CS259460B1 - Zařízeni k výrobě kovových tenkostěnných ohýbaných profilů, nebo profilů podélně svařovaných trubek kontinuálním tvářením za studená - Google Patents

Abstract

Podstata řešení spočívá v tom, že z jednotlivých kotoučů dělených profilovacích válců jsou alespoň dva protilehlé kotouče pevně spojeny s poháněnými hřídeli a to ty, jejichž průměr je základní pracovní a je shodný ve všech profilovacích stolicích pro dosažení shodnosti obvodové' rychlosti těchto kotoučů s posuvnou rychlostí profilovaného pásu, zatímco ostatní kotouče jsou uloženy volně točivé na pohá­ něných hřídelích nebo na osazení sousedních kotoučů, přičemž vzájemný poměr průměru kružnice ohraničující funkční silovou plochu kotouče, pevně spojeného s poháněným hřídelem, a základního pracovního průměru je v rozmezí 1:1 až 1:1,02 a vzájemný poměr průměrů kružnic ohraničujících funkční plochy na každém z volně točivých kotoučů je v rozmezí 1:1 až 1:1,05.

Description

Vynález se týká zařízení k výrobě kovových tenkostěnných ohýbaných profilů, nebo profilů podélně svařovaných trubek kontinuálním tvářením za studená.

Dosud známá zařízení k výrobě tenkostěnných profilů nebo profilů pódélně svařovaných trubek kontinuálním tvářením za studená sestávají z profilovacích stolic, v nichž každé je točně uložen pár celistvých profilovacích válců, nebo profilovacích válců dělených na jednotlivé kotouče, pevně spojených s poháněnými hřídeli. Stolice s válci vytvářejí hlavní tvarové průchody, v nichž je profilovaný pás postupně přetvářen spojitým prostorovým ohybem do konečného tvaru profilu. Toto řešení neumožňuje výrazně minimalizovat energetické ztráty profilovaciho procesu, vznikající např. nepřesným nastavením kalibrační mezery, tlouštkovými tolerancemi vstupního polotovaru, dosud běžně používaným zvětšováním základních průměrů válců od první stolice k zabezpečení tahového napětí v profilovaném pásu mezi jednotlivými stolicemi i ztráty vyplývající z podstaty profilovaciho procesu, vznikající např. rozdílnými délkami trajektorií bodů ohýbaných a neohýbaných částí profilovaného pásu mezi jednotlivými stolicemi.

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení k výrobě kovových tenkostěnných ohýbaných profilů, nebo profilů podélně svařovaných trubek kontinuálním tvářením za studená, sestávající z řady profilovacích stolic s dělenými profilovacími válci - kotouči a z dalších tvarových průchodů, jehož podstatou je, že z jednotlivých kotoučů dělených profilovacích válců jsou alespoň dva protilehlé kotouče pevně spojeny s poháněnými hřídeli a to ty, jejichž průměr je základní pracovní a je shodný ve všech profilovacích stolicích pro dosažení shodnosti obvodové rychlosti těchto kotoučů s posuvnou rychlostí profilovaného pásu, zatímco ostatní kotouče jsou uloženy volně točivě na poháněných hřídelích nebo na osazení sousedních kotoučů, přičemž vzájemný poměr průměru kružnice ohraničující funkční silovou plochu kotouče pevně spojeného s poháněným hřídelem a základního pracovního průměru je v rozmezí 1:1 až 1:1,02 a vzájemný poměr průměrů kružnic ohraničujících funkční plochy na každém z volně točivých kotoučů je v rozmezí 1:1 až 1:1,05.

Podle výhodného provedení mají volně točivé kotouče šířku kalibrační mezery zvětšenu minimálně o hodnotu rovnající se součtu absolutních hodnot kladné a záporné odchylky od nominální hodnoty průměrů těchto kotoučů, tvořících kalibrační mezeru.

Podle dalšího výhodného provedení mají alespoň některé volně točivé kotouče vůči sousedním kotoučům axiální vůli jejíž maximální hodnota je určena součtem odchylek od funkční nominální polohy kotoučů daných tolerančním polem tlouštky profilovaného pásu a odchylek daných výrobními tolerancemi rozměrů kolmých k ose otáčení i rovnoběžných s ní všech kotoučů na jednom hřídeli a uložení volně točivých kotoučů je smykové pro umožnění jejich posuvu ve směru os poháněných hřídelů.

Hlavní výhodou zařízení k výrobě kovových tenkostěnných ohýbaných profilů, nebo profilů podélně svařovaných trubek kontinuálním tvářením za studená podle vynálezu spočívající v tom, že přerušení pevného spojení vybraných kotoučů s poháněnými hřídeli ve vybraných stolicích zajištuje samovolné přizpůsobení jejich obvodové rychlosti vůči posuvné rychlosti profilovaného pásu, čímž dochází k podstatnému sníženi přídavných momentů tření mezi profilovaným pásem a profilovacími kotouči a zajišt ije totožnost navržených základních průměrů válců .

realizujících posuv pásu se skutečně pracovními, což odstraňuje nutnost záměrného postupného zvětšování základních průměrů válců k zabezpečení vzniku tahového napětí v profilovaném pásu mezi jednotlivými stolicemi, které způsobuje další přídavné ztrátové momenty. Spolu s optimalizací třecích poměrů mezi polotovarem a nepoháněnými volně uloženými kotouči zvětšením kalibrační mezery a vytvořením axiálních vůlí umožňujících posuv kotoučů ve směru osy profilovacích válců,podle vynálezu, zapříčiňují shora uvedené výhody, zvýšení účinnosti profilovaciho procesu podle teoretického rozboru až o 40 % a minimálně dvojnásobnou životnost válců. Další výhodou zařízení podle vynálezu je to, že umožňuje tváření povrchově upravených plechů bez poškození povrchu.

Na výkrese je naznačen v osovém řezu jednoho tvarového průchodu příklad provedení dělení profilovacíoh válců na kotouče a způsob jejich uložení u zařízení podle vynálezu.

Profilovací válce všech profilovacích stolic jsou děleny na jednotlivé kotouče 3, £,

2» 2» iir 12, 12» 12.» ^z nichž alespoň dva protilehlé kotouče 2» 2» 2» alespoň v jedné profilovací stolici jsou pevně spojeny s poháněnými hřídeli 2 a 2. Zařízení se skládá z řady těchto profilovacích stolic a dalších tvarových průchodů, z nichž alespoň jedna stolice má vybrané kotouče 2, 2» 2» poháněny a umožňuje vytvoření přítlačné síly, zajištující provedení přetvářných momentů ve všech zbývajících stolicích prostřednictvím tuhosti profilovaného pásu 15.

Tyto poháněné kotouče 2» 2» 2» jsou pevné psojeny s poháněným hřídelem 2» 2» ^{a to} perem 2» nebo perem T_ a mají základní pracovní průměr D^, D^, to je průměr rotační plochy zajištující přenos hnacího momentu na profilovaný pás 15 a tento průměr ρθ, D^, je stanoven ve všech profilovacích stolicích na stejnou hodnotu pro dosažení shodnosti obvodové rychlosti kotoučů 2» 2» 2» ^s posuvnou rychlostí profilovaného pásu 22· Plochy silového působení poháněných kotoučů 2» 2» 2 ^na profilovaný pás 22» to je funkční silové plochy jsou ohraničeny kružnicemi o průměrech D , p₂, přičemž vzájemný poměr průměru D^, p₂ a základního pracovního průměru 1^, je v rozmezí 1:1 až 1:1,02. Tato hodnota velikosti poměru je zvolena pro dosažení vyloučení styku obou stran polotovaru s kotouči v místech působení maximálních přetvářných sil. Pro běžně užívané minimální hodnoty velikosti ramene síly rovné dvojnásobku tlouštky profilovaného polotovaru a při obvyklých základních průměrech kotoučů horních válců profilovacích stolic, jejichž velikost je ve většině případů v rozmezí 100 až 200násobku tlouštky polotovaru, je podmínka vyloučení styku zaručena při hodnotách průměru D^, D₂, jejichž odchylka do základního průměru je rovna nejvýše 2 % tohoto základního průměru. Funkční silovou plochou pro účely vymezení předmětu vynálezu se rozumí společná část plochy povrchů kotouče a polotovaru, která je v rovinném řezu kotouče a polotovaru procházejícím osami protilehlých kotoučů zobrazena částí obrysu kotouče ohraničenou průsečíky obrysové čáry s kružnicemi o průměrech D^,

D₂ vzniklých řezy rovinami kolmými na osu otáčení kotouče v bodech počátku a konce styku a na které působí síly k dosažení požadovaných plastických deformací.

U všech ostatních kotoučů 2» 22» 22» 22» 14 je pevné spojení s poháněným hřídelem 2» přerušeno a to tak, že tyto volně točivé kotouče 8, 22» 22» 22» 14 jsou uloženy kluzně nebo valivě na poháněných hřídelích 2» 2 bud přímo jako kotouč 2» nebo na valivých ložiskách 2, nebo přes vložená kluzná pouzdra 22» nebo na osazení sousedního kotouče 2· Funkční silové plochy volně točivých kotoučů 2» 22» 22» 22» 14 jsou ohraničeny kružnicemi, jejichž průměry -3M' —3' —4M' —4' —5M' —5' í^{sou na} každém z volně točivých kotoučů 2» 22» 22» 22» 14 v poměru 1:1 až 1:1,05. Hodnota tohoto poměru je zvolena k dosažení minimálních ztrát třením mezi polotovarem a kotouči a k omezení extrémních měrných tlaků při zachování funkčních tvářecích vlastností a životnosti kotoučů.

U vybraných kotoučů 2» 22» 22» 22» 2Α» dělených profilovacích válců u nichž je přerušeno pevné spojení s hnaným hřídelem 2» 2» í^{e v} místech silového působení na.profil zvětšena kalibrační mezera s mezi kotouči 2» 22» 22» 22» 22» ^{a to} tak, aby vznikaly minimální přídavné přetvářné sily a přitom byly zachovány funkční vlastnosti profilovacích válců. Nejmenší hodnota tohoto zvětšení se rovná součtu absolutních hodnot kladné a záporné odchylky od nominálních hodnot průměrů D kotoučů 2» 11, 22» 22» 22» to je jejich výrobních toleranci, maximální hodnota je dána zachováním funkčních tvářecích schopností části kotouče vůči dané ose profilovaného pásu 15

Volně točivé kotouče 2» 22» 22» 22» 22» dělených profilovacích válců, u nichž je přerušeno pevné spojení a poháněným hřídelem 2» 2» mají alespoň některé dále vůči sousedním kotoučům 10, 3 axiální vůli a jejich způsob uložení na valioých ložiskách 2 nebo na kluzných pouzdrech 10, nebo na osazení sousedního kotouče 2» nebo přímo na hřídelích 2» 2» jako kotouče 2» jim umožňuje axiální posuv a tím samovolné zaujmutí polohy dané podmínkou nejmenší spotřeby energie. Maximální hodnota této axiální vůle je určena součtem odchylek od funkční nominální polohy kotoučů daných tolerančním polem tlouštky profilovaného pásu 15 a odchylek daných výrobními tolerancemi kotoučů - tolerancemi průměrů a šířek všech kotoučů na jednom hřídeli a jejich uložení na valivých ložiskách 2 nebo na kluzných pouzdrech 10 nebo na osazení soused259460 ního kotouče 2 nebo přímo na hřídelích 2< Z 3^e smykové pro umožnění posuvu těchto kotoučů 2, 22, 2Z' il» 14 ve směru os poháněných hřídelů 2» Z< přičemž drsnost čelních ploch vzájemného styku sousedních kotoučů je v rozmezí 0,4-0,8.

Zařízení podle vynálezu lze použít na všech standardních profilovaclch linkách pro výrobu tenkostěnných ohýbaných profilů, nebo profilů podélně svařovaných trubek.

Claims (3)

1. Zařízení k výrobě kovových tenkostěnných ohýbaných profilů nebo profilů podélně svařovaných trubek kontinuálním tvářením za studená, sestávající z řady pro f i lo vare ich stolic s dělenými profilovacími válci - kotouči a dalších tvarových průchodů vyznačující se tím, že z jednotlivých kotoučů (3, 4, 5, 8, 11, 12, 13, 14) dělených profilovacích válců jsou alespoň dva protilehlé kotouče (3, 4, 5) pevně spojeny s poháněnými hřídeli (1, 2) a to ty, jejichž průměr (βθ, βθ), je základní pracovní a je shodný ve všech profilovacích stolicích pro dosažení shodnosti obvodové rychlosti těchto kotoučů (3, 4, 5) s posuvnou rychlostí profilovaného pásu (15), zatímco ostatní kotouče (8, 11, 12, 13, 14) jsou uloženy volně točivé na poháněných hřídelích (1, 2) nebo na osazení sousedních kotoučů (3), přičemž vzájemný poměr průměru (Dj, D2) kružnice ohraničující funkční silovou plochu kotouče (3, 4) pevně spojeného s poháněným hřídelem (2) a základního pracovního průměru (B_q) je v rozmezí 1:1 až 1:1,02 a vzájemný poměr průměrů (B_3M, B-j, D_4M, ,D₄, Dg_M, Bj) kružnic ohraničujících funkční plochy na každém z volně točivých kotoučů (8, 11, 12, 13, 14) je v rozmezí 1:1 až 1:1,05.

2. Zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že volně točivé kotouče (8, 11, 12, 13, 14) mají šířku kalibrační mezery (s) zvětšenu minimálně o hodnotu rovnající se součtu absolutních hodnot kladné a záporné odchylky od nominální hodnoty průměrů těchto kotoučů (8, 11, 12,

13, 14), tvořících kalibrační mezeru (s).

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že alespoň některé volně točivé kotouče (8, 11, 12, 13, 14) mají vůči sousedním kotoučům (10, 3) axiální vůli (b) jejíž maximální hodnota je určena součtem odchylek od funkční nominální polohy kotoučů daných tolerančním polem tlouštky profilovaného pásu (15) a odchylek daných výrobními tolerancemi rozměrů kolmých k ose otáčení i rovnoběžných s ní všech kotoučů na jednom hřídeli a uložení volně točivých kotoučů je smykové pro umožnění jejich posuvu ve směru os poháněných hřídelů: