозначена обрабатываемая полоса.
Такое конструктивное выполнение заявляемого устройства позволяет обеспечить минимальное расстояние между плавающими рабочими роликами 11 в каждой паре кассет 2 и 3. В результате чего, в процессе правки полосе 14 задается больший поперечный изгиб, приводящий к возникновению радиальных напряжений, превышающих прочность сцепления окалины с поверхностью полосы, которые, в свою очередь, способствуют разрыхлению, отслаиванию и осыпанию окалины.
Правильно-растяжной окалиноломатель работает следующим образом. Нижние кассеты 3 выставляют в исходное положение для осуществления беспрепятственного прохода переднего конца полосы 14 через правильное устройство. После закрепления переднего конца полосы на моталке (на рис. не показано), нижние кассеты 3 перемещают в рабочее положение, создавая изгиб полосы 14, после чего начинают протягивать полосу через устройство. За счет установления двух нижних кассет 3 под углом 10-12° относительно подвижной траверсы 6, каждая пара кассет 2 и 3 в рабочем положении имеет минимальное расстояние между плавающими рабочими роликами 11, в результате чего увеличится охват рабочей поверхности плавающих рабочих роликов полосой и степень деформации значительно увеличится. А использование плавающих рабочих роликов 11 радиусом, определенном из заявляемого условия, учитывающего характеристики обрабатываемого металла, позволяет задать полосе больший поперечный изгиб, в результате чего на поверхности заготовки 14 возникают радиальные напряжения, которые способствуют разрыхлению, отслаиванию и осыпанию окалины. В процессе протягивания обрабатываемой полосы 14 через устройство наиболее интенсивное разрыхление и отслаивание окалины наблюдается в зоне первых двух пар наклоненных нижних кассет 3 по направлению движения полосы. В следующей паре кассет 2 и 3 по ходу движения полосы 14 происходит полное удаление окалины с ее поверхности. После прохождения заднего конца полосы через правильно-растяжной окалиноломатель нижние кассеты 3 приводят в исходное положение.
Для обоснования преимуществ заявляемого устройства были проведены лабораторные испытания с целью оценки качества поверхности обрабатываемой полосы в зависимости от угла наклона двух нижних кассет, и радиуса плавающего рабочего ролика, выбранного из заявляемого условия. В качестве объекта исследований была использована заготовка из стали марки Ст.40 толщиной 3 мм. Качество очистки полосы от окалины исследовали визуально. Все необходимые данные приведены в табл.1.
Полученные результаты лабораторных испытаний показывают, что использование заявляемой конструкции позволяет увеличить площадь очищаемой поверхности полосы от окалины в 1,6-2 раза по сравнению с прототипом.
Таблица 1
Номер опыта
Марка стали
Предел текучести стали, Н/мм<sup>2</sup>
Толщина полосы, мм
Угол наклона кассеты
Радиус плавающего рабочего ролика, мм
Площадь удаленной окалины, %
Примечание
№1
Ст.40
350
3
8°
350
56
№2
Ст.40
350
3
10°
350
69
№3
Ст.40
350
3
12°
350
78
№4
Ст.40
350
3
15°
350
-
Задевание полосы о ролики (процесс нестабилен)
№5
Ст.40
350
3
8°
403
43
№6
Ст.40
350
3
10°
403
64
№7
Ст.40
350
3
12°
403
73
№8
Ст.40
350
3
15°
403
-
Задевание полосы о ролики (процесс нестабилен)
№9(прототип)
Ст.40
350
3
0°
450
40