Р.Э. Шахобутдинов, Н.Н. Бегимов, Т.Д. Хожибеков
Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова
КАЛИБРОВКА ШАРОПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ С ДВУХЗАХОДНЫМИ ВИНТОВЫМИ КАЛИБРАМИ СО СМЕЩЁННЫМ ЦЕНТРОМ РУЧЬЁВ ДЛЯ ПРОКАТКИ СТАЛЬНЫХ ПОМОЛЬНЫХ ШАРОВ ДИАМЕТРОМ 70 ММ ПО ГОСТ 7524-2015
СООБЩЕНИЕ 2
Аннотация. В статье приводятся результаты расчётов основных геометрических параметров нарезания шаропрокатного валка на токарно-винторезном станке оснащённым копировальным устройством с непрерывно-изменяющимся шагом. Расчёт калибровки выполнен для шаропрокатного валка с двухзаходными винтовыми калибрами со смещённым центром ручьёв для прокатки помольных шаров диаметром 70 мм.
Ключевые слова: помольные шары, винтовой калибр, шаропрокатный валок, реборда, кулачковый копир, MathCAD 15.
В предыдущей работе проведены расчёты размеров заготовки, приведены окончательные параметры высоты реборды правого и левого валка. В настоящем исследовании продолжено изложении методики калибровки шаропрокатного валка с двухзаходными винтовыми калибрами со смещённым центром ручьёв для прокатки стальных помольных шаров диаметром 70 мм по ГОСТ 7524-2015. Для этого определяем ширину сферического участка правого и левого валков:
Сп. - VRk ~ гп.п
, Сл. - V Rk ~ гп.л
(1)
На отделочном участке винтового калибра значение ширины сферического участка имеет постоянное значение, а на формующем участке плавно убывает. На рис. 1 приведен график изменения ширины сферического участка правого и левого валка.
Рис. 1. График изменения ширины сферического участка правого и левого валка
Согласно рекомендациям, приведённым в работе [1], для определения ширины реборды винтового калибра применим кривую имеющую минимум. Определяем ширину реборды правого валка перед отрезкой:
Ьотр.п. -Dk-0,08918- 6,5548 мм.
(2)
Ширина реборды левого валка перед отрезкой имеет вид:
Ъ
отр.л.
= Ъотр.п. + 2 - г2„, - /$ - г2л. I = 7,7283 мм.
(3)
Значение минимальной ширины реборды правого и левого валка определим по следующей формуле:
Ътппл. =®к-0,09219 = 2,9142 мм.
(4)
По результатам расчёта строим график изменения ширины реборды правого и левого валка. График изменения ширины реборды правого и левого валка приведен на рис. 2.
Рис. 2. График изменения ширины реборды правого и левого валка Определяем основной шаг нарезки шаропрокатного валка по следующему выражению:
Т = 2С +Ъ
осн. отр. отр.
(5)
где Сотр - ширина сферического участка калибра перед отрезкой, Ъотр - ширина реборды перед отрезкой. На рис. 3 переведен график основного шага.
Рис. 3. График изменения основного шага правого и левого валка
Определяем объём металла в сферической части калибра:
Гса=кСа(я2 -сЦъ).
Рассчитываем объём металла в перемычках:
V =пг 2 Ь
у а п 'а Ьа .
Находим объём шара с перемычками:
4 3 2
^ + Я'а Ьа .
Определяем объём металла в цилиндрической части калибра:
VSа ^
а-180 •
(6)
(7)
(8)
(9)
Выражения (6-9) реализованы в среде MathCAD 15 по результатам расчётов получены соответствующие графики, которые приведены на рис. 4-7.
Рис. 4. График изменения объёма металла сферической части правого и левого валка
Рис. 5. График изменения объёма металла в перемычках правого и левого валка
Рис. 6. График изменения объём шара с перемычками правого и левого валка
Рис. 7. График изменения объёма металла в цилиндрической части калибра
правого и левого валка
Данный шаропрокатный валок нарезается на станке модели ДИП 500 с оснащённым устройством для нарезки винтовых поверхностей с непрерывно изменяющимся шагом [2]. По результатам расчёта калибровки и параметрами токарно-винторезного станка выполняется проектирование кулачка с теоретически обоснованным профилем удовлетворяющий нарезку шаропрокатного валка по вышеуказанной калибровке [3]. При нарезке шаропрокат-ного валка используется два кулачка. Первый применяется для обработки обоих участков шаропрокатного валка, формующего и отделочного, а второй для затыловки на формующем участке. Результаты расчёта калибровки для прокатки шара диаметром 70 мм по ГОСТ 75242015 внедрены в производство на металлургическом заводе АО «Узметкомбинат».
На рис. 8 приведен график конструкционного профиля первого и второго кулачка для нарезания шаропрокатных валков с двухзаходными винтовыми калибрами со смещённым центром ручьёв на токарно-винторезном станке оснащенным устройством с непрерывно изменяющимся шагом.
Рис. 8. График конструкционного профиля первого и второго кулачка для нарезания шаропрокатных валков с двухзаходными винтовыми калибрами со смещённым центром ручьёв на токарно-винторезном станке оснащенным устройством с непрерывно меняющимся шагом
Выводы
Разработана калибровка шаропрокатного валка с двухзаходными винтовыми калибрами со смещённым центром ручьёв для прокатки стальных помольных шаров диаметром 70 мм к токарно-винторезному станку модели ДИП 500 оснащённым устройством нарезки винтовых поверхностей с непрерывно меняющимся шагом. Проведен расчёт геометрических параметров шаропрокатного валка. Полученные математические выражения реализованы в среде MathCAD 15 по результатам расчётов получены профили первого и второго кулачка удовлетворяющий нарезку вышеуказанного шаропрокатного валка.
Библиографический список
1. Прокатное производство. Т.2 / под ред. Е.С. Рокотяна. М.: Металлургиздат, 1962. 336 с.
2. А.С. 837643 (СССР). МПК B23G 3/10. Устройство к токарно-винторезному станку для нарезания винтовых поверхностей с переменным шагом / Н.А. Целиков [и др.] // Опубл. 15.06.81. Б.И. 1981. №22. С. 2.
3. Каримов Р.И., Садуллаев Ш.А., Шахобутдинов Р.Э. Кулачковые и кулачково-рычажные механизмы. Основы теории и конструкции // Монография. Ташкент: ТашГТУ, 2014. 180 с.
•- INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH -•
R.E. Shakhobutdinov, N.N. Begimov, T.D. Xojibekov
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov
CALIBRATION OF BALL ROLLS WITH TWO-WAY SCREW CALIBRES WITH AN OFFSET CENTER OF GROOVES FOR ROLLING STEEL BALLS WITH A DIAMETER OF 70 MM ACCORDING TO GOST 7524-2015
MESSAGE 2
Abstract. The article presents the results of calculations of the basic geometric parameters of cutting a ball-rolling roll on a screw-gauge lathe equipped with a copier with a continuously changing step. Calibration calculation is performed for a ball-rolling roll with two-start screw calibres with an offset center of the grooves for rolling grinding balls with a diameter of 70 mm.
Keywords: grinding balls, screw calibre, ball-rolling roll, flange, cam copier, MathCAD 15.