книги из ГПНТБ / Владимиров, Ю. В. Производство стальной ленты за рубежом

Производство ленты из холоднокатаной полосы

Широкая полоса (ширина более 610 мы). Широкую холоднокатаную полосу разрезают на ленты в отожженном или дрессированном состоянии. Применяемое при этом размоточное устройство аналогично используемому при разрезке горячекатаных полос, но снабжено дополнительно загруз­ чиком-питателем для двух-трех рулонов и устройствами для бокового перемещения рулона при помощи гидравлической системы, управляемыми микровыключателем или фотоэлементом. В связи с тем, что плоскостность полосы удовлетворительная, правки ее не требуется, поэтому необходи­ мы только два приводных тянущих ролика и один неприводной обводной ролик (рис.22,б). Агрегат работает в основном в режиме тянущего реза.

Диаметр ножей, монтируемых на оправке диаметром около 150 мм, составляет около 300 мм, толщина 6-20 мм в зависимости от ширины по­ лосы или получаемой из нее ленты. Проводковые кольца деревянные (луч­ ше из бука или дуба) или резиновые. В качестве боковых направляющих применяют в основном роликовые линейки с роликами диаметром около 50 мм. Для намотки тонкой обрези с кромок используют кромкомоталки, установленные в стороне от ножниц.

Конструкции моталок и устройств для снятия рулонов ленты анало­ гичны применяемым при резке горячекатаной полосы. Однако для снятия рулонов тонкой ленты без повреждения ее поверхности установлены на съемнике подпружиненные контактные панели. Необходимо также, чтобы намоточный барабан для ленты толщиной менее 0,75 мм имел подвижной сегмент (вместо радиальной прорези), служащий для захвата переднего конца ленты. Разделение рулонов лент на барабане производится навес­ ным сепараторным устройством, которое по конструкции аналогично ис­ пользуемому при резке горячекатаной полосы (ом.рис.20 и 21).

При резке полосы на большое число лент крайние из них наматы­ ваются неплотно.Чтобы устранить этот недостаток, между витками край­ них рулонов прокладывают бумагу. Однако лучше применять тормозящее устройство с пружиной или воздушной подушкой перед петлевой ямой для натяжения полосы постоянными магнитами, работающее по принципу вих­ ревых токов /126/. Для резки магнитных материалов используют только механические тормозные системы с сдвоенными роликами /3/.

Полоса средней ширины и узкая (ширина до 610 мм). При резке толстых полос (толщина более 2,5 мм), которые наматывают в рулон с внутренним диаметром более 450 мм, необходимо иметь на разматывателе отгибатель переднего конца. Разматыватель должен быть снабжен разжи­ мающимся барабаном с тремя - четырьмя секторами. Заднее натяжение полосы создают при помощи пневматических дисковых тормозов. Часто перед подачей переднего конца полосы повышенной прочности ее пропус­

112

кают через пятисемироликовое правильное устройство,чтобы предот­ вратить возможную клиновидность профиля и волнистость кромок. Вое приводные ролики этого устройства подпружинены, а в том случае, если имеет место клиновидность полосы, они могут смещаться в боковом нап­ равлении. Во время резки полоса часто представляет единое целое с получаемыми из нее лентами, в связи с чем работа привода роликов син­ хронизируется с вращением справок, что позволяет избежать бокового смещения полосы и стабилизировать ее подачу.

На одном из заводов ФРГ /4/ холоднокатаную полосу толщиной более 2,5 мм из стали для глубокой вытяжки успешно разрезают на ленты со следующим перекрытием верхнего и нижнего ножей:

При резке полосы толщиной более 2,5 мм диаметр ножей равен 230-270 мм, минимальная толщина около 9,5 мм; диаметр проотавок 170180 мм. Оправки подвергают термической обработке для обеспечения их высокой прочности. Диаметр оправок составляет около 127 мм. Обе оп­ равки вращаются строго синхронно благодаря наличию привода через шестеренную клеть. Необходимо, чтобы на ножницах со стороны входа было прижимное устройство с проводками для прижатия полосы и проти­ рания ее поверхности фланелью, фетром или другими текстильными ма­ териалами, которые могут быть смочены антикоррозионной жидкостью. Прижимное устройство может быть пневматическим или механическим.

Для резки полос толщиной более 3,5 мм рекомендуется использо­ вать проводковые кольца из литой фосфористой бронзы, а менее 3,25 мм - из дерева. Целесообразно применять резиновые проводковые коль­

ца, особенно при длительном режиме работы ножниц. В качестве боковых направляющих успешно используют роликовые линейки.

Боковую обрезь следует подвергать крошению. Моталка для намотки лент должна иметь барабан диаметром около 500 мм с механической или гидравлической системой разжатия. Прорезь для зажима переднего кон­ ца наматываемой ленты должна.быть по возможности близка к касательной линии к поверхности барабане, что позволяет предотвратить перегиб ме­ талла при' намотке. Сепараторы для разделения рулонов лент на барабане должны быть выполнены из закаленной стали толщиной 3-9,5 ми. Их бо­ ковая поверхность должна быть сильно скошена, что необходимо для обес печения ее контакта с нарезанной лентой, как только последняя достиг нет намоточного барабана.

И З

живания полосы сбоку помещает плоские проводки из фосфористой брон­ зы или закаленной стали, которые должны хорошо прилегать к ножам г простзвкэм. Между проводковыми кольцами с верхней и нижней стороны полосы рекомендуется укладывать картонные или фетровые прокладки.

Применять резиновые проводковые кольца не рекомендуется, так как это может вызвать появление вмятин и отпечатков на поверхности ленты.

Диаметр оправки ножниц 76 мм, ножей 152 мм. Для обеспечения жестких допусков на размеры ленты ножи, проводковые кольца и проставки, а также устройство для разделения рулонов ленты на намоточ­ ном барабане моталки следует устанавливать весьма тщательно. Боковой

зазор между верхним и нижним ножами, а также их перекрытие должны быть с минимальными допусками. Следует обеспечить возможность свободного вращения оправок с целью предотвращения нарушений настройки ножниц и образования дефектов (раздирание металла вместо резки)-не кромках на­ резаемой ленты. Необходимы точное центрирование оправок, что дости­ гается размещением ножевого вала на регулируемых конических роликовых подшипниках, а также точная настройка оправок по вертикали.

Большинство дефектов на ленте появляется вследствие того, что не обеспечивается высокая степень плоскостности разрезаемой полосы. Это происходит из-за неточного удерживания полосы в ножах, неточной установки проводковых колец, проставок и проводок, отсутствия или некачественной укладки на них обивочных текстильных материалов и др.

Привод ножниц должен обеспечить самостоятельное вращение ножей при заправке, он должен отключаться в процессе резки на рабочей ско­ рости.

Кромки обрезаемой тонкой полосы при скоростях резки менее 0,5

лосы должен быть предусмотрен специальный припуск на обрезь для уда­ ления случайных трещин.

По экономическим соображениям при скоростях резки 2,5 -5,0 м/с для намотки лент целесообразно использовать моталку с приводом, работающим на переменном токе. Обычно устанавливают однобарабанные моталки тянущего типа с барабаном диам. 300 мм, имеющим радиальный паз для зажима переднего конца наматываемых лент. Применение двух­ барабанных моталок не обеспечивает существенного повышения произво­ дительности труда.

При съеме рулонов лент с моталки хорошие результаты дало исполь­ зование пневматического сталкивателя со столом, снабженным подпру­ жиненными контактными плитами с мягкой облицовкой, что предотвращает деформацию ленты. Навесные сепараторы для разделения рулонов наматы­

115

ваемых на моталке лент применимы только в том случае, если толщина полосы превышает 0,5 ым, при меньшей толщине ленты рекомендуется ус­ танавливать разделительные диски на самом намоточном барабане.

Агрегат продольной резки в данном случае по конструкции аналоги­ чен применяемому при резке полосы средней толщины (см.рис.22,б), но он не имеет правильных роликов. При работе агрегата на повышенных ско­ ростях (более 0,5 м/с) его должны обслуживать двое рабочих, а при меньшей скорости - достаточно одного.

При резке тончайших полос (толщиной менее 0,25 мм), поставляе­ мых чаще всего в нагартованном состоянии в рулонах внутренним диамет­ ром от 300 до 500 мм и имеющих дефекты главным образом на кромках, конструкция барабана рэзматывателя существенно не влияет на качест­ во лент. Рэзматыватель может быть двух типов: I) с приводом и авто­ матическим поддержанием петли между рэзматывэтелем и дисковыми нож­ ницами и 2) со свободно вращающимся, хорошо отбалансированным бара­ баном, с чувствительным ленточным или дисковым тормозом.

Ножницы могут быть как с приводным, так и с тянущим резом. При этом решающим моментом в выборе модели агрегата являются экономичес­ кие факторы. В первом случае конструкция агрегата проще, но связана с необходимостью применения чувствительных фрикционных муфт на мотал­ ке. Стоимоть агрегата значительно возрастает при использовании синх­ ронизированного привода между разматывателем,ножницами и моталкой.

Во втором случае ножи на валу должны вращаться с минимальной инерцией. Для обеспечения свободного вращения ножевых валов их необ­ ходимо монтировать на сэмоцентрирующихся опорах.При этом заднее натя­ жение полосы при ее заправке в ножницы движением привода толчками должно быть уменьшено. На некоторых специально сконструированных аг­ регатах продольной резки полосы для бритвенных лезвий применяют много­ барабанные моталки, но такой агрегат слишком дорог и для него необхо­ димы большие площади. В связи о этим наиболее пригодным для продоль­ ной резки тончайших полос считают агрегат с тянуще-приводным резом, который может работать в режимах реза двух видов с возможностью тон­ кого регулирования как скоростей размотки и намотки, так и натяжения на обоих концах рулона, что позволяет предотвратить разрывы на ленте.

Диаметр вала ножниц составляет 76-90 мм, ножей 165-200 мм. При изготовлении очень больших партий лент целесообразно применять ножи из твердых сплавов. В этом случае боковой зазор между верхним и ниж­ ним ножами должен составлять около 16% толщины полосы (10% для сталь­ ных ножей). Высокая стоимость твердого сплава компенсируется высокой стойкостью ножей из него. Следует уделять внимание качеству перешлифовки ножей.

.116

две пары взаимозаменяемых (выдвигаемых в сторону от линии резки на 909) д и с к о в ы х н о ж н и ц , смонтированных на отдельных клетях. Одна пара ножниц является запасной. Ножницы работают поочередно. Запасные нож­ ницы отводятся специальным механизмом в помещение с кондиционирован­ ным воздухом,где производятся смена ножей и их набор для новой-про- граммы резки.Ножницы,имеющие две оправки с дисковыми ножами (до Юшт.) из твердых сплавов, обеспечивают рез без каких-либо заусенцев с до­ пуском по толщине кромки 2-3 мкм, тогда как при резке электротехни­ ческой стали на обычных ножницах образуются заусенцы высотой до 3545 мкм и часто возникают напряжения у кромок, что требует дополни­ тельного отжига металла. Поверхность оправки обрабатывают с допуском +0,003 мм по диаметру; оправку закаливают до твердости НВ 32П.

Рис.23. Схема резки полосы в две операции по методу Контер двумя последовательно расположенными режущими головками:

а - первая операция (подрезка); б - вторая операция (отрезка)

Фирма Зундвиг (ФРГ) разработала и изготовила агрегат нового типа, ножницы которого оборудованы двумя последовательно расположен­

ний и нижний дисковые ножи первой режущей головки только начинают резать полосу сверху или снизу, углубляясь в нее до определенного предела. Вторая пара ножей заканчивает резку,причем начинает ее с противоположной стороны. Благодаря такому методу резки поверхность рева на кромках ленты получается совершенно гладкой, без заусенцев

(рис.24).

Рис.24.Общий вид кромок ленты при резке:

а - обычным опоообои; б - подрезка по методу Контер; в - отрезка по

методу Контер

XI8

Фирма Нэшнл стил в США /128/ разработала и изготовила агрегат продольной резки с четырьмя режущими головками, которые расположены на общей поворотной раме под углом 90° одна к другой. Привод режущих головок размещен в средней части агрегата. Каждая головка состоит из нижнего и верхнего валов с дисковыми ножами, валы соединены между собой зубчатыми колесами; при этом к приводу при помощи кулачковой муфты подключен нижний вал. Привод состоит из вертикально располо­ женного электродвигателя, конической зубчатой передачи ц механизмов переключения кулачковых муфт. Наличие четырех режущих головок позво­ ляет уменьшить продолжительность настройки ножниц при переходе на новую программу, особенно в том случае, если ленту изготовляют очень малыми партиями, так как ножи устанавливают и настраивают на неработающей режущей головке агрегата. При изменении программы дос­ таточно повернуть пару режущих головок на 90°.

На существующих агрегатах часто во время резки полоса и наре­ занные из нее ленты смещаются в сторону, вследствие чего нарушаются прямолинейность реза и равномерность намотки лент в рулоны на мотал­

ке. Для предотвращения смещения полосы на участке от разнетывателя до нохииц применяют следящие системы. Это обусловлено тем, что проводковые кольца на нокевых валах не позволяют полностью избежать боково­ го сдвига ленты /126/.

Вследствие разнотолщинности полосы и изменения диаметра рулона при намотке некоторые ленты провисают. Для устранения этого недо­ статка фирмой Йозеф Фрёлинг (ФРГ) разработаны передвижные дисковые ножницы, применяемые вместе стационарных /129/. Ножницы имеют две траектории перемещения по направлению к моталке: движение по круго­ образной траектории вокруг закрепленного центра вращения и прямоли­ нейное движение по салазкам. Следовательно, вал ножниц прижимается к разрезаемым лентам. Прижатие вала регулируется в зависимости от из­ менения диаметра рулона при намотке гидравлическим цилиндром. При данной конструкции разрезанные ленты сходят с вала ножниц строго перпендикулярно к плоскости его оси независимо от изменения диамет­ ра рулона при намотке.

Большое внимание уделяют получению плотно намотанных рулонов ленты. В связи с этим, а также для улучшения качества кромок наре­ занной ленты фирмой Маунт Хоуп мэшинерн (Тонтон, Массачусетс, США) разработана и применяется новая система направляющих роликов (вели­ ков), позволяющая разделять рулоны на барабане моталки без примене­ ния сепараторных или других устройств /124;125;130;131/. Главным элементом системы являются один или два изогнутых направляющих ро­ лике А или В, называемых "Вэр-Боуи (рис.25). Ролик состоит из

119

Расстояние между отдельными рулонами на барабане моталки зави­ сит от степени изгиба роликов, гибкости нарезанной ленты и ее натяже­ ния. Для безупречной работы системы необходимо точное поддержание оп­ ределенной величины угла охвата и расстояния между роликами (см.рис. 25,6). Система проста по конструкции и работает с большой надежностью.

Плотной намотке лент в рулоны на агрегате с приводным резом спо­ собствует прижимное устройство, разработанное фирмой Блэн Вуд стил

пластин покрыты войлоком. Пластины прижимаются к ленте в вертикаль­ ной плоскости при помощи гидроцилиндров.; при этом создается опреде­ ленное натяжение, Которое устраняет такие дефекты, как волнистость, коробоватость и желобчатость. Устройство устанавливают между накопи­ телем лент и моталкой. Его можно использовать при различном числе нарезаемых лент. Давление на отдельные ленты можно регулировать пу­ тем применения для нажимных пластин индивидуальных гидроприводов.

Гидравлическое прижимное и направляющее устройство используют при намотке лент на моталке на Шалготарьянском металлургическом заво­ де в Венгрии. Это исключает необходимость прилежания металлических сепараторов при намотке. Смену комплекта ножей на ножницах произво­ дят вместе с клетью, а сборку нового комплекта - вне агрегата, на специальной площадке.

Высокое качество продольной резки и намотки лент в рулоны дости­ гается на усовершенствованных вгрегатах с тянущим ре'зом японской фир­ мы Нисимура (см.рис.13). Разматыватели на этих агрегатах имеют одно­ стоечную разжимную оправку с приводом от гидросистемы. Для обеспече­ ния постоянного натяжения полосы и лент предусмотрена автоматическая системе регулирования с пневматическим тормозом и комплектом соот­ ветствующих роликов. Агрегат оборудован двумя моталками.

С целью улучшениякачества кромок бритвенной ленты, подучаемой продольной резкой полосы шириной 140 мм, на заводе шведской фирмы Сандвик дисковые ножницы оборудованы ножами из сверхтвердого сплава Коромант (с карбидом вольфрама). В процессе резки на полосу подается очень тонкой струей специальная жидкость, которая облегчает этот про­ цесс и в дальнейшем служит антикоррозионной смазкой.

Некоторые технологические процессы при изготовлении ленты продольной резкой широкой полосы

Узкую ленту можно получать способом продольной резки полосы в несколько этапов. Сначала путем резки холоднокатаной полосы шириной 1400 мм на одном агрегате получают ленты шириной 200-600 мм; затем эти ленты нарезают на полосы шириной 50-70 мм на втором агрегате,

121