книги из ГПНТБ / Чекмарев, А. П. Гнутые профили проката

либровки более чем 20 уголков, 80 швеллеров и корытнЫХ Профилей различных размеров.

Экспериментальная обработка алгоритмов проводилась на ЭВМ

«Минск-22».

мовке расстояние между ребордами должно обеспечить заход по­ лосы в калибр, при непрерывном процессе — фиксировать выходя­ щую из калибра полосу.

Калибр конструкции у — 2 также применяют в черновой группе стана при непрерывном профилировании. Калибр такой конструкции благодаря наличию вреза в верхний валок фиксирует валки от осе­ вых сдвигов и обеспечивает стабильное положение полосы и точные ее размеры.

Калибр конструкции у = 3 применяют, как правило, в средней части стана при непрерывном профилировании, однако не исключено его применение и при поштучном профилировании. Применение та­ ких калибров позволяет сформовать профиль с большой точностью.

Калибр конструкции у = 4 используют как при поштучном, так и при непрерывном профилировании, когда суммарные углы под­ гибки достаточно велики и практически исключена возможность осевых смещений профиля.

Алгоритм калибровки уголка учитывает:

а) способ формовки, в данном случае выбрана формовка по способу II как единственно правильная для производства уголков;

б) различные маршруты профилирования (углы подгибки); в) различные 'соотношения размеров полок; г) различные соотношения толщин стенки профиля;

д) особенности калибровки несимметричных уголков; е) радиус закруглений в чистовых калибрах, который зависит от

механических свойств исходной заготовки; ж) наличие натяжения;

з) возможность введения в калибровку новых конструкций ка­ либров и формул для их расчета (в случае дальнейшего совершен­ ствования калибровок уголков);

и) различные сочетания конструкций калибров; к) технологию профилирования (отдельными полосами или не­

прерывно).

90

Особенности калибровки уголка должны являться предпосыл­ ками для создания алгоритма калибровки этого профиля [38].

В качестве исходных данных задают размеры готового профиля, параметры калибровки и некоторые размеры калибров:

bх, Ь2— размер полок профиля, мм (для симметричного уголка Ьх = 62)'.

а— конечный суммарный угол подгибки полки про­ филя, град;

Р — конечный суммарный угол подгибки второй полки

R — радиус закругления на готовом профиле, мм; q — число закруглений; для уголка <7 = 1 ;

L— номер формующей клети;

п — количество формующих клетей; я8 — 1 — число циклов расчета в восьмеричной системе;

k — плюсовой допуск на ширину заготовки; 7 — конструкция калибров;

гш— передаточное отношение шестеренной клети;

а;, Р(. — суммарные углы подгибки в клетях, град;

н— основной диаметр нижнего валка, мм. Величины гш и £)ф и зависят от конструкции стана.

Принятые обозначения некоторых размеров калибров, мм:

А — длина участка стенки ручья нижнего калибра конструкции

/ = 1, расположенного между коническими поверхностями;

Б— зазор между вертикальной плоскостью реборды нижнего валка и вертикальной поверхностью выступающей части

верхнего валка калибров конструкции / = 1 и / = 2; Е — зазор между коническими поверхностями верхнего и ниж­

/ = 3;

М— зазор между пояском верхнего валка и торцом полки в ка­ либрах конструкции j = 2 и j = 3;

Н — длина конической образующей ручья нижнего валка кон­ струкции / = 4; зависит от сортамента.

Радиусы закругления на готовом профиле (или в чистовой клети) R в зависимости от толщины 5 и механических свойств исходной за­ готовки приведены ниже (числитель — при временном сопротивле­ нии меньше, знаменатель — больше 470 МН/м2, т. е. 47 кгс/мм2).

Калибровка несимметричного уголка рассчитывается с учетом углов р, и обе половины калибра суммируются с добавлением сты­ кующих величин (рис. 54).

91

ров для производства уголков

92

Таблицы исходной информации целесообразно составлять таким образом, чтобы постоянные и изменяющиеся параметры калибровки были разделены.

Исходная информация для расчета калибровки уголка включает постоянные параметры калибровки, а также размеры готового про-

■ филя. К ним относятся:

АЛГОРИТМ КАЛИБРОВКИ ГНУТЫХ УГОЛКОВ

На основании указанных выше предпосылок логическая схема управления может быть построена так, как показано на рис. 55.

Вычислительная машина, получив команду о начале вычислений, приступает к реализации алгоритма в следующем порядке.

Блок 1, получив информацию об исходных данных, проверяет логическое условие Ьг = Ь2, т. е. симметричен профиль или нет (рис. 56). При выполнении этого условия система переключается на блок 2, который определяет величину прямого участка а полки про­ филя:

а = с = bx (R + 5).

При невыполненииэтого условия система переключается на блок 3, который определяет величины а и с для несимметричного уголка:

а = Ь ,— (R + S); с = b2— (R + S).

Затем управление передается на блок 4, который определяет про­ тяженность изогнутых участков, ширину исходной заготовки В (при условии, что нейтральный слой проходит посередине профиля (и Вт (по эмпирической формуле), общую величину корректировки F и ве­ личину корректировки /, которую необходимо учесть при расчете

94

длины прямых участков.

5 r = (bi + 6.)— f (3S + /?)sln(a + P )-ft;

F '= В — £ r;

Если профиль симметричен, La = La.

p

В случае Ьг = b2, a = p, fa — = -у , т. e. величина коррек­

тировки учитывается поровну в каждый участок.

Блок 5 проверяет логическое условие Ьг = Ь2. При выполнении этого условия блок 6 определяет величину прямых участков с учетом корректировки акор = скор — а — fa, при невыполнении блок 7 определяет величины акор и скор раздельно:

®кор ® /со

^кор ^ /(3>

затем блок 8 определяет величины, необходимые для дальнейших расчетов:

sina,-, cosa,-, tg a t-, ctga,-.

Блок 9 проверяет логическое условие a = р, т. е. симметричен ли профиль.

При выполнении этого условия система переключается на блок 10, который определяет величины б и б' (см. рис. 54):8

При невыполнении этого условия, система переключается на блок 11, который определяет величины, показанные на рис. 54:

Величины, определенные в блоке 10 или в блоке 11, передаются в блок 12, который определяет диаметры:

Db — диаметр нижнего валка в месте пересечения образующих калибра;

96

D±. в — основной диаметр верхнего валка;

Ъ'в — диаметр верхнего валка в месте пересечения образую­ щих калибра:

A — Aj>. н — 26; ^ф. В ^ф.н *Ш1

А = £>ф.в + 26'.

Блок 13 проверяет логическое условие / = 1. При выполнении этого условия система переключается на блок 14, который опре­ деляет следующие величины:

при дальнейшем увеличении углов подгибки должен перейти в дугу, а также отрезки е (см. рис. 53, / = 1);

I — длину полки профиля в i проходе, и, наконец, горизонталь­ ную проекцию b полки профиля, входящей в калибр / = 1;

d l^OL I-1*У

e = (R + S) tg at;

l — акор + e + d\ b = l cos a-L.

Блок 15 определяет ширину ручья нижнего калибра первой формующей клети В 2:

В 2 = В г + 0,5,

где В г = акор + La.

Блок 16 проверяет логическое условие: прерывен или непрерывен технологический процесс. Если процесс прерывен, то система аереключается на блок 17, который проверяет логическое условие: меньше или равна 80 мм ширина полки Ьг. Здесь необходимо отметить, что в зависимости от ширины полки и толщины профиля приняты раз­ ные формулы для определения ширины ручья закрытого калибра нижнего валка Вы.

При невыполнении логического условия в блоке 17 система пере­ ключается на блок 22, который проверяет выполнение условия 5 = = 5ч-8. При выполнении логических условий в блоке 17 и блоке 22 система с этих блоков переключается на блок 18, который опреде­ ляет Вп при i = 2, 3, 4 и >4.

При i = 2, 3, 4

А ; = bi-i + 0,5;

при i > 4

А / — bi_1.

При невыполнении условия в блоке 22 система переключается на блок 23, который определяет B2i по формулам:

при i = 2; 3 B2i = bt_x + 0,5; при i = 4 B2i =

при i > 4 B2i = Ь;_! — 0,5.

Результаты расчета из блоков 18 и 23 передаются в блок 19, который определяет ширину ручья калибра верхнего валка B3i:

B3i = B2i Б.

Вернемся теперь к блоку 16. Если процесс непрерывный, то си­ стема, минуя блоки 17, 22, 18, 23, переключается непосредственно на блок 24, который определяет В21 по общей формуле

Ви = bL + 0,5,

а затем на блок 19 (см. выше) и блок 20, который определяет глубину ручьев калибров нижнего к и верхнего h' валков:

h = B2i tg a „ . h’ = B3i tg a,-.

Затем система с блока 20 переключается на блок 21, в котором рассчитываются промежуточные диаметры Du, DB и диаметры буртов верхнего и нижнего валков D6 D, D6 „:

Dh = DB + 2Л;

D'H= Da + 2А;

DB = d ; — 2h'.

Далее система переключается на блок 35, который проверяет логическое условие i — п, т. е. последняя ли это формующая клеть. При невыполнении этого условия система переключается на блок 8, который начинает вести расчет для следующей формующей клети.

Возвратимся теперь к блоку 13. При невыполнении логического условия j = 1, т. е. если / =f= I, система переключается на блок 25, который проверяет логическое условие / = 4. Если это условие не подтверждается, то система переключается на блок 26, который про­ веряет логическое условие / = 5.

Как отмечалось ранее, в настоящее время уголок формуется в ка­ либрах четырех конструкций. Однако не исключена возможность, что при дальнейшем развитии и усовершенствовании калибровки уголка появятся новые конструкции калибров. Поэтому в логической схеме алгоритма предусмотрен резерв для расчета новых калибров.

Итак, если логическое условие / = 5 подтверждается, система переключается на блок «резерв». Если логическое условие блока 26 не подтверждается, т. е. / =j=5, то система переключается на блок 27.

98

Калибры конструкции / = 2 и / = 3, как видно из рис. 53, имеют много общего, поэтому ряд размеров калибров определяется, для них по одинаковым формулам.

Блок 27 рассчитывает отрезки е', d, поперечную вытяжку в дан­ ном калибре X, величину образующей калибра 1и а также горизон­ тальные размеры калибра В4, Въ, Въ, В, и соответствующие им вы­ соты hlt h2, h3:

логическое условие j = 2. При выполнении этого условия система переключается на блок 29, который рассчитывает величину В8и соот­ ветствующую ей величину 1гь:

Если это условие не подтверждается, т. е. если / = 3, система переключается на блок 30, который определяет величины диаметров

После расчета этих величин система переключается на блок 31, где также проверяется логическое условие / = 2. При выполнении этого условия система переключается на блок 32, который рассчи­

При невыполнении условия у = 2, т. е. если у = 3, система пере­ ключается на блок 33, который определяет величины Dn, h0, В9:

^ 6 = ^ ф . н ~Ь ^ ф . в В>а,

Вд = ha ctg a £.

После окончания расчета в блоке 32 или 33 система переключается на блок 35, который проверяет логическое условие i = п, т. е. по­ следняя ли это формующая клеть. При невыполнении этого условия система переключается на блок 8, который начинает вести расчет для следующей формующей клети.

Вернемся теперь к блоку 25, где была прервана логическая цепь при у 4= 4.

Если логическое условие блока 25 подтверждается, т. е. если у = 4, система переключается на блок 34. Блок 34 определяет верти­ кальную h7 и горизонтальную В 10 проекции образующей конуса

•нижнего ручья калибра (конструкция у = 4), диаметры буртов верх­ него и нижнего валков D7 и Da, а также размеры ручья калибра верхнего валка ha и Вп :

h7 — Н sin a £;

В 10 = Н cos a,-;

D7 = Db + 2h7\

£*8 = ^ ф . н + ^ ф . в D 7\

В n = ha ctg (a,. + Да,).

Затем управление передается в блок 35, который проверяет вы­ полнение логического условия i = п, т. е. последний ли это формую­ щий калибр. При невыполнении этого условия принимается решение о повторении расчета, начиная с блока 8 для последующей формую­ щей клети. Если логическое условие в блоке 35 подтверждается, си­ стема переключается на блок 36, который проверяет логическое усло­ вие Ьх = Ьг. При выполнении этого условия расчет прекращается. Если логическое условие в блоке 36 не подтверждается, то цикл рас­ чета повторяется для второй полки профиля, причем расчет про­ водится для

Экспериментальная проверка алгоритма проводилась для ка­ либров типов у = 1, у = 2, у = 3, у = 4 равнобокого уголка 100 X X 100 X 5 (табл. 5, 6) и неравнобокого уголка 100 X 60 X 4.

100