- •Оглавление
- •§ 2. Принципиальные схемы технологического процесса произ-
- •Производство цельнокатаных колес
- •Производство бандажей
- •Введение
- •Глава I
- •Глава II методы производства цельнокатаных колес и бандажей
- •§ 1. Принципиальные схемы технологического процесса производства цельнокатаных колес
- •Схемы производства цельнокатаных колес на разных заводах
- •§ 2. Принципиальные схемы технологического процесса производства бандажей
- •Варианты процесса производства бандажей
- •Схемы производства бандажей на разных заводах
- •§ 3. Сравнительная характеристика методов производства цельнокатаных и составных колес
- •Процесса изготовления составных колес с прокатанными центрами
- •I. Изготовление диска (центра) колеса
- •II. Изготовление бандажа
- •III. Сборка колес и формирование колесной пары
- •Процесса изготовления цельнокатаных колес
- •I. Изготовление цельнокатаного колеса
- •II. Формирование колесной пары
- •Составное колесо...……....1 Цельнокатаное колесо…0,8
- •Глава III
- •§ 4. Типы и назначение колес и бандажей
- •§ 5. Требования, предъявляемые к цельнокатаным колесам и бандажам
- •Нормы механических испытаний колес и бандажей
- •§ 6. Конфигурация, размеры и допуски цельнокатаных колес и бандажей
- •§ 7. Чистокатаные колеса
- •Глава IV подготовка слитков
- •§ 8. Химический состав колесной и бандажной стали
- •Химический состав колесной и бандажной стали, %
- •§ 9. Выбор размеров слитка
- •Веса черных цельнокатаных колес и бандажей
- •§ 10. Резка слитков на заготовки
- •Размеры и вес заготовок, получаемой резкой на станах
- •§ 11. Слиткоразрезные станки
- •Характеристики слиткоразрезных станков, находящих
- •§ 12. Слитколоматели
- •§ 13. Осмотр и отбраковка слитков
- •Глава V нагрев заготовок перед обработкой давлением
- •§ 14. Основные требования,
- •Предъявляемые к нагреву слитков
- •§ 15. Нагревательные печи
- •Характеристика методических печей заводов
- •§ 16. Нагрев металла по схеме методическая печь — камерные печи
- •Глава VI
- •§ 17. Состав прессо-прокатного оборудования
- •§ 18. Распределение деформации между агрегатами
- •§ 19. Методика исследования деформации при изготовлении колес
- •§ 20. Осаживание
- •§ 21. Прошивка центрального отверстия
- •§ 22. Формовка колесной заготовки
- •§ 23. Прокатка колес
- •Глава VII осаживание и прошивка заготовок
- •§ 24. Удаление окалины
- •§ 25. Устройство и действие пресса для осаживания и прошивки
- •§ 26. Управление прессом для осаживания и прошивки
- •§ 27. Схема и последовательность операций при осаживании и прошивке заготовок
- •§ 28. Определение тоннажа пресса для осаживания и прошивки
- •Значения предела прочности стали при 1100-1300, кг/мм
- •Глава VIII формовка колесной заготовки
- •§ 29. Устройство формовочного пресса и его действие
- •§ 30. Настройка формовочного пресса
- •§ 31. Управление формовочным прессом
- •§ 32. Определение тоннажа формовочного пресса
- •Значения коэффициентов и
- •Значение коэффициента
- •Глава IX прокатка колес
- •§ 33. Принцип работы колесопрокатного стана
- •§ 34. Классификация колесопрокатных станов
- •§ 35. Конструкции колесопрокатных станов
- •Характеристика гидравлических цилиндров
- •§ 36. Взаимодействие сил в колесопрокатном стане
- •2. Силы, действующие на прокатываемое колесо
- •3. Силы, действующие на салазки
- •4. Связь между усилиями, действующими со стороны
- •Таким образом, внешними силами для рассматриваемой системы являются (рис. 114):
- •§ 37. Геометрия очага деформации
- •I. Средний конус
- •2. Переходная часть от концевого конуса к среднему
- •§ 38. Определение контактной площади наклонного валка и металла
- •§ 39. Истинные значения обжатий в процессе прокатки колес
- •§ 40. Удельное давление металла на валки
- •Значения удельного давления и отношения
- •Значения предела прочности стали при 900-1200°, кг/мм
- •§ 41. Примерный расчет гидравлической системы колесопрокатного стана
- •§ 42. Кинематика процесса прокатки колес
- •1. Вращение системы «коренной валок — колесная заготовка—холостые ролики»
- •2. Динамическое условие вращения заготовки
- •3. Вращение заготовки наклонными валками
- •§ 43. Режим работы колесопрокатного стана
- •Характеристика двигателей колесопрокатного стана
- •§ 44. Нагрузочные диаграммы двигателей колесопрокатного стана
- •§ 45. Определение крутящих моментов и мощности на рабочих валках стана
- •§ 47. Настройка и управление станом
- •Глава X выгибка диска цельнокатаных колес
- •§ 48. Цель выгибки диска
- •§ 49. Устройство выгибного пресса, последовательность операций на прессе и его настройка
- •§ 50. Маркировка колес
- •§ 51. Прошивка отверстий для водил
- •Глава XI проектирование размеров и допусков чернокатаных колес и калибровка инструмента
- •§ 52. Проектирование размеров и допусков колеса в черном виде по заданным чистовым размерам
- •§ 53. Определение веса готового колеса
- •Подсчет объема цельнокатаного колеса
- •§ 54. Проектирование прессо-прокатного инструмента
- •Глава XII термическая обработка цельнокатаных колес
- •§ 55. Способы термической обработки
- •§ 56. Оборудование для термической обработки колес
- •§ 57. Технологические процессы термической обработки колес
- •Продолжительность обрызгивания колес при закалке с прокатного нагрева
- •Продолжительность обрызгивания колес при закалке с отдельного нагрева
- •§ 58. Влияние термической обработки на износостойкость колес
- •Химический состав стали опытных марок (по контрольному анализу готовых колес), %
- •Результаты испытаний на стойкость против образования выщербин II типа
- •Выход из строя опытных колес по выщербинам в зависимости от вида термической обработки
- •Выход из строя опытных колес по выщербинам в зависимости от содержания углерода в стали
- •Влияние термической обработки на образование выщербин
- •§ 59. Влияние термической обработки на механические свойства колес
- •Перепад твердости при различной положительности обрызгивания
- •Механические свойства колес, закаленных со специального и с прокатного нагрева
- •Глава XIII отделка цельнокатаных колес
- •§ 60. Осмотр и отбраковка готовых колес
- •Величина необходимой обточки по диаметру при наличии вырубок
- •§ 61. Характеристика, причины и меры предупреждения брака цельнокатаных колес
- •Классификация, характеристика, причины образования и меры предупреждения дефектов колесных заготовок и колес
- •§ 62. Ремонт колес
- •Глава XIV планировка оборудования для изготовления цельнокатаных колес
- •§ 63. Расположение оборудования в колесопрокатных цехах
- •Производство бандажей
- •Глава XV деформирование заготовок при производстве бандажей
- •§ 64. Состав оборудования и распределение деформации между агрегатами
- •§ 65. Деформирование заготовок
- •Глава XVI осаживание и прошивка заготовок
- •§ 66. Удаление окалины
- •§ 67. Прессы для осаживания и прошивки отверстия
- •Размеры прошивных плит Уральского завода
- •Размеры пробок и колец завода им. Андреева, мм
- •Глава XVII прокатка бандажей
- •§ 68. Классификация бандажепрокатных станов
- •§ 69. Конструкции бандажепрокатных станов
- •Характеристика гидравлических цилиндров стана
- •Характеристики чистовых бандажепрокатных станов
- •§ 70. Настройка чернового и чистового бандажепрокатных станов и работа на них
- •Режим обжатий заготовки на стане Уральского завода
- •§ 71. Взаимодействие сил в бандажепрокатных станах
- •1.Силы, действующие на прокатываемую бандажную заготовку
- •2. Усилия, действующие на рабочую клеть
- •3. Усилия, действующие на палки, обжимающие бандажную заготовку в вертикальном направлении
- •§ 72. Определение контактных площадей
- •§ 73. Растяжка и клеймение бандажей
- •Глава XVIII термическая обработка бандажей
- •§ 74. Виды термической обработки бандажей
- •Продолжительность охлаждения бандажей в воде на Уральском заводе
- •Температура закалки бандажей на заводе им. Андреева
- •Продолжительность охлаждения бандажей в воде на заводе им. Андреева
- •Температура отпуска бандажей на заводе им. Андреева
- •Продолжительность отпуска бандажей на заводе им. Андреева
- •§ 75. Оборудование для термической обработки бандажей
- •Характеристика печи Стальпроекта
- •§ 76. Износостойкость и механические свойства бандажей
- •Режим термической обработки образцов
- •§ 77. Термическая обработка и механические свойства бандажей
- •Глава XIX отделка бандажей
- •§ 78. Осмотр и отбраковка бандажей
- •§ 79. Характеристика, причины и меры предупреждения брака бандажей
- •§ 80. Ремонт бандажей
- •Классификация, характеристика, причины образования и меры предупреждения дефектов бандажных заготовок и бандажей
- •Литература
- •Замеченные опечатки
Характеристика гидравлических цилиндров стана
Назначение цилиндра |
Диаметр плунжера, мм |
Ход цилиндра или плунжера, мм |
Общая поверхность давления при рабочем ходе, см |
Рабочее давление гидравлики, ат |
Общее давление, т |
Главный цилиндр нажимного ролика |
294 |
496 |
678 |
105 |
71 |
Цилиндр обратного хода нажимного ролика |
169 |
496 |
216 |
105 |
22,7 |
Цилиндр передвижения рабочей клети |
127 |
|
248/126,6 |
105 |
26/13,3 |
Цилиндр прямого хода направляющих роликов со стороны главного вала |
165 |
432 |
213,5 |
105 |
22,4 |
Цилиндры обратного хода направляющих роликов со стороны главного вала |
92 |
432 |
66,4 |
105 |
7 |
Цилиндр направляющих роликов рабочей клети |
203/92 |
342 |
323,5/66,4 |
105 |
34/7 |
Нажимной цилиндр верхнего наклонного вала |
406/152 |
342 |
1294/182 |
105 |
136/19 |
Цилиндр подъема верхнего наклонного вала |
203 |
342 |
232,5 |
105 |
33,5 |
Примечание. В числителе указаны диаметры плунжеров, в знаменателе – штоков и соответствующие им поверхности и давления. |
|||||
Значительная мощность нажимных устройств, сравнительно несложная схема управления гидравлической системой и большая мощность двигателя обусловливают высокую производительность стана.
К числу недостатков стана следует отнести:
а) неудовлетворительное уплотнение цилиндров передвижения рабочей клети;
б) неудовлетворительную конструкцию нижнего горизонтального вала рабочей клети, соединенного с квадратным валом.
Соединение осуществляется с помощью чеки. На рис. 245 показано крепление горизонтального вала и его опора. Работа под большим давлением вызывает сильный износ подшипника и прогиб вала, что расшатывает и ослабляет клиновое соединение и вызывает сложный и длительный ремонт;
в) недостаточную механизацию установки заготовки в стан и ее уборки после окончания прокатки;
Рис. 245. Опора горизонтального вала бандажепрокатного стана и его крепление
г) сложность крепления верхнего наклонного валка и направляющих роликов рабочей клети;
д) недостаточно удобный доступ к отдельным узлам стана.
Конструкции всех современных черновых бандажепрокатных станов с горизонтальным расположением бандажа близки к конструкции рассмотренного стана Уральского завода. Так, черновой стан ф. Болдвин (США) по конструкции и по мощности аналогичен отечественному стану. Особенность стана фирмы Болдвин заключается в том, что передвижение рабочей клети и боковых роликов не гидравлическое, а электрическое. Стан снабжен нажимным шпинделем оригинальной конструкции (рис. 246). Специальный накидной подшипник превращает шпиндель в балку на двух опорах: это увеличивает прочность шпинделя, но усложняет работу, затрудняя установку бандажной заготовки в стан и снятие бандажа после окончания прокатки.
Рис. 246. Нажимной шпиндель чернового бандажепрокатного стана ф. Болдвин
На рис. 247 представлен германский черновой бандажепрокатный стан. По принципу работы этот стан подобен описанным. Управление направляющими роликами осуществляется вручную.
Бандажепрокатные станы некоторых конструкций с горизонтальным расположением бандажа хотя и находят еще применение в производстве, однако являются устаревшими, так как слабо механизированы и не обеспечивают высокой производительности. К таким станам относятся четырехвалковый стая ф. Вагнер (рис. 248), стан ф. Демаг (рис. 249) и другие.
К станам с вертикальным расположением заготовки в процессе прокатки следует в первую очередь отнести стан, показанный на рис. 250. Достоинством, а вместе с тем и недостатком этого стана является отсутствие редукторов, что, с одной стороны, упрощает конструкцию стана, но, с другой, требует специальных тихоходных электродвигателей, стоимость которых значительно выше стоимости аналогичных по мощности двигателей, обычно применяемых в прокатном производстве. Центрирование бандажа в этом стане производится с помощью боковых направляющих роликов (рис. 251).
Рис. 247. Бандажепрокатный стан с горизонтальным расположением заготовки в процессе прокатки
В стане ф. Дункан-Стюарт (Англия), также относящемся ко второму типу, оба валка приводные. Этот стан (рис. 252) отличается оригинальной конструкцией устройства для установки заготовки и снятия бандажа. Валки стана при сближении, образуют глубокий закрытый калибр, способствующий удержанию бандажа при прокатке.
Рис. 248. Четырехвалковый бандажепрокатный стан ф. Вагнер
Рис. 249. Бандажепрокатный стан ф. Демаг с горизонтальным расположением заготовки в процессе прокатки
Рис. 250. Бандажепрокатный стан с вертикальным расположением заготовки в процессе прокатки
Стан такого же типа, применяемый для черновой и чистовой прокатки, показан на рис. 253. Характерной особенностью, этого стана является валок с двумя калибрами и подъемный стол для передачи бандажа из калибра в калибр. Применение такого бандажепрокатного стана, сокращая основные затраты на оборудование, приводит к снижению производительности всей установки.
Станы для чистовой прокатки в меньшей степени различаются по конструкции. Современные чистовые станы строятся исключительно в расчете на прокатку в горизонтальной плоскости.
На рис. 254 представлен типичный стан этой группы — стан ф. Баннинг. Он имеет два рабочих и два направляющих валка. Главный рабочий валок, формирующий поверхность катания и; гребень бандажа, укреплен на вертикальном приводном валу. Стан приводится от двигателя через редуктор и пару конических зубчатых колес. Нажимной ролик, прижатие которого' осуществляется гидравлическим цилиндром, закреплен в специальных салазках, перемещающихся в процесса прокатки. Направляющие ролики устанавливаются вручную или от специального электродвигателя. Достоинством конструкции является' совпадение осей нажимного ролика и нажимного цилиндра, благодаря чему отсутствует дополнительная нагрузка на направляющие салазок.
Рис. 251. Центрирование бандажной заготовки в стане, показанном на рис. 250
Рис. 252. Черновой бандажепрокатный стан ф. Дункан-Стюарт
Рис. 253. Бандажепрокатный стан, служащий одновременно для черновой и чистовой прокатки. Главный валок и подъемный стол
Несоблюдение этого условия в стане ф. Демаг (рис. 255)приводит к необходимости применения салазок удлиненной конструкции, компенсирующих возникающие опрокидывающие моменты.
Представленный на рис. 256 отечественный чистовой стан, установленный на Уральском заводе, сходен по конструкции с описанными ранее. Главный валок закрепляется на вертикальном валу, укрепленном в станине стана. Он служит для формирования поверхности катания и гребня бандажа. Главный валок приводится от двигателя мощностью 1200 л. с. с регулируемой скоростью вращения 0—300—600 об/мин, с приводом по системе Леонардо. Передача вращения от двигателя к главному валу осуществляете? через редуктор и пару конических зубчатых колес. Нажимной ролик закреплен в салазках, перемещающихся в направляющих станины. Прижатие производится нажимным цилиндром мощностью 120 т.
Рис. 254. Бандажепрокатный стан для чистовой прокатки ф. Баннинг:
1 - двигатель; 2 - цилиндрический редуктор; 3 - конический редуктор; 4 - риводной валок главной пары; 5 - холостой валок; 6 - устройство для передвижения холостого валка; 7 - опорные ролики; 8, 9 и 10 - привод опорных роликов
Обратный ход салазок производится гидравлическим цилиндром, расположенным под нажимным цилиндром. Смещение оси нажимного цилиндра относительно оси нажимного ролика приводит к большому износу чугунных направляющих салазок. Направляющие ролики устанавливаются с помощью электродвигателя.
Рис. 255. Бандажепрокатный стан для чистовой прокатки (ф. Демаг)
Рис. 256. Бандажепрокатный стан Уральского завода для чистовой прокатки
Характеристики чистовых станов различных фирм приведены в табл. 43.
Таблица 43
