Деформатор кручения витых структур

(51) В 071 3/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) ДЕФОРМАТОР КРУЧЕНИЯ ВИТЫХ СТРУКТУР(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод (ВУ)(72) Авторы Сосновский Александр Александрович Лашук Александр Григорьевич Ежов Виктор Васильевич Бирюков Борис Александрович (ВУ)(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод (ВУ)1. Деформатор кручения витых структур, содержащий корпус, установленный в свивочной машине, и деформирующие ролики, расположенные на пути движения витой проволочной структуры, отличающийся тем, что включает, по меньшей мере, три деформирующих ролика, плоскости вращения которых составляют угол от 0,5 до 45 с продольной осью витой проволочной структуры, выходящей из обжимных плашек свивочной машины.2. Деформатор по п. 1, отличающийся тем, что диаметр деформирующих роликов определяют из соотношения-Есу, где б - диаметр проволоки, мм Др - диаметр деформирующего ролика, мм Е - модуль Юнга материала проволоки, Н/мм 2 суп - предел упругости материала проволоки, Н/мм 2.3. Деформатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что деформирующие ролики Имеют рабочие канавки, поверхность которых выполнена с радиусом, при котором тангенс угла между поверхностью канавки И Касательной К ней меньше коэффициента трения между витой структурой и поверхностью ролика.Изобретение относится К металлургическому производству в области обработки проволоки и изготовления витых структур из нее, в частности К производству металлокорда для армирования шин, а также может быть отнесено К производству канатов и кабелей.В качестве прототипа принято устройство 1 К канатовьющей машине для деформирования прядей, содержащее корпус с расположенным на нем рядом роликов, состоящим из направляющего, деформирующего и прижимающего ролика с плоскостями вращения,проходящими через ось ротора машины. При этом ручьи направляющих роликов вь 1 полнены с полукруглым профилем, а деформирующие - с профилем, соответствующим форме поперечного сечения витого изделия.Недостатком прототипа является отсутствие возможности подкручивания (или откручивания витой структуры) с Целью регулировки величины его остаточных кручений, Как это предусмотрено в деформирующем устройстве.Задача, решаемая изобретением, заключается в создании возможности плавной регулируемой подкрутки (открутки) витой структуры и повышении ее качества по параметру остаточного кручения в свободном от нагрузок состоянии.Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в создании в витой структуре крутящего момента по свивке (подкрутка) или против свивки(открутка), способствующего обеспечению в ней необходимого остаточного кручения.Поставленная задача решается тем, что деформатор кручения витых структур содержит корпус, установленный в свивочной машине, и деформирующие ролики, расположенные на пути движения витой проволочной структуры. Деформатор включает по меньшей мере три деформирующих ролика, плоскости вращения которых составляют угол от 0,5 до 45 с продольной осью витой проволочной структуры, выходящей из обжимных плашек свивочной машины. При этом диаметр деформирующих роликов определяется из соотношениясуп - предел упругости материала проволоки, Н/мм 2.Причем деформирующие ролики имеют рабочие канавки, поверхность которых вь 1 полнена с радиусом, при котором тангенс угла между поверхностью канавки и касательной К ней меньше коэффициента трения между витой структурой и поверхностью ролика.Витая структура огибает ролики деформатора, подвергаясь деформации изгиба, одновременно перекатывается от одной реборды ролика К другой, получая деформацию кручения, которая определяется величиной пути, пройденного ею по поверхности ручья ролика в поперечном направлении, перпендикулярном плоскости вращения. Величина указанного перемещения может контролироваться визуально или прибором, что повышает точность регулировки процесса и величины остаточного кручения.Таким образом, в предлагаемом деформаторе кручения нет необходимости иметь отдельный привод подкручивающего устройства. В нем ролики приводятся движущейся витой структурой за счет сил трения, кроме того имеется возможность визуального контроля величины перемещения, а значит, и подкрутки витой структуры установкой заданного значения угла поворота роликов относительно оси витой структуры.Деформатор наряду с ИЗГИбОМ обеспечивает подкрутку (открутку) витой структуры за счет качения в поперечном направлении по поверхности ручьев роликов, оси которь 1 х повернуть 1 в плоскости их вращения так, что последняя составляет некоторый угол с продольной осью витой структурь 1. Величина угла поворота плоскости вращения роликов контролирует степень подкрутки витой структурь 1, чем достигается увеличение точности процесса по параметру остаточного кручения готового витого изделия, улучшение его качества.Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан деформатор кручения, состоящий из корпуса ( 1), на котором крепятся стойки (2), имеющие возможность поворота на осях (3) и фиксации в заданном положении с помощью винтов (4). В стойках (2) крепятся оси (5) и ролики (6), имеющие ручьи, по поверхности которь 1 х пробегает витая структура (7) в продольном и поперечном направлениях.На фиг. 2 показан деформатор кручения в плане, которь 1 й иллюстрирует схему заправки витой структурь 1, в частности продольное движение нити по роликам деформатора.На фиг. 3 представлена схема перемещения витой структурь 1 по поверхности ручья ролика к расчету величинь 1 ее подкрутки (открутки) в зависимости от скорости продольного перемещения У и поперечного качения при условии отсутствия проскальзывания.На фиг. 4 изображена схема изготовления металлокорда на мащинах одинарного кручения СД 2/2 1, где обозначено 8 - питающая катушка с проволокой 9 - крутильнь 1 е диски 10 - трехопорнь 1 й дисковь 1 й деформатор изгиба 11 - обжимнь 1 е плащки 12 - деформатор кручения 13 - рихтовальное устройство 14 - вь 1 тяжное устройство 15 - приемная катушка.Возможность реализации процесса подкрутки (открутки) витой проволочной структурь 1 с помощью предлагаемого деформатора кручения покажем на примере изготовления металлокорда 130,30 диаметром 0,645 мм из 3-х проволок диаметром 0,30 мм, свиваемого с щагом спирали 16,0 мм в левом направлении, на мащинах одинарного кручения СД 2/2 1. Проволоки при размотке с питающих катушек (8) 185 мм имеют натяжение 1-я - 24 Н 2-я - 26 Н 3-я - 28 Н. Перед свивкой проволокам придают спиральную форму в трехопорном дисковом деформаторе (10) для получения нераскручиваемости витой структурь 1. Затем их соединяют спиральной свивкой в свивочнь 1 х плащках (11) и полученнь 1 й металлокорд рихтуют (13) для получения прямолинейности. Протяжка металлокорда осуществляется тянущим усилием, создаваемь 1 м вь 1 тяжнь 1 м устройством (14). В дополнение к существующей схеме изготовления металлокорда на его пути к вь 1 тяжному устройству устанавливают деформатор кручения (12), служащий для регулирования остаточнь 1 х кручений металлокорда в свободном от нагрузок состоянии.Деформатор кручения состоит минимум из трех роликов диаметром Др 2005 (б диаметр проволоки Др 200 - 0,30 60 мм). Количество роликов вь 1 бирается в зависимости от требуемой величинь 1 подкрутки металлокорда, диаметр роликов должен бь 1 ть больще критического, определяемого требованием о 65 (от - изгибающее напряжение (55 - предел текучести материала проволоки).Величина кручения Т металлокорда при прохождении по роликам деформатора кручения зависит от угла ос поворота плоскости вращения роликов относительно оси витой структурь 1, определяющего ее длину пробега а по поверхности роликаВ - угол охвата ролика нитью, рад.Длина описанной вокруг металлокорда окружности равна тсб 1 - диаметр металлокорда). Тогда число оборотов, которое совершит металлокорд при поперечном перекать 1 вании по поверхности ролика, составит0,5 Др -3-30 с тсс 1 Это вращение произойдет на длине нити 1 от точки входа на ролик деформатора до точки закрепления на шкиве вытяжного устройства (7). Тогда кручение металлокорда составитп О,5 Др - В - ОС Т 4,1 тип т.е. оно зависит от угла поворота роликов ос, диаметра металлокорда б, угла охвата нитью роликов В, их диаметра Др и базы 1. С увеличением числа роликов (К) кручениевозрастает, так как увеличивается угол О,5-1-гос-3 д -Др Е тс-а -1 Пусть угол ос 10, (1 0,645 мм, 1 3, Др 60 мм, В 275,1 4 Др 60 ТШШ 458,6 мм. 0,53-3 -д 10-27 с-60 т - 0,645 -458,6 Величина кручения металлокорда оценивается на практике числом оборотов конца нити, смотанной с катушки на длине 6 м, поэтому величина подкрутки (открутки) равнаМеталлокорд 3 Л 30, изготовленный на машинах СД 2/2 1, имел положительные остаточные кручения в пределах 15 1 30 об/6 м. Использование деформатора кручения позволило получить остаточные кручения металлокорда 3 Л 30, близкие к нулевому значению,что предусмотрено техническими условиями на его поставку.Таким образом, совокупность признаков, предложенных согласно изобретению, обеспечивает получение остаточных кручений металлокорда 3 Л 30, близких к нулевому значе НИЮ, ЧТО ПОДТВВРЖДЗСТ ЭффСКТИВНОСТЬ ПРСДЛЗГЭВМОГО ТСХНИЧССКОГО рСШСНИЯ И ЦСЛССООбРЗЗНОСТЬ СГО использования В ПрОМЫШЛСННОСТИ.