Устройство для измерения контактных напряжений при прокатке

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1115) 3279

Союз Советских

Социалистических

Респуолик т= 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.12.74 (21) 2084663/10 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. К..

G OIL 1/24

Государственный комитет (43) Опубликовано 05.05.76. Бюллетень Хе 17 (53) УДК 531.781 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.10,78 (72) Авторы изобретения

Л. Л. Ситников, Ю. И. Блинов, М. В. Демаков и Н. М. Зезюкевич

Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПРОКАТКЕ

Изобретение относится к области силоизмерительной техники.

Известные устройства для измерения контактных напряжений при прокатке, содержащие оптическую вставку, установленную в прокатноМ валке, и полярископ отраженного света, не обеспечивают возможности определения равнодействующей силы трения в динамике процесса прокатки с широким диапазоном обжатия и углов захвата, а также требуемой точности измерений.

Предлагаемое устройство отличается

x åì, что оптическая вставка выполнена в виде двух оборотных призм с размещенными в них пластинчатыми фотоупругими чувствительными элементами, один из которых установлен перпендикулярно, а другой — под углом к оси прокатки. Элементы оптической вставки выполнены из материала, деформационно-прочностные характеристики которого идентичны характеристикам материала валка, например из ситалла.

На фиг. 1 и 2 представлены два рабочих положения устройства для измерения контактных напряжений при прокатке; на фиг. 3 — схема составляющих сил трения при прокатке.

Устройство содержит прокатный валок 1 3(j с нарезанным ручьем (калибром) для про-; катки трубы 2 и радиальными пазами для оптической вставки. Оптическая вставка выполнена в виде оборотной призмы 3 с фотоупругим пластинчатым элементом 4, расположенным перпендикулярно оси прокатки, и призмы 5 с фотоупругим пластинчатым элементом б с отражающим слоем, установленным относительно оси прокатки под углом 30 — 45 . Призмы жестко закреплены в пазах валка болтами и стальными пластинами 7. Элементы вставки выполнены из прозрачного материала (например, ситалла), имеющего деформационно-прочностные характеристики (модуль упругости, предел прочности), близкие к основному материалу прокатного валка. Это позволяет замерять напряжения при прокатке реальных заготовок. Оптический эффект (картин изохром и изоклин) во вставках при прокатке измеряется с помощью отражательного полярископа 8.

На фиг. 3 приведена схема составляющих сил трения т„тц и равнодействующей силы трения c (касательные напряжения) в произвольной точке овального калибра, полученных с помощью фотоупругих чувствительных элементов, расположенных относительно осп под разными углами.

Контактные напряжения замеряют следующим образом.

513279

В процессе прокатки при вращении валка 1 в контакт с прокатываемым металлом вначале входят призмы 3 с поперечной пластиной 4, а затем призма 5 с расположенной под углом пластиной 6 (см. фиг. 1 5 и 2). В момент взаимодействия фотоупруг@х чувствительных элементов с прокатываемой заготовкой в них возникают картины изохром и изоклин, по которым определяются контактные напряжения по пери- 10 метру калибра. Картины изохром и изоклин фиксируются на кинопленку с помощью отражательного полярископа. Замер контактных напряжений позволяет определить оптимальную форму калибра при 15 прокатке труб, выявить зоны интенсивного износа калибра и повысить стойкость инструмента.

Благодаря выполнению оптической вставки в виде двух оборотных призм с 20 размещенными в них пластинчатыми фотоупругими элементами, один из которых установлен перпендикулярно, а другой— под углом к оси прокатки, обеспечивается возможность определения равнодействую- 25 щей сил трения в динамике процесса прокатки с широким диапазоном обжатия и углов захвата, Выполнение элементов

4 вставки из материала с идентичными деформациоино-прочиостными характеристиками материалу валка повышает точность измерения контактных напряжений.

Фор мул и изобретения

1, Устройство для измерения контактных напряжений при прокатке, содержащее оптическую вставку, установленную в прокатном валке, и полярископ отраженного света, отличающееся тем, что, с целью определения равнодействующей силы трения в любой точке очага деформации в динамике процесса прокатки с широким диапазоном обжатия и углов захвата, оптическая вставка выполнена в виде двух оборотных призм с размещенными в них пластинчатыми фотоупругими чувствительными элементами, один из которых установлен перпендикулярно, а другой — под углом к оси прокатки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, элементы оптической вставки выполнены из материала, деформационно-прочностные характеристики которого идентичны характеристикам материала валка, например из ситалла.

513279

Жг.. 3

Редактор О. Филиппова

Заказ 1697/4 Изд. № 328 Тираж 987 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Моргунов

Техред В. Рыбакова

Корректоры; Л. Орлова и Л. Брахнина