Прокатный стан – как придать металлу нужную форму?

С развитием металлургии сильно возросли требования и к используемому в данной области оборудованию, так что современный высокопроизводительный прокатный стан отличается от своих предшественников.

1 Назначение и роль прокатного стана

Одной из самых важных областей промышленности является производство металла, и с этим поспорить довольно тяжело, ведь от того, насколько развита данная отрасль, зависит не только состояние народного хозяйства, но и экономика всего государства. При этом стоит учитывать, что потребность человечества в этом прочном материале постоянно растет. Поэтому сейчас практически невозможно представить себе промышленную область, где бы не участвовала металлургия. Она применяется и в машиностроении, и в строительстве, и в кораблестроении – в общем, список можно продолжать и продолжать. Завершающим же технологическим этапом производства столь нужного материала является получение проката.

На фото - прокатный стан, nnm.me

Безусловно, добиться результата можно, только используя специальное оборудование, которое путем пластической деформации осуществляет прокат. Вообще, на производстве слаженно работает целый комплекс машин, в их функции входит не только основная операция, но и ряд вспомогательных. Это, например, подача сырья, калибровка материала, кантовка, а также транспортировка уже готовой продукции. Кроме того, автоматизированы и такие процессы, как резка, маркировка, правка, упаковка и, конечно же, передача на склад. Но в этой статье мы разберем именно стадию проката и соответствующие агрегаты.

2 Какие могут быть виды прокатных станов?

Виды прокатных станов можно разделить по назначению в зависимости от типа выпускаемого продукта. Так существуют заготовочные и обжимные станы, к последним относятся слябинги и блюминги. Это своего рода черновое оборудование, в их функции входит переработка большого слитка металла в заготовку, поступающую в дальнейшем на прокатку в другие цеха, продукция на разных типах этих станков различается геометрической формой. После них материал идет на сортовые, трубные либо же проволочные машины, где происходит более специализированный прокат.

Сортовые станы имеют достаточно разнообразные возможности. Так, на них изготавливаются многие виды швеллеров, балки, уголки, разные типы профилей, рельсы и широкополосная сталь. Типы этих машин делятся в зависимости от заданной программы, так существуют крупносортные, среднесортные, рельсопрокатные, а также установка MPS для изготовления профилей. Листовые агрегаты могут быть как горячей, так и холодной прокатки. Выпускаемая продукция делится в зависимости от габаритов на плиты толщиной от 50 до 350 мм, 3–50 миллиметровые листы и полосы (1,2–20 мм). Последние, как правило, сматывают в рулоны весом до 50 тонн.

Фото сортового прокатного стана, steelmakingmachine.ru

С трубопрокатным оборудованием все ясно уже из его названия, оно необходимо для получения бесшовных труб различного диаметра. Так производят следующие изделия:

  • на непрерывно удлинительном стане выходит продукция сечением до 110 мм;
  • на короткоправочном – 60–450 мм,
  • трехвалковый стан выпускает толстостенные трубы с пониженной разностенностью, диаметр которых составляет 35–200 мм;
  • для получения бесшовных труб довольно большого диаметра (400–700 мм) нашли свое применение пилигримовые агрегаты.

На фото - трубопрокатный стан, rmp.ge

Последний тип прокатного оборудования – специальное (деталепрокатное), на котором осуществляется производство труб и профилей длиной не более трех метров, а также шаров, винтов, гнутых профилей, ребристых труб, зубчатых колес и т. д. Далее эти заготовки дорабатываются уже непосредственно в автомобильной, мебельной либо иной промышленности.

3 Устройство прокатного стана – особенности механизмов

Устройство прокатного стана включает три основных узла: рабочие клети, электродвигатели и передаточные устройства. В состав первых входят валки, установочные механизмы, станины плитовины и проводки. Электродвигатели же выполняют одну из самых важных функций – вращают валки посредством передаточных устройств, состоящих в большей степени из муфт, шестерен и шпинделей.

Фото устройства прокатного стана, кафедра-ээ.рф

Главной характеристикой обжимных и заготовочных станков является диаметр рабочего валка, если же участвуют сразу несколько клетей, тогда руководствуются только численными показателями чистовой, именно значение ее параметра обычно упоминается в названии.

Сортовое оборудование обычно состоит из нескольких последовательно расположенных клетей, так, например, универсальные станы имеют 5 или 3 клети, из которых 3 или 2, соответственно, имеют горизонтальные валы диаметром приблизительно 1350 мм, а сечение валов у оставшихся – около 800 мм. Толстолистовые станы обычно имеют одну или две клети, дина же валков составляет 3500–5500 мм, очень часто с целью обжатия боковых кромок они оснащаются дополнительными клетями с вертикальными валками. Наиболее же распространенными среди агрегатов для прокатки полос являются широкополосные, количество клетей в них от десяти до пятнадцати, длина бочки валов колеблется в пределах 1500–2500 мм. Они также имеют и дополнительные клети с вертикальными валками.

На фото - сортовое прокатное оборудование, admbal.ru

Как видно, иногда эти агрегаты могут занимать очень много места. А вообще, трубопрокатное оборудование в основном состоит из 3 станов, так как сначала осуществляется прошивка отверстия в заготовке путем винтовой прокатки, затем данную заготовку следует вытянуть в трубу, и последней операцией является калибровка, т. е. достижение необходимого диаметра. Основой деталепрокатных механизмов является принцип винтовой и поперечной обработки.

4 Можно ли сделать прокатный станок своими руками?

Безусловно, если говорить о крупном промышленном производстве, то здесь ни о какой самодеятельности не может идти и речи, но для домашнего использования можно сделать прокатный станок своими руками. Однако не надо недооценивать подобное оборудование, так как с его помощью можно не только получать проволоку разного сечения, но и осуществлять рихтовочные работы или резать листовые материалы, толщина которых не будет превышать полмиллиметра. Итак, нам понадобятся две стойки, верхняя плита, 4 винта М10 и, соответственно, такие же болты, стальной прут диаметром 5 см, втулки и подшипники из бронзы, пружины и упоры, 2 шестеренки и зубчатое колесо.

Фото прокатного станка своими руками, stangroup.ru

Соединяем стойки с плитой винтами и болтами так, чтобы получился достаточно прочный остов-клеть. Из прутка вытачиваются 2 валика, с целью увеличения их твердости следует осуществить закалку. Нижний вал монтируется в стойки посредством бронзовых втулок-подшипников, а верхний крепится в ползунах, так он свободно сможет перемещаться по вертикали. Чтобы ограничить их ход вверх, в плите монтируются специальные упоры, ну а снизу устанавливаются пружины, которые стремятся раздвинуть валки.

Обеспечение синхронного поворота упоров происходит за счет зубчатой передачи, расположенной на верхней плите. В ее состав входит зубчатое колесо на оси, запрессованной в центре пластины, оно передает крутящий момент посредством шестеренок, находящихся на хвостовике упоров. Так можно регулировать величину зазора. На нижнем валике есть рукоятка, при ее вращении он прокручивается и передает крутящий момент посредством все той же зубчатой передаче верхнему.

На фото - зубчатая передача прокатного станка, gredx.ru

Благодаря специальным насадкам, например дисковым ножам, можно осуществить резку листового металла, а цилиндрические валки с фасонными канавками позволят произвести проволоку нужного сечения. Если же необходимо накатать ребра жесткости, то тут понадобятся валики с симметричным расположением паза и гребня. В общем, возможности данного станка, учитывая то, что он делается в домашних условиях, просто впечатляют.

Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
Россия, Ижевск, улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
Россия, Москва, Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...