Стан для прокатки изделий переменного профиля

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СТАН ДЛЯ ПРОКАТКИ ИЗДЕЛИЙ ПЕРЕМЕННОГО ПРОФИЛЯ(71) Заявитель Белорусская государственная политехническая академия(73) Патентообладатель Белорусская государственная политехническая академия(57) 1. Стан для прокатки изделий переменного профиля, содержащий верхний и нижний рабочие валки, направляющую, силовой цилиндр, соединенный с верхним рабочим валком, копир прокатываемой заготовки,калибрующий и контрольный ролик, а также распределитель, сообщенный с силовым цилиндром, отличающийся тем, что введен дополнительный контрольный ролик, контактирующий с обрабатываемой поверхностью прокатываемой заготовки, и компьютер с устройством сопряжения, электрически соединенный с контрольным роликом, дополнительным контрольным роликом и распределителем, который встроен в силовой цилиндр, причем контрольный ролик встроен в направляющую, обеспечивая контакт с опорной поверхностью прокатываемой заготовки, копир которой смоделирован на дисплее компьютера. Полезная модель относится к металлообработке и касается прокатных станов. Известен стан для прокатки изделий переменного профиля 1. Он содержит валки постоянного радиуса,совмещенные с опорными бандажами и профильными кулаками. 114 Однако подобный стан пригоден лишь для прокатки профилей переменного сечения небольшой длины. Известен более универсальный стан для прокатки изделий переменного профиля 2, который наиболее близок к заявляемому устройству. Такой стан содержит верхний и нижний рабочие валки, силовой цилиндр,соединенный с верхним рабочим валком, направляющую, копир прокатываемой заготовки, калибрующий ролик и контрольный ролик, контактирующий с копиром прокатываемой заготовки и управляющий распределителем, сообщенным с силовым цилиндром. Недостатком прототипа является громоздкость конструкции из-за наличия в натуральную величину копира прокатываемой заготовки и необходимости перемещения по копиру контрольного ролика вместе с распределителем. Наличие трубопроводов, соединяющих подвижный распределитель с силовым цилиндром,также увеличивает габариты прокатного стана. Задача полезной модели в уменьшении габаритов стана для прокатки изделий переменного профиля. Задача решается тем, что в стане для прокатки изделий переменного профиля, содержащем верхний и нижний рабочие валки, направляющую, силовой цилиндр, соединенный с верхним рабочим валком, копир прокатываемой заготовки, калибрующий и контрольный ролик, а также распределитель, сообщенный с силовым цилиндром, имеются следующие отличительные признаки введен дополнительный контрольный ролик, контактирующий с обрабатываемой поверхностью прокатываемой заготовки, и компьютер с устройством сопряжения, электрически соединенный с контрольным роликом, дополнительным контрольным роликом и распределителем, который встроен в силовой цилиндр, причем контрольный ролик встроен в направляющую, обеспечивая контакт с опорной поверхностью прокатываемой заготовки, копир которой смоделирован на дисплее компьютера. Введение дополнительного контрольного ролика, контактирующего с обрабатываемой поверхностью прокатываемой заготовки, направлено на обеспечение контроля за самим процессом прокатки, а введение компьютера с устройством сопряжения, электрически соединенного с контрольным роликом, дополнительным контрольным роликом и распределителем, направлено на возможность обеспечения этого контроля, что устранит необходимость применения в натуральную величину копира обрабатываемой заготовки, то есть уменьшит габариты самого стана. Этому же способствует и то, что распределитель встроен в силовой цилиндр, а контрольный ролик - в направляющую. В этом случае нет необходимости применять трубопроводы большой длины. Кроме того, контрольный ролик не увеличивает общий габарит стана. Обеспечение контакта контрольного ролика с опорной поверхностью обрабатываемой заготовки направлено на возможность использования компьютера для управления процессом прокатки. Моделирование копира на дисплее компьютера упрощает конструкцию контрольной части стана и его габариты. Сущность полезной модели поясняется чертежом. Стан для прокатки изделий переменного профиля содержит верхний и нижний приводные рабочие валки 1, 2, направляющую 3, силовой цилиндр 4, шток 5 которого соединен с верхним рабочим валком 1, и калибрующий ролик 6. В управляющую полость 7 силового цилиндра 4 встроен распределитель 8 следящего действия. На его вход 9 подводится текучая среда под давлением, например сжатый воздух. Распределитель 8 снабжен электромагнитом 10, который электрически связан с устройством сопряжения 11. Оно в свою очередь электрически соединено с компьютером 12 и с контрольными роликами 13, 14. Причем контрольный ролик 13 встроен в направляющую 3, обеспечивая контакт с опорной поверхностью 15 прокатываемой заготовки 16, а контрольный ролик 14 расположен на силовом цилиндре 4, обеспечивая контакт с обрабатываемой поверхностью 17 прокатываемой заготовки 16. Поршень 18 силового цилиндра 4 поджат возвратной пружиной 19. На дисплее 20 компьютера 12 смоделирован копир 21 прокатываемой заготовки 16, например с помощью известного программного продукта . Причем координата у любой точки А копира 21 может автоматически вычисляться с помощью встроенного вязыка программирования . Координата х точки А через устройство сопряжения 11 выводится на дисплей 20 компьютера 12 согласно конкретной точки Б контактирования контрольного ролика 13 с прокатываемой заготовкой 16. На дисплее 20 компьютера 12 с целью визуального контроля процесса прокатки имеется возможность моделирования изображения 22 обрабатываемой поверхности 17 прокатываемой заготовки 16 с помощью сигнала, поступаемого от контрольного ролика 14 через устройство сопряжения 11 на компьютер 12. При этом на дисплей 20 может выводится также информация (не показано) об отклонении получаемого контура изображения 22 прокатываемой заготовки 16 от исходного контура ее копира 21. Соединение устройства сопряжения 11 с элементами 10, 13 и 14 может производиться как по кабельным линиям связи, так и с помощью средств телеметрии. В последнем случае компьютер 12 с устройством сопряжения 11 могут находиться на значительном расстоянии от движущихся частей прокатного стана. Стан для прокатки изделий переменного профиля работает следующим образом. 2 114 Перед прокаткой на дисплее 20 компьютера 12 моделируют необходимый контур копира 21 прокатываемой заготовки 16. Ее затем перемещают между приводными рабочими валками 1 и 2. В зависимости от конкретного контакта в точке Б контрольного ролика 13 с опорной поверхностью 15 прокатываемой заготовки 16 на дисплее 20 определяется идентичная точка А с координатой х на копире 21. Автоматически вычисляется координата у точки А и подается соответствующий ей сигнал на электромагнит 10 следящего распределителя 8, который подает сжатый воздух в полость 7 над поршнем 18 силового цилиндра 4. При этом шток 5 перемещает на расстояние, равное вычисленной координате х, вниз верхний валок 1, обеспечивая деформацию обрабатываемой поверхности 17 прокатываемой заготовки 16. Во время процесса прокатки распределитель 8 следит за давлением подаваемого через вход 9 сжатого воздуха в конкретный момент времени, соответствующий нахождению ролика 13 в конкретной точке Б, за счет его связи через устройство сопряжения 11 с компьютером 12. Одновременно происходит отображение контура 22 обрабатываемой поверхности 17 на дисплее 20, необходимое для контроля за точностью процесса прокатки. Внедрение полезной модели позволит не только уменьшить габариты прокатного стана, но и достичь других преимуществ улучшить условия труда обслуживающего персонала повысить универсальность использования прокатного стана путем оперативного моделирования копиров различных конфигураций улучшить быстродействие срабатывания силовой части стана за счет устранения длинных линий прохождения текучей среды под давлением от распределителя в цилиндр повысить точность получения конечного продукта за счет обеспечения возможности компьютерного контроля за обрабатываемой заготовкой. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.