25 lipca 2024

 

(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.

Standardowe dwuteowniki europejskie
Rys. 1  Dwuteowniki europejskie

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

Standardowe dwuteowniki amerykańskie
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.

Grupa klatek walcowniczych REF
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.

klatka do obróbki wstępnej i końcowej
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.

walec pionowy walcarki
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