книги из ГПНТБ / Шор Э.Р. Новые процессы прокатки

НО Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

чину под действием пневматических цилиндров, укрепленных в. металлоконструкции натяжного устройства.

При включении подводящего стола прокатываемый лист пере­ мещается к рабочим валкам. Во время движения лист задевает

укрепленный на столе флажок, который последовательно вклю­ чает через реле времени: нажимной механизм, электромагнит­ ный вентиль пневматических цилиндров, раскрывающих зажим­ ные губки, и привод натяжного устройства. К моменту подхода переднего конца прокатываемого листа к рабочим валкам нажим­ ной механизм осуществляет подъем верхнего валка от начально­

го положения до заданного раствора валков, имея необходимую скорость подъема валка для получения требуемой клиновидности листа. Из рабочих валков передний конец листа попадает в за­ жимные губки натяжного устройства, которые зажимают лист под действием собственного веса груза, ранее находившегося в. поднятом положении пневматическими цилиндрами. К этому вре­ мени включается натяжное устройство, каретка которого с за­ жатым передним концом листа передвигается с постоянным или переменным усилием над отводящим столом в течение всего вре­ мени прокатки, т. е. до выхода заднего конца листа из рабочих

валков. При выходе листа из валков задний конец его опускается на отводящий стол и продолжает перемещаться по нему до мо­ мента освобождения переднего конца листа кареткой. Освобож­ дение переднего конца листа производится с помощью линейки,

укрепленной, например, на металлоконструкции натяжного устройства и воздействующей на рычаг зажимного механизма. Освобожденный передний конец листа опускается па отводя­ щий стол, после чего каретка натяжного устройства останавли­ вается.

Затем производится одновременное включение двух механиз­ мов: натяжного устройства на реверс, для возвращения каретки последнего в исходное положение, и секций отводящего стола,

перемещающих прокатанный лист к укладчику, при помощи ко­ торого лист переносится на стеллаж, расположенный в конце отводящего стола. Нажимной механизм с удвоенной скоростью приводит верхний рабочий валок в исходное положение, которое фиксируется конечным выключателем. На этом цикл работы ста­ на заканчивается.

Работу на стане при нагартовке листов целесообразно произ­ водить следующим образом. При нагартовке листы должны по­

ступать в стан толстым концом с целью возможности приложе­ ния переменного усилия натяжения. Перед началом работы на­ жимным механизмом устанавливают раствор валков на вели­

чину 'наибольшей толщины листа плюс некоторый запас, поряд­ ка 10—15 мм, для создания гидравлической подушки в выше­

О промышленном стане для прокатки листов переменного сечения 111

описанном цилиндре, устанавливаемом между нажимным винтом и подушкой верхнего опорного валка, после чего нажимной ме­ ханизм отключается на все время процесса нагартовки. Цилинд­ ры соединяют с гидравлическим нажимным устройством, созда­ ющим постоянное давление на валки.

На этом подготовка стана к процессу нагартовки заканчи­ вается.

Стопа листов, подлежащих нагартовке, подается краном настеллаж, расположенный у подводящего стола. Укладчиком лист снимается со стопы и переносится на подводящий стол. Пе­ ред включением подводящего стола каретка натяжного устрой­

ства, как и при процессе прокатки, должна находиться в исход­ ном положении — вблизи клети с выходной стороны. Затем гид­ равлическим цилиндром нажимного устройства устанавливается

раствор валков на величину толстого конца листа. При включе­ нии подводящего стола лист должен перемещаться к рабочим вал­ кам, на ходу задевая флажок, включающий последовательно,

через реле времени, гидравлическое нажимное устройство и при­ вод натяжного устройства.

Таким образом, нагартованный лист должен обжиматься в

течение всего прохода с постоянным усилием, создаваемым гид­

равлическим нажимным устройством и одновременно растяги­

ваться натяжным устройством с постоянным или переменным' усилием, в зависимости от разработанной технологии, обеспечи­ вающей получение качественного листа. При выходе листа из валков задний конец листа опускается на качающуюся секцию-

отводящего стола и продолжает перемещаться по нему до мо­

мента освобождения переднего конца листа кареткой натяжного устройства.

После прохода листа верхний рабочий валок опускается в

крайнее нижнее положение, которое фиксируется упором в гид­

равлическом нажимном устройстве. Затем пневматическими ци­

линдрами качающаяся секция отводящего стола приподнимает задний конец листа на уровень линии прокатки. Рабочие валки клети реверсируются и качающаяся секция отводящего стола подает нагартовываемый лист обратно на сторону подводяще­ го стола.

При возвратной подаче листа тонкий конец, последнего встре­

чает на своем пути минимальный раствор валков, установлен­

ный, как указано выше, упором гидравлического нажимного устройства. При прохождении листа через рабочие валки ра­ створ последних меняется в продолжение всего прохода клино­ видным профилем самого листа как это происходит на стане дуо 900, за счет вытеснения рабочей жидкости из цилиндров, распо­ ложенных у нажимных винтов, в систему гидравлического нажим.

112 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

лого устройства, находящуюся под определенным давлением.

При выходе листа из рабочих валков на входную сторону клети

раствор валков в этом положении остается зафиксированным до получения нового импульса от флажка, находящегося на под­ водящем столе. Качающаяся секция стола и каретка натяжного устройства возвращаются в свои исходные положения, чем .и за­ канчивается подготовка к новому циклу прокатки.

Из описанной работы стана (при нагартовке) следует, что

нагартовка в нечетных проходах производится с натяжением, а

в четных проходах—без натяжения.

Правка листов переменного сечения

Профиль бочки прокатного валка и схема обжатий при про­

катке листов переменного сечения выбираются таким образом, чтобы обеспечить хорошую выкатку (без хлопунов и гофра) на

толстой части клиновидного листа. При этом тонкий конец листа может иметь некоторые дефекты выкатки, которые затем исправ­ ляются при последующей правке листов растяжением.

Правка клиновидных листов из дюралюминия с клиновид­

ностыо до 0,5 мм/м производится в свежезакаленном состоянии и осуществляется в следующем порядке:

а) предварительная правка листов на роликовых машинах обычной конструкции; при этом устраняется коробоватость, полу­ ченная при закалке листов; б) прогладка листов на специально оборудованном стане, обеспечивающем прокатку клиновидных листов с малым обжатием при постоянном усилии на валках

(при помощи вышеописанных гидравлических цилиндров, уста­ новленных под нажимными винтами рабочей клети стана) и в)

окончательная правка листов на правильно-растяжной машине; при этом усилие растяжения выбирается в зависимости от пло­ щади сечения тонкого конца листа.

Качественная правка клиновидных листов, различных по толщине переднего и заднего концов, не может быть осуществ­ лена на растяжных машинах, и для этой цели должны применять­ ся специализированные ролико-правильные машины, описание которых приводится ниже.

Особенность машины заключается в том, что расстояние между осями верхних и нижних правильных роликов в процессе правки непрерывно увеличивается пропорционально увеличению толщины сечения полосы по мере ее продвижения или, наоборот, уменьшается, если лист движется толстым концом вперед.

На рис. 60 показана машина для правки листов толщиной от

1 мм у тонкого конца до 4 мм у толстого.1 Клиновидиость листа в пределах 0,15—0,75 мм/м.

1 ВНИИМЕТМАШ спроектированы ролико-правильные машины ана­ логичного типа для правки листов переменного сечения других размеров.

О промышленном стане для прокатки листов переменного сечения 117

парата для правки нужного профиля листа производится вруч­ ную от специального червячного механизма.

На рис. 62 показана схема перемещения верхней станины во время правки листа со стороны входа А и выхода В. Значения А и В для одной из машин определяются по формулам:

ствующий толщине, мм\ к — клиновидность листа, мм!м.

где v — скорость правки, м/мин..;

h2 — толщина толстого конца листа, мм.

как балка, у которой один конец защемлен, а другой свободен. Для каждого клиновидного листа, подвергаемого правке, по

соответствующим формулам можно построить графики, которые позволят быстро определить нужную скорость перемещения вер­ хней станины правильной машины. Передний край верхней ста­ нины со стороны входа листа должен подниматься быстрее зад­ него края, где выходит выправленный лист. Это объясняется тем, что с входной стороны лист изгибается, а с выходной стороны свободно проходит между роликами. Скорость перемещения верхней станины синхронизирована со скоростью подачи листа,

т. е. работа двигателей двух пар нажимных винтов синхронизи­

рована с работой двигателя главного привода. Эту синхрониза­ цию осуществляют тахомашины, установленные на всех трех двигателях.

Регулирование скорости перемещения в диапазонах 1 : 10 для нажимных винтов входной и выходной стороны осуществляется путем изменения напряжения. Каждый двигатель нажимных вин­ тов получает питание от отдельного генератора. Специально отградуированные таховольтметры указывают фактическую ско­ рость правки. Во время правки листов переменного сечения пра­ вильные ролики вращаются непрерывно. Листы поступают в машину тонким концом (можно настроить машину и для случая

подачи листа толстым концом). Перед входом в машину лист отклоняет флажковый выключатель, который через реле времени

дает импульс на включение двигателей механизмов перемещения входной и выходной сторон верхней станины.

Установленные скорости перемещения входной и выходной сторон верхней станины обеспечивают необходимое изменение раствора правильных роликов в процессе прохождения листа.

Остановка перемещения станины и возврат в исходное положе­ ние происходит от флажкового выключателя, установленного на выходе из машины. Возврат станины в исходное положение про­ исходит автоматически на максимальной скорости с переходом на «ползучую» скорость перед остановкой, что обеспечивает точ­ ность остановки.

Для ограничения максимального хода верхней станины в верх

на каждой ее стороне предусмотрены конечные выключатели.

Глава VI

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНОВ ДЛЯ ПРОКАТКИ ЛИСТОВ ПЕРЕМЕННОГО

СЕЧЕНИЯ

1. ГЛАВНЫЙ ПРИВОД СТАНА

Определение мощности электропривода при холодной прокат­

ке металлов (по сравнению с горячей прокаткой) встречает ряд затруднений, так как появляются добавочные факторы, влияю­ щие на процесс прокатки: смазка и сплющивание валков, натя­ жение, наклеп металла и т. д. При прокатке листов переменного сечения добавляется еще один весьма существенный фактор: изменение давления металла на валки в процессе прокатки.

Расчет мощности прокатного двигателя можно проводить дву­ мя методами: аналитическим и с использованием опытных кри­ вых удельного расхода электроэнергии. В практике проектных организаций широко применяется второй, более простой, метод. Однако при этом необходимо располагать кривыми удельного расхода электроэнергии, снятыми в условиях, близких к рассмат­ риваемому случаю, что не всегда возможно.

Имеется также большое количество методов аналитических расчетов, по которым получаются результаты, хорошо согласую­ щиеся с экспериментальными данными.

Расчет мощности двигателя главного привода по аналитическому методу

Расчет мощности и момента прокатки целесообразно, в целях

проверки, осуществлять обоими методами.

Все сказанное выше относится к станам для прокатки листов

как постоянного, так и переменного сечения. Методика определе­ ния давления металла на валки, момента и мощности прокатки одна и та же для обоих процессов прокатки, так как напряжен­ ное состояние в зоне деформации металла одинаково.

Момент на валу прокатного двигателя, необходимый для при­ вода валков, слагается из четырех величин:

120 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

где /И'р — приведенный к валу двигателя момент, требующийся

для преодоления сопротивления деформации прока­ тываемого металла и возникающих при этом сил тре­

ния прокатываемого металла о поверхность валков,

а также для покрытия потерь от момента прокатки в редукторе, шестеренной клети и других частях ста­ на;

ЛГр— приведенный момент, требующийся для преодоления

добавочных сил трения в подшипниках валков, воз­ никающий при прокатке;

Мх.х—приведенный момент холостого хода, необходимый для привода валков во время холостого хода;

■Мднн — приведенный динамический момент, требующийся для преодоления инерционных усилий, возникающих при 'неравномерной скорости вращения валков.

Ниже рассмотрим каждую составляющую в отдельности.

Определение давления на валки и момента прокатки. Момент

прокатки при отсутствии упругого сжатия валков определяется из выражения:

где Р —давление металла на валки;

ф— коэффициент, характеризующий положение равнодей­

ствующей давления на валки; для станов холодной

прокатки Ф = 0,35—0,45; R — радиус рабочих валков;

__Д/г— линейное обжатие; ]/7?Д/г—длина дуги захвата.

В отличие от станов для прокатки листов постоянного сечения давление металла на валки Р в процессе прокатки листов пере­

менного сечения непрерывно изменяется.

Экспериментальные исследования показали, что давление ме­ талла на валки в процессе прокатки меняется примерно по ли­

нейному закону (рис. 63). Длину прокатанной клиновидной ча­ сти листа 1К можно определить из выражения:

1 Pg— hi

Кtg '

Для построения графика распределения давления по длине листа достаточно определить давление у тонкого конца и длину клиновидной части листа.

Давление металла на валки в сечении, отстоящем на рассто­ янии х, равно

где pcp. v — среднее удельное давление в сечении х; Fx — контактная площадь в сечении х;