Części maszyn i urządzeń, normalia - Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie

Firma Timken prezentuje innowacyjne rozwiązanie do walcarek z walcami pionowymi do kształtowania dwuteowników

2024-04-19T12:11:35+02:00

(artykuł reklamowy)

1. Produkcja dwuteowników

1.1. Asortyment

Wyroby długie obejmują pręty i walcówki, kształtowniki stalowe oraz kształtowniki ze stali specjalnej. Wyroby długie cechują się stałą powierzchnią przekroju wzdłuż całej długości, jednak mają zróżnicowaną grubość profilu.

„Kształtowniki konstrukcyjne” to termin ogólny stosowany do wyposażonych w stopki kształtowników walcowanych, w których przynajmniej jeden wymiar przekroju wynosi, co najmniej 76 mm (3 cale). Kształtowniki konstrukcyjne mogą być projektowane, jako dwuteowniki szerokostopowe, dwuteowniki zwykłe, ceowniki, kątowniki, teowniki i zeowniki. Inne profile obejmują kształtowniki o przekroju H, grodzice, szyny i kształtowniki zaprojektowane do zastosowań specjalnych. Wyroby te stosowane są przy budowie mostów, budynków, okrętów, torów kolejowych, a także w licznych innych celach budowlanych.

Dwuteowniki (nazywane również kształtownikami typu H) mają przekrój o kształcie litery I lub H. Elementy poziome dwuteownika nazywane są „stopkami”, a element pionowy „środnikiem”.

Standardowe dwuteowniki europejskie obejmują dwuteowniki równoległościenne IPE, kształtowniki ze zbieżnymi stopkami IPN, kształtowniki słupowe szerokostopowe HD, dwuteowniki szerokostopowe HE i HP oraz dwuteowniki szerokostopowe o bardzo szerokich stopkach HL. Profile te przedstawiono w celach informacyjnych na rysunku 1. Wymiary robocze należy sprawdzić w odpowiednich normach dotyczących dwuteowników.

Rys. 1 Dwuteowniki europejskie

Standardowe dwuteowniki amerykańskie obejmują dwuteowniki szerokostopowe typu W i HP oraz kształtowniki WT. Przedstawiono je na rysunku 2.

Rys. 2 Dwuteowniki amerykańskie

1.2. Budowa linii walcowniczej

Produkcja dwuteowników obejmuje szereg procesów technologicznych, w tym podgrzewanie kęsiska, walcowanie materiału do uzyskania odpowiedniego kształtu i wymiarów, cięcie w stanie plastycznym na odcinki umożliwiające dalszą obróbkę, schładzanie do temperatury otoczenia, prostowanie, cięcie na wymagane odcinki, inspekcję i wysyłkę.

Operacja walcowania z reguły odbywa się na kilku klatkach walcowniczych:

Klatki wstępne (zgniatacze), w których uzyskiwany jest początkowy kształt dwuteowników.
Dwie lub trzy grupy klatek REF (do obróbki wstępnej, pośredniej i wykańczającącej), przy czym każda z grup REF może składać się z więcej niż jednej klatki. Grupa klatek (REF) zabudowana jest w jednym ciągu, zgodnie ze schematem zamieszczonym na rys. 3.

Rys. 3 Grupa REF (klatka wstępna,pośrednia i wykańczająca)

Klatka wstępna (zgniatacz), jak pokazano to na rys. 4, składa się z dwóch napędzanych walców poziomych, które oddziałują na przekrój środnika oraz dwóch walców pionowych, które oddziałują na stopki dwuteownika. Wszystkie cztery walce ustawione są w jednej płaszczyźnie pionowej a ich ustawienie można regulować. Walce pionowe w tej klatce to walce bruzdowe nadające przekrojowi dwuteownika charakterystyczny. Klatka wstępna (zgniatacz) odpowiedzialna jest za największe odkształcenia obrabianego materiału, przez co zachodzi w niej największa redukcja powierzchni przekroju.

Rys. 4 Klatka do obróbki wstępnej i końcowej

Klatka pośrednia wyposażona jest w dwa walce poziome. W tej klatce zachodzi niewielka redukcja powierzchni obrabianego materiału, zamiast tego odpowiedzialna jest ona za kontrolowanie kształtu dwuteownika, a w szczególności stopek.

Klatka wykańczająca, jak również pokazano to na rys. 4, składa się z dwóch napędzanych walców poziomych, które oddziałują na przekrój środnika oraz dwóch walców pionowych, które oddziałują na stopki dwuteownika. Wszystkie cztery walce ustawione są w jednej płaszczyźnie pionowej i można je regulować (konfiguracja zbliżona do klatki wstępnej). Walce tej klatki mają kształt cylindryczny i odpowiedzialne są za kontrolowanie wymiarów końcowych dwuteownika. Klatka wykańczająca jest używana wyłącznie w przebiegu końcowym.

2. Walce pionowe

2.1. Omówienie rozwiązań

Współczesne rozwiązania z zakresu walcowania dwuteowników wymagają dłuższego czasu eksploatacji oraz większej niezawodności łożysk niż kiedykolwiek wcześniej. Wymagania dotyczące wyrobów gotowych odegrały istotną rolę w opracowaniu nowych linii walcowniczych o wysokich prędkościach walcowania. Szczególnie krytyczne stały się zastosowania z walcami pionowymi.

Dobór łożysk do walców pionowych zależy od dostępnego miejsca pomiędzy walcami poziomymi. Łożysko zabudowane jest wewnątrz walca na nieruchomym czopie i obrotowym zewnętrznym pierścieniu (rysunek 5). Główne obciążenie działające na łożysko to obciążenie promieniowe, natomiast obciążenie osiowe ma względnie niewielką wartość. Walec pionowy napędzany jest ciernie przez kontakt z dwuteownikiem. Podczas wsuwania dwuteownika między walce powstają obciążenie udarowe. Z tego powodu walec musi mieć twardą powierzchnię zewnętrzną (aby ograniczyć zużycie) oraz rdzeń zdolny do pochłaniania obciążeń udarowych bez powstawania pęknięć.

Rys. 5 Walec pionowy

Łożysko zabudowane w walcu pionowym to zastosowanie z obracającym się pierścieniem zewnętrznym, które wymaga zabudowy pierścienia zewnętrznego w obudowie z pasowaniem ciasnym (zmniejsza ryzyko obrotu pierścienia w obudowie). Pierścienie wewnętrzne są nieruchome i dlatego montuje się je na wale z pasowaniem luźnym.

Cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3/4 (198/199) Marzec/kwiecień 2024

pobierz pdf

Identyfikacja i dobór pierścieni uszczelniających o-ring

2024-02-20T20:13:04+01:00

Pracownicy działów remontowych, majsterkowicze i inne osoby związane z eksploatacją oraz naprawą maszyn i urządzeń, stają często wobec problemu wymiany pierścieni uszczelniających w naprawianych lub serwisowanych węzłach konstrukcyjnych. Bardzo często są to pierścienie uszczelniające typu o-ring. Są one niezwykle popularne z kilku względów. Kształt rowka, w którym jest osadzony pierścień, jest bardzo technologiczny tj. łatwy do wykonania. Zarówno gdy tyczy się to osadzenia na wałku, jak i w otworze. Na wałku jest to najprostsze. Również same pierścienie są dość proste do wykonania.

Obliczenia stosowane dla łożysk napędów pojazdów elektrycznych w odniesieniu do łożysk stożkowych zmniejszających zużycie paliwa

2024-02-20T19:42:19+01:00

(artykuł reklamowy)

Łożyska zmniejszające zużycie paliwa FE (Fuel-Efficient) do zastosowań w ułożyskowaniu zębników zostały opracowane na początku 21-go wieku. Ich celem była redukcja strat mocy w osiach napędowych pojazdów, co wcześniej było nieosiągalne dla standardowych łożysk stożkowych. Jednym z pierwszych klientów który zdecydował się na zastosowanie łożysk FE firmy Timken był producent samochodów luksusowych, a łożyska były przeznaczone do jednej z linii pojazdów klasy Premium. Nowa konstrukcja osi napędowej zwiększyła oszczędność zużycia paliwa o 1,5% i zredukowała straty mocy o 25%.

Doświadczalne i analityczne metody oceny pracy łożysk w warunkach zanieczyszczenia środka smarnego cząstkami stałymi

2023-12-22T13:23:09+01:00

Doświadczenia pokazują, iż zanieczyszczenie środka smarnego cząsteczkami stałymi stanowi główną przyczynę uszkodzeń łożysk i kół przekładni, a w konsekwencji kosztów spowodowanych przestojem urządzeń, napraw gwarancyjnych i obniżeniem produktywności. Opracowano kilka doświadczalnych metod ułatwiających inżynierom-projektantom analizę oraz opracowanie urządzeń mniej wrażliwych na takie zanieczyszczenia. Dokument ten zawiera informacje porównujące wyniki testów trwałości łożysk oraz metody analizy predykcyjnej dla różnych typów łożysk stożkowych pracujących w warunkach zanieczyszczenia cząstkami stałymi. Najnowsze prace pozwoliły na opracowanie jednej metody analitycznej (wykorzystując metodę określania charakterystyki stanu powierzchni), powiązanie jej z testami trwałości łożysk w warunkach pracy w środowisku z zanieczyszczeniami cząstkami stałymi, a także określenie zmian w konstrukcji i sposobie projektowania łożysk, co umożliwiło na zwiększenie trwałości łożysk pracujących w tych warunkach.

Pierścienie ustalające Smalley Spirolox vs. standardowe pierścienie osadcze

2023-12-22T13:00:43+01:00

W zastosowaniach przemysłowych odnajdujemy różne pierścienie ustalające, wśród których wyróżniają się pierścienie Spirolox, zwracające uwagę inżynierów ze względu na unikalną konfigurację, niezawodność i wygodę. W niniejszym artykule porównamy konwencjonalne pierścienie osadcze z pierścieniami ustalającymi Spirolox firmy Smalley i postaramy się odpowiedzieć na pytanie czym charakteryzują się pierścienie Spirolox i jakie zalety wynikają z ich stosowania.

Sprężyny Nested Spirawave dostępne od ręki

2023-10-24T09:32:16+02:00

W ofercie firmy Smalley zagnieżdżone sprężyny faliste Nested Spirawave, wykonane ze stali węglowej lub nierdzewnej, są dostępne od ręki w standardowych rozmiarach od 16 do 100 mm.

Sprężyny faliste vs. sprężyny śrubowe

2023-10-18T12:40:43+02:00

(artykuł reklamowy)

Czym się różnią sprężyny faliste od sprężyn śrubowych?

Łożyska z wypełnieniem Solid Lube

2023-10-18T12:36:21+02:00

(artykuł reklamowy)

Łożyska z wypełnieniem Solid Lube zwiększają bezpieczeństwo, wydłużają czas pracy i zmniejszają koszty eksploatacji w zakładach przetwórstwa spożywczego.

Sprzęgła do obrabiarek

2023-10-13T18:07:37+02:00

Obrabiarki zbudowane są z zespołów i elementów specjalnie zaprojektowanych oraz zespołów i mechanizmów handlowych lub znormalizowanych. Do tych pierwszych zalicza się łoża i inne korpusy, wrzeciona, suporty, imaki, przekładnie pasowe i zębate, zespoły posuwowe i inne. Do zespołów handlowych należą silniki elektryczne lub hydrauliczne, łożyska, uszczelnienia, różne korby i pokrętła, elementy sterowania i napędów hydraulicznych, elektrycznych i elektronicznych, a także sprzęgła. Niekiedy sprzęgła produkowane są przez producentów obrabiarek jako mechanizmy znormalizowane.

Pöppelmann KAPSTO: Standardowa dostępność nasadek i zatyczek ochronnych wytwarzanych w ramach zrównoważonego rozwoju znacznie się rozszerzyła

2023-08-30T22:00:13+02:00

(artykuł reklamowy)

Tworzywo sztuczne z recyklingu to nowy standard: Pöppelmann KAPSTO znacznie rozszerza swoją ofertę rozwiązań ochronnych oszczędzających zasoby naturalne. Standardowy asortyment został uzupełniony o 1.900 kolejnych pozycji wykonanych w 100% z recyklatu poużytkowego (PCR) lub w przeważającej części z PCR i materiału pierwotnego.