книги из ГПНТБ / Владимиров, Ю. В. Производство стальной ленты за рубежом
.pdfножниц не применяют, если число одновременно нарезаемых лент незна чительно (2-5).
Сначала рулон разрезаемой исходной полосы устанавливают на разматыватель и отматывают ее передний конец. Затем передний конец от гибают, пропускают через систему направляющих, правильных и тянущих роликов и осуществляют поперечную отрезку части, имеющей дефекты.
Иногда отрезку переднего конца производят перед нодачей его в систему роликов, для чего ножницы поперечной резки устанавливают перед этой
системой. Затем полосу задают при помощи |
задающих роликов или валка |
в режущую головку для продольной резки. |
Подученные при этом узкие |
полосы - ленты наматывают под натяжением (от роликовых, колодочных, пневматических или других тормозящих устройств) с применением разде лительных приспособлений в рулоны на барабане моталки. Задний конец исходной полосы также отрезают. В ряде случаев отрезают и концы лент перед их намоткой на моталке на специальных ножницах поперечной рез ки. Продольная резка полосы на ленты сопровождается обрезкой ее кро мок; обрезь наматывают в бунт на кромкомоталке или крошат скрапножницами и пакетируют.
Хорошая работа дисковых ножниц достигается путем установки пе ред ними петлевых устройств, а также вводных боковых направляющих.В последнем случае обеспечиваются точное поступление полосы в режущую головку и одинаковая обрезь с обеих ее кромок. Часто при невозможно сти установки проводковых колец между ножами на оправке или с цевью устранения желобчатости нарезаемых лент перед ножами ставят плоские (в основном из твердого дерева) проводки - клинья со скошенным пе редним концом, обитым фланелью или другой тканью, которыми с обеих сторон режущей головки прижимают полосу и ленту к проводковому сто лу, покрытому листом мягкого металла (например, латуни или алюминия), что предохраняет поверхность разрезаемого материала от повреждений.
Приводное вращение дисковых ножей и барабана моталки может осу ществляться либо индивидуально, либо от одного общего электродвига теля. Для привода моталок на современных агрегатах продольной резки Дополнительно применяют гидравлическую систему. Для привода различ ных роликов или валиков и выполнения ряда вспомогательных операций на агрегате используют как гидравлические, так и пневматические си стемы. .
По принципу разрезания полосы агрегаты продольной резки под разделяются на три типа: с приводным, тянущим и тянуще-приводным ре зон. На агрегате с приводным резом (см.рис.12) резка осуществляется приводными дисковыми ножами без учатия моталки, т .е . ножи захваты вают разрезаемый материал и разматывают его с разматывателя. При этом предусматривается образование за дисковыми ножницами петли. Для обеспечения плотной намотки нарезанных лент на моталке между ней и
ножницами устанавливают тормозящее устройство (натяжной механизм или пресс), которое создает сопротивление наматывающему барабану. Агрегаты такого типа применяют в основном для обрезки кромок полосы и резки с высокой скоростью очень тонких полос или толстых полос повыненной прочности /80/,
На агрегате с тянущим резом разрезаемый материал протаскивает ся через неприводные ножи дисковых ножниц моталкой. Ножи имеют при вод лишь в момент заправки материала в ножницы. Этот агрегат по своей конструкции проще, компактнее, чем первый. Но в данном случае плотность рулонов нарезанных лент, намотанных на один барабан мотал ки, различна, и в процессе резки некоторые ленты могут образовать петлю из-за разнотолщинности исходной полосы по ширине.Такие агрега ты получили наибольшее распространение /3,4/.
Работа агрегатов с тянуще-приводным резом строится по принциру работы агрегатов двух указанных выше типов. Ножи в этом случае при водные. Точная резка тончайшей полосы (толщиной менее 0,2 мм) на ленты достигается только на таких агрегатах.
Многие современные агрегаты могут работать как в режиме при водного и тянущего резов, так и в режиме комбинированного тянуще приводного реза.
По назначению агрегаты продольной резки подразделяются в ос новном на перемоточные, предназначенные только для обрезки кромок полосы (такие агрегаты в данной работе не рассматриваются,, за ис ключением тех случаев, когда на них разрезают полосу вдоль на две узкие полосы), комбинированные, служащие для обрезки кромок поло- ' сы и ее продольной и поперечной резки, и обычные, которые применяют ся для обрезки кромок полосы и ее продольной резки. Часто в составе линии продольной резки агрегатов первых двух типов устанавливают дрессировочную клеть. Наибольшее распространение получили обычные аг регаты, на которых обрезают кромки полосы и одновременно разрезают полосу на несколько узких лент, а наименьшее - комбинированные, ко торые работают главным образом в цехах небольшой производительности в случае, если в установке двух отдельных линий резки - продольной
ипоперечной - нет необходимости»
В(ЗЛА с 1964 по 1970 г. для станов 2и30 - 2135 установлено 19 линий резки горячекатаных полос, из них 14 продольной резки, 2 - комбинированных и 3 поперечной резки. За то же время введено в эк сплуатацию 9 линий резки холоднокатаных полос, из них 8 продольной резки и перемотки и только одна - поперечной резки /79/. В последние годы число установленных агрегатов продольной резки значительно воз росло.
Режимпродольной резки полосы одной и той же прочности во мно-
103
Скорость
резки,м/с
0 , 5 0 8
1 , 0 1 6
1 , 5 2 4
2 , 0 3 2
Таблица 17
|
Режим резки |
полос из низкоуглеродистой стали на агрегатах фирмы |
|
|
|
||||||||
|
|
|
Дж. Нортон энд сан /85/Л' |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Минимальная |
ширина |
ленты (мм) при толщине разрезаемой |
ПОЛОСЫ, |
ММ |
||||||
0 . 4 4 7 : 0 . 6 2 |
0 . 7 6 2 : 0 . 9 1 5 |
|
|
: 1 . 9 0 |
|
: 2 , 6 7 : 3 . 0 5 |
3 4 , 3 |
: 4 . 7 5 |
: 6 . 3 6 |
||||
7 6 0 |
760 |
71 0 |
635 |
56 0 |
5 0 8 |
432 |
407 |
38 0 |
35 5 |
5 3 0 |
2 8 |
0 |
127 |
48 2 |
432 |
38 0 |
35 5 |
3 0 4 |
2 8 0 |
2 5 4 |
2 3 0 |
203 |
. 203 |
1 7 8 |
153 |
127 |
|
7 6 0 |
760 |
7 1 0 |
635 |
56 0 |
5 0 8 |
432 |
4у7 |
58 0 |
330 |
2 5 4 |
1 2 7 |
|
|
482 |
432 |
3 8 0 |
35 5 |
3 0 4 |
2 8 0 |
2'54 |
23 0 |
203 |
203 |
1 7 8 |
1 2 7 |
|
|
76 0 |
76 0 |
7 1 0 |
635 |
5 6 0 |
5 0 8 |
43 2 |
35 5 |
2 5 4 |
1 7 8 |
127 |
51 |
|
|
48 2 |
432 |
3 8 0 |
355 |
3 0 4 |
2 8 0 |
2 5 4 |
2 3 0 |
2 3 0 |
1 7 8 |
127 |
51 |
|
|
7 6 0 |
76 0 |
71 0 |
635 |
5 6 0 |
5 0 8 |
3 5 5 |
2 3 0 |
132 |
102 |
76 |
|
|
|
48 2 |
432 |
3 8 0 |
35 5 |
3 0 4 |
2 8 0 |
2 5 4 |
2 3 0 |
132 |
1 0 2 |
76 |
|
|
|
xJb числителе - полоса шириной 1220 мм; в знаменателе |
1525 мм. |
гом определяется ее размерами. Чем шире и толще разрезаемая полоса, тем меньше минимальная ширина нарезаемых из нее лент (а следователь но, и число резов) и скорость резки. Это связано главным образом с энергосиловыми возможностями агрегата: чем больше ширина и толщина полосы и число резов, тем выше необходимое усилие и меньше скорость резки. Это подтверждается, в частности, режимом резки полос шириной 1220 и 1525 мм из низкоуглеродистой стали (табл.17), применяемым на агрегатах фирмы Дж. Нортон энд сан (см.табл.16) /85/.
Ножи. Усилие резки й качество реза зависят также от прочности полосы, перекрытия (V (положительного) и fl! (отрицательного) верхнего и нижнего ножей в режущей головке ножниц, бокового (горизонтального) зазора S между этими ножами, диаметра и утла заточки ножей, сос тояния их режущей кромки (см.рис.10) /3,4/* С увеличением скорости резки усилие возраотает. Для его уменьшения рекомендуется смазывать ножи, применяя Хлопчатобумажный материал, пропитанный маслом. Полосы толщиной менее 0,5 мм можно разрезать при угле заточки менее 90°. Однако ножи с таким углом неудобны, так как в этом случае используют только одну режущую кромку ножа. Поэтому для резки полос всех толщин в основном применяют ножи с прямоугольной 88точкой.
Чем больше толщина разрезаемой полосы, тем больше диаметр но жей, что подтверждается данными табл.18 для случая резки горячеката-
Таблица 18
Размеры джоковых ножей для резки горячекзтвиых полоо.мм /3/
Максималь |
Диаметр |
: |
Диаметр |
: |
Толщина |
: |
|
ная толщи |
вала |
: |
проста |
. |
ножей . |
: |
|
на полосы |
|
s |
вок- |
|
|
|
|
3,2 |
127 |
|
165 |
|
9,5 |
-13,0 |
|
3,3 |
152 |
|
|
- 9,5 |
-13,0 |
|
|
6,3 |
179 |
|
216 |
|
15,9-19,0 |
|
Диаметр ножей
макси- ; мини мальный ; мальный
229 |
266 |
229 |
266 |
279 |
318 |
ного металла (при этом минимальный диаметр ножей соответствует тому диаметру»- до которого нож можно перешлифовать в процессе его эксп луатации). Материал ножей должен соответствовать металлу полосы.Для полосы из низкоуглеродистой стали применяют ножи из углеродистой хромистой стали с высокой вязкостью и .износостойкостью, закаливае мой до твердости HRC 54-60 /3; 4;56; 124;125/. Для продольной рез ки полосы из средне- и высокоуглеродистой и электротехнической ста лей необходимы ножи из 'быстрорежущей стали. В последнее время для резки больших партий металла и особенно тончайшей полосы наиболее вироко используют твердосплавные ножи с карбидом вольфрама.
Большое значение имеет закалка ножей с обеспечением узких до пусков по твердости. Не менее важное значение имеет прецизионное
105
;.о-апие ножей, что предотвращает появление |
выпуклостей и коробле |
|||||||
нии. |
С:.:чно допуски на |
параллельность и плоскостность поверхности |
||||||
ножей составляют 5 «на;, в особых случаях - 2,5 яка. Лроводкозые |
|
|||||||
кольца следует изготовлять |
с такими же допусками. |
|
|
|||||
|
,!рп установке ножей на оправке наиболее возио учитывать два |
их |
||||||
.праяетра |
- горизонтальный |
3 и вертикальный |
Я |
(перекрытие) за- |
||||
ззг!:.:. |
ijCCiH |
нови установлены |
правильно, кромка |
|
нарезанное ленты на |
|||
[ / ; - |
1/5 |
высоты шеет блестящую поверхность, |
а |
на остальной |
части - |
|||
матово-серую. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Баллучшее качество резки достигается при установке ножей на |
|
||||||
оправке с |
перекрытиим |
f t |
(или даже с вертикальным зазором |
f t |
), |
составим-:д:щ около 1/5 толщины полосы, для более тонкой полосы тре
буется большее перекрытие. Например, при толщине полосы 1,22 мм нуж
но, |
чтобы |
ft= 0 ,I5 мм. Для полосы толщиной 0,31 мм из |
низкоуглеродис |
той |
оголи |
требуется отрицательное перекрытие f t * =0,38 |
мм. Однако эти |
величины являются ориентировочными, так как изменяются в зависимости
от качества (толщины и прочности) полосы.
Боковой (горизонтальный) зазор S между верхним и нижним ножами
выбирают равным 0,05-0,12 толщины полосы. С повышением прочности
полосы и скорости резки зазор может бить увеличен до 0,15 толщины. При слишком большом зазоре монет произойти грубый надрыв кромок лен
ты, а при недостаточном - перегрузка ножниц, быстрый износ ножей и выкрошивэние их кромок, на ленте образуются заостренные кромки с зау
сенцами пли (чаще всего) наблюдаются смятие кромки и изогнутость
профиля но краям (с м .р и с .II). При слишком малом зазоре между ножами
лепта будет оборачиваться вокруг ножа и проводкового кольца и ло мать подводки. При продольной резке полос толщиной 0,3-3,2 мм из
низкоуглеродистой |
стали на |
заводе фирмы ББС |
Каттерс (Англия), в час |
||
тности, возникали |
трудности |
в связи |
с тем, |
что качество кромок |
на |
резанных лент периодически |
менялось |
(кромки |
были то хорошими, |
то |
|
смятыми). Было установлено, |
что ножи не были плоскими и имели де |
фекты прямизны, составляющие 0,15-0,51) мы. После шлифовки с точнос
тью до 5 ыкм на лентах дефектов не было /5 6 /.
вспомогательные детали режущей головки. Ь зависимости от вида
разрезаемой полосы в качестве материала для проводковых колец ис
пользуют прочное дерево (бук, дуб и др .), латунь, алюминий, бронзу, нейлон, неопрен, резину, а также сталь, в сочетании с пластмассой или резиной (как, например, на Ыалготарьянском металлургическом за
воде в Ьенгрии) на боковой поверхности кольца. Ь последние годы наи
большее распространение за рубежом получили неопреновые проводковые кольца. Плоские проводки (клинья) чаще всего изготовляют из дерева
и обивают их фланелью или.фетром. Боковые направляющие для поддао106
кивания полосы с боков при подаче ее в ножи выполняв® либо б виде
роликовых линеек с вертикальными роликами (для полос. толщиной более |
|
I -им), либо в виде пластин из стали или. фосфористой бронзы (для по- |
|
__ |
толщиной менее 3 ;.:«)• Ь качестве материала проставок для установ |
ки |
Ho.ioii ирлользуют закаленную сталь, стола конниц - сталь с "окры- |
ткем из листа латуни, алюминия. Навесные сепараторы над'барабаном |
моталки монтируют на оси балансировочного рычага яра помочи проста
вок из пластмассы (например, |
из твфлонз). |
|
||
Зазор |
hr |
между верхним |
и нижним проводкошми |
кольцами, а также |
превышение |
2 т . |
диаметра ножа |
над диаме ром кольца |
обычно выбирают |
У,"
II |
|
1. |
l'liC.iV.Oxea^ уста |
|
новки дисковых ножей |
||
1 |
|
|
( I ) на оправке с |
|
|
применением резино |
|
1 |
|
вых пли неопреновых |
|
Л |
1 |
проводковых кодец(2) |
|
£ |
I |
|
|
|
. . . i |
|
|
|
|
/ |
|
равными толщине полосы |
(см .рис.Ю ). По окончании |
настройки ножниц |
при использовании резиновых или неопреновых проводковых колец проме жуток между соседними ножами по всей длине оправки заполняют этими кольцами (рис.17). Примыкающие-к ножам проводковые кольца должны
иметь коническую поверхность, их |
следует |
устанавливать со скосом в |
сторону прилегающего ножа /Н О /. |
Минимальная длина проставки $ должна |
|
составлять 20 мм, а максимальная - 60 мм |
/1 2 2 /, |
конструкция ножниц, конструкция дисковых ножниц должна обеспечи
вать быструю смену ножей и получение прямоугольного реза без смятия и
изгиба кромки ленты и заусенцев на ней. Зтому требованию соответствуют
ножницы с индивидуальной горизонтальной, вертикальной |
и угловой |
наст |
ройкой каждой пары ножей на оправке.Кроме того, важно |
обеспечить по |
|
вышенную жесткость ножниц. С учетом этого режущую головку (пару |
валов |
|
с ножами, проставками и проводковыми кольцами) ножниц |
чаще всего |
мон |
тируют в клети на двух станинах открытого или закрытого (при необходи
мости более точной резки) типов. В этом случае для быстрой смены и настройки ножей наружную станину - переднюю бабку - выполняют выдвиж
ной (перемещающейся поперек линии резки) или поворотной, а внутреннюгазаднюю бабку, соединенную с приводом,-неподвижной. Для той же цели в
ряде стран на агрегатах последних типов начали применять сменные кле ти, одна из которых находится в работе, а другая - в стадии настройки.
При невысоких требованиях к качеству нарезаемых лент, особенно тонких, а такие в ножницах старых конструкций режущую головку монтируют только на одной станине, располагая ее в виде кохсолх. Обычно на ножницах обеих конструкций для облегчения регулирования ножей верхний вал вы полняют перемещающимся относительно нижнего. При этом нижний вал ос тается неподвижным по вертикали.
Для обеспечения повышенной жесткости ножниц их ношвые валы (оп равки с ножами, проставками и проводковыми кольцами) монтируют на ре гулируемых конических роликовых подшипниках. Размеры всех деталей на оправке выбирают в зависимости от длины вала, соответствующей ширине разрезаемой полосы, а также от ее толщины, числа требующихся резов и
ширины нарезаемых лент (табл.19, |
рис.10 и 18). |
Таблица 19 |
|
|
|
|
|
Максимально возможное число резов на ножницах про |
|||
|
дольной резки /3/ |
|
|
Ширина |
Диаметр |
Толлщна |
Возможное число |
полосы, |
вала,мм |
полосы, |
получаемых лент |
мы |
|
мы |
|
610 |
127 |
2,2 |
24 |
3,2 |
10 |
||
914 |
127 |
0,7 |
21 |
3,2 |
7 |
||
1219 |
127 |
0,4 |
19 |
3,2 |
3 |
||
914 |
127 |
1,7 |
21 |
3,2 |
10 |
||
1219 |
152 |
0,75 |
21 |
з ;г |
7 |
||
610 |
178 |
1,9 |
21 |
6,3 |
7 |
||
914 |
178 |
1,9 |
21 |
6,3 |
6 |
||
1219 |
178 |
1,6 |
21 |
6,3 |
5 |
||
1524 |
178 |
0,38 |
21 |
6,3 |
3 |
Направляющие, правильные и задающие ролики (валики или валки) перед режущей головкой часто выполняют приводными. Но их привод от ключают сразу после поступления полосы в ножи. На современных агре гатах полоса движется между разматывателем и ножницами и задается в режущую головку автоматически при помощи фотоэлемента путем гидрав лического поперечного перемещения барабана разматывателя даже при плохо намотанном рулоне.
Конкретные типы и конструкции агрегатов продольной резки выби-
108
Рис.18.Ножевые оправки в сборе (без проводковых колец): а - ширина ленты при наружном резе; б - ширина ленты при внутреннем резе(в данном случае она меньше, чем в первом, на две толщины ножа); I - проставки; 2 - гайка оправки; 3 - кольцо под гаечный ключ; 4 - опора верхней оправки в задней бабке: 5 - опора нижней оправки в зад
ней бабке
рают в основном в зависимости от прочностных свойств, толщины и ши рины исходной полосы и получаемой из нее ленты. Особенности и опыт использования этих агрегатов наиболее полно обобщены английской фир мой Мидленд брайт стил стрип /3;4/. Данные этого обобщения для полос различной прочности и размеров с учетом опыта других фирм приведены ниже.
Производство ленты из горячекатаной полосы
При производстве лент из горячекатаной полосы толщиной от 0,4 до 6,35 мм с внутренним диаметром рулона до 1370 мм наиболее целе сообразно использовать размоточное устройство с барабаном в виде
сдвоенных конусов, снабженное ленточным или дисковым тормозом и гид равлическим подъемным столом. Для правки полосы и подачи ее передне
го конца в дисковые ножницы с успехом применяют шестироликовое уст ройство, состоящее из пары приводных тянущих роликов, трех приводных правильных и одного неприводного направляющего ролика, установленно го непосредственно перед клетью ножниц (рис.19). Подшипники устрой ства роликовые. Для подачи полосы в это устройство необходимы привод
и |
отгибатель конца, если толщина полосы превышает 3 мы. Скорость вво |
да |
полосы при заправке составляет 0,25 м/с. |
В данном случае при толщине полосы 3,8 -4,0 мм рекомендуется
работать с отрицательным перекрытием ножей со смазыванием их маслом. Смазку следует производить осторожно, чтобы она не мешала поСледую-
щему травлению полученных лент. В качестве материала для проводко** вых колец успешно используют латунь или алюминий, а также сталь, покрытую пластмассами /НО/. Кроме того, часто применяют резиновые
1U9
|
2 |
|
/ |
5 |
|
и 4 |
||
1 |
Ряс.19. Типовая схема подачи и правки полосы: I - полоса после рэзматывэтеля; 2 - приводные тянущие ролики;3 - приводные правильные роли ки;# - неприводной направляющий ролик;5 - по лоса, идущая к дисковым ножницам
и неопреновые проводковые кольца, которыми заполняют весь промежу ток между соседними ножами (см.рис.17).
Ножницы работают в режиме тянущего реза. Отрезанные кромки шириной 5-20 мм преимущественно подвергают крошению. При толщине кромок менее 3 мм возможно применение кромкомоталок.
В качестве устройств для намотки нарезанных лент служат мотал ки с гидравлически разжимающимся барабаном диаметром около 500 мм, имеющим вставки из закаленной стали или латуни. Захватывающий паз барабана должен быть эксцентриковым. Моталки новых агрегатов про дольной резки оборудованы пневматическими навесными сепараторами, представляющими собой закаленные стальные диски диам.230 мм, боковая поверхность которых заточена на конус (рис.20). Сепараторы смонтиро ваны на оси балансировочного рычага (рис.21).
Рио.20. Схема располо жения навесных сепара
торов н8д барабаном ~ могвлки:
I - сепаратор из зака ленной стали; 2 - про ставки из тефлона; 3 - ось балансировочного ры чаге; # - нэрезанные лен ты; 5 - барабан моталки
НО
1
Рис.21. Схема монтажа навесных сепараторов:
I - балансировочный рычаг“для установки сепараторов; 2 - сепа раторы; 3 - мотэдкэ;4 - движущая
ся лента
5
б
Рис.22. Общая схема агрегатов продольной резки: а - для горячекатаных полос; б - ддя'холодяокэтэных тонких и средней толщины полос;1 - рэзматыватель;2 - гильотинные ножвицы;3 - правильно* радеющее устройство;4 - задающее устройство;!? -
дисковые ножницы; 6 - моталка
Агрегат обслуживают трое рабочих. Идеальная высота линии резки 1070 мм, т .е . разматыватель и моталка должны располагаться ниже уровня пола (рис.22,а).
I I I