ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ СОСТАВНОГО ПРОКАТНОГО ВАЛКА

Полезная модель относится к конструкциям составных прокатных валков и может быть использована при демонстрации их преимуществ и основных потребительских характеристик, таких как надежности соединения, отсутствие кругового и продольного смещения сопрягаемых частей валка.
Известна конструкция составного прокатного валка, принятого в качестве прототипа, включающая несущую профилированную ось с ограничительным буртом и бандаж ответной формы (Составной прокатный валок. Патент России №2310530. МПК В21В 27/03).
К недостаткам этого устройства относится невозможность наглядно продемонстрировать эффект от исполнения и оценить надежность соединения сопрягаемых частей составного валка. Кроме того, собранные по посадке составные части валка не позволяют исключить влияние натяга.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в создании простого и эффективного в демонстрации соединения, обеспечивающего надежность сцепления сопрягаемых частей - несущей оси и бандажа, исключающее их взаимное смещение даже при отсутствии натяга.
Эта задача решается тем, что в демонстрационной модели составного прокатного валка, включающей профилированную несущую ось с ограничительным буртом и бандаж ответной формы, несущая ось выполнена из двух разъемных осесимметричных частей, соединенных в плоскости взаимного стыка, например, с помощью штифтов, при этом профилированный бандаж выполнен из прозрачного материала, например, из оргстекла, а соединение несущей оси с бандажом выполнено без натяга.
Выполнение соединения несущей оси с бандажом без натяга позволит полностью исключить влияние этого фактора на надежность соединения и наглядно, за счет прозрачности бандажа, продемонстрировать эффект, достигаемый исключительно за счет механической сцепки различных вариантов конструктивного исполнения модели составных валков.
Возможные варианты конструктивного исполнения разъемных осесимметричных частей несущей оси:
- разъемные части выполнены цилиндрическими одного диаметра;
- разъемные части выполнены цилиндрическими разных диаметров;
- разъемные части выполнены коническими.
При этом возможно сочетание цилиндрических частей с коническими. Возможные варианты положения смежных осесимметричных частей несущей оси:
- разъемные осесимметричные части установлены с эксцентриситетом (их контуры перекрываются), при этом продольная ось одного из них совпадает с осью валка;
продольные оси разъемных осесимметричных частей смещены в противоположных относительно оси вращения валка направлениях;
- разъемные осесимметричные части установлены под углом друг к другу, при этом их продольные оси пересекаются в плоскости стыка, а продольная ось одного из них совпадает с осью валка;
- разъемные осесимметричные части установлены под одинаковым углом к оси вращения валка, при этом их продольные оси пересекаются в плоскости стыка, а несущая ось смещена в противоположном изгибу направлении.
На чертеже изображен общий вид демонстрационной модели, выполненной по одному из возможных вариантов конструктивного исполнения составного валка.
Предлагаемый вариант модели составного валка состоит из профильной несущей оси 1 с ограничительным буртом 2 и бандажа 3 ответной формы. Несущая ось 1 выполнена из двух разъемных цилиндрических частей 4 и 5 одного диаметра, установленных под углом друг к другу а, при этом их продольные оси пересекаются в плоскости стыка. Для их крепления между собой в единое целое (несущую ось) может быть использовано, например, штифтовое соединение. Для этого на цилиндрической части 5 установлены штифты 6, а на цилиндрической части 4 - высверлены отверстия.
Сопрягаемая посадочная поверхность бандажа 3 выполнена ответной формы, т.е. соответствующие цилиндрические части внутреннего пространства бандажа расположены аналогичным образом.
В результате установки цилиндрических частей 4 и 5 под углом друг к другу в поперечном сечении образуется геометрическая фигура, получаемая смещением окружностей относительно друг друга. Механическая сцепка, обусловленная формой серповидного участка, выступающего за контур окружности вращения, устраняет скручивание бандажа относительно несущей оси, при этом обеспечивает фиксирование сопрягаемых элементов составного валка, с возможностью передачи больших крутящих моментов даже при малом натяге или его отсутствии.
Для обеспечения наглядности профилированный бандаж 3 изготавливается из прозрачного материала, например, оргстекла.
Диаметры сопрягаемых цилиндрических частей несущей оси 1 и бандажа 3 обеспечивают свободное их перемещение друг относительно друга, так как натяг отсутствует.
Сборка демонстрационной модели составного валка производится следующим образом. Цилиндрическую часть 4 несущей оси 1 с отверстиями под штифты заводят с одного края во внутреннее пространство бандажа 3 до упора в ограничительный бурт 2. При этом, цилиндрическая часть 4 может свободно поворачиваться вокруг своей продольной оси. С другого края бандажа 3 заводят в его внутреннее пространство цилиндрическую часть 5 с установленными штифтами 6 и путем ее поворота вокруг продольной оси добиваются совмещения штифтов 6 с отверстиями. После этого полностью смыкают цилиндрические части 4 и 5 несущей оси. Образующееся штифтовое соединение позволяет имитировать составные части несущей оси как единое целое. В полностью собранном виде круговое и продольное смещение бандажа относительно несущей оси становится невозможным.
Таким образом, в результате указанного исполнения конструкции модели, появляется возможность наглядной демонстрации основных преимуществ, эффективности и практической ценности составных валков, а именно: отсутствие продольного и кругового смещения бандажа относительно несущей оси составных валков даже при отсутствии натяга, что способствует расширению географии и объемов их использования не только в прокатном производстве, но и в других отраслях промышленности.