Конспект лекцій Технологія виробництва гнутих профілів PDF

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» **ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ГНУТИХ ПРОФІЛІВ** Конспект лекцій з дисципліни «Технологія виробництва гнутих профілів» для студентів спеціальності 132 «Матеріалознавство» **денної та заочної...

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» **ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ГНУТИХ ПРОФІЛІВ** Конспект лекцій з дисципліни «Технологія виробництва гнутих профілів» для студентів спеціальності 132 «Матеріалознавство» **денної та заочної форм навчання** Харків НТУ «ХПІ» 2024 **ВСТУП** Конспект лекцій призначений для студентів, які обрали курс «Технологія виробництва гнутих профілів» у межах освітньої програми «Прикладне матеріалознавство, новітні технології та комп'ютерний дизайн матеріалів». Курс спрямований на формування теоретичних знань і практичних навичок, необхідних для ефективного проєктування технологічних процесів профілювання металу шляхом поступового підгинання. Конспект є одним із важливих елементів методичного забезпечення дисципліни. Він призначений для самостійної роботи студентів, закріплення отриманих знань, підготовки до практичних занять. Основною метою викладання дисципліни «Технологія виробництва гнутих профілів» є: -- оволодіння студентами сучасними методами профілювання металу, що забезпечують отримання якісної продукції; -- розуміння принципів та закономірностей процесу формоутворення гнутих профілів; -- освоєння методик розрахунку енергосилових параметрів процесу профілювання та калібрування валків. Предметом вивчення дисципліни є технологічні процеси виробництва гнутих профілів, принципи конструювання відповідного обладнання та методи контролю якості. Основні завдання курсу: ознайомлення з класифікацією гнутих профілів та особливостями їхнього виробництва; вивчення енергосилових параметрів процесу профілювання; аналіз конструкції та перспектив розвитку профілезгинального обладнання; освоєння методик розрахунку калібрувань валків для різних типів профілів; ознайомлення з технологіями виробництва спеціальних профілів із заданими службовими властивостями. Конспект сприятиме глибшому засвоєнню матеріалу дисципліни та підвищенню рівня професійної підготовки студентів. **\ ** **[ЛЕКЦІЯ 1]** **1. КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ПРИЗНАЧЕННЯ ГНУТИХ ПРОФІЛІВ** Гнуті профілі - це один з високоекономічних видів металопрокату, що виготовляється методом профілювання листів, смуг або стрічок на профілезгинальних агрегатах різних типів. Процес профілювання полягає в послідовній підгинці та формуванні листової або смугової сталі до необхідної конфігурації готового профілю в фасонних калібрах валків профілезгинального стану. Гнуті профілі прокату можна виготовляти найрізноманітнішою конфігурації поперечного перерізу, в тому числі замкнутою і напівзамкнутою форм, з кольорових металів і сплавів, вуглецевої, низьколегованої і легованої сталей шириною вихідної заготовки до 2000 мм, товщиною до 20 мм і довжиною до 11,5 м або більшою при згортанні готових Процес профілювання дозволяє отримувати гнуті профілі не тільки різної і найскладнішої конфігурації поперечного перерізу, але і профілі з просічкою і перфорацією, з поздовжніми і поперечними ребрами жорсткості, з елементами подвійної товщини, зварні, завиті по дузі. Виробництво гнутих профілів методом профілювання листів, полос або стрічок на профілезгинальних станах моє наступні особливості: 1\) метод гибки у валках дає можливість отримувати фасонні профілі з найбільш раціональним розподілом металу за перетином з максимальною жорсткістю і міцністю їх при мінімальній витраті металу. 2\) на профілезгинальних агрегатах можна отримувати профілі, які дають можливість створювати нові типи конструкцій, а також елементи металевих конструкцій, що складаються з одного профілю. Це забезпечує економію металу, а в процесі складання різко скорочує необхідність в операціях зварювання і клепки окремих елементів; 3\) застосування в різних конструкціях гнутих профілів зі звичайною формою перерізу - кутка, швелера та ін., що мають однакову товщину за всім перетином, полегшує виконання технологічних операцій зі складання та зменшує витрати праці на монтаж цих конструкцій. 4\) виготовлення ряду деталей профілюванням усуває значні витрати на механічну обробку і великі втрати металу при виготовленні їх іншими способами. Коефіцієнт використання металу при профілюванні становить 99,5 - 99,8%; відбракування при профілюванні в 3 - 5 разів менше, ніж при гарячій прокатці на сортових станах; **\ ** 5\) холодне профілювання металу супроводжується наклепом, в результаті якого межа плинності зростає. При відповідній технології профілювання гнуті профілі на 10 - 15% міцніше вихідного металу. При застосуванні гнутих профілів ця обставина дає можливість здійснити додаткове зниження маси машин і металевих конструкцій; 6\) при профілюванні може бути забезпечена більш висока точність у розмірах профілів, чим при прокаці. Так, профілі малих розмірів можна виготовляти в межах другого класу точності. Точність у розмірах профільованих елементів забезпечує їх взаємозамінність і можливість виготовлення профілів, що з\'єднуються між собою замками та іншими типами ковзних з\'єднань сполучних елементів. 7\) гнуті профілі, виготовлені на профілезгинальних станах, не вимагають подальшої правки, оскільки при відповідному налаштуванні стану можуть бути усунені вигини смуг у вертикальній і горизонтальній площинах, а також скручування їх. У свою чергу вихідні заготовки товщиною до 4 - 5 мм не вимагають правки перед профілюванням; 8\) гнуті профілі з холоднокатаного листа і стрічки відрізняються високою якістю поверхні, що допускає полірування і декоративне покриття їх без додаткової обробки. Крім того, процес профілювання дозволяє формувати профілі із заготовок з попередньо обробленою поверхнею або поверхнею з покриттям без порушення її якості. **\ ** 9\) гнуті профілі можна виготовляти з найрізноманітніших матеріалів: гарячекатаною і холоднокатаною листовою, стрічковою вуглецевої сталі, конструкційної сталі, легованої сталі, а також з титану, алюмінію, міді, цинку, латуні, бронзи, інших металів і сплавів, що допускають холодну обробку, плакованих, біметалеви матеріалів і спеціальних пластмас. 10\) технологічний процес профілювання можна поєднувати в одній безперервній лінії з іншими виробничими процесами, наприклад, автоматичною шовною або точковою зваркою, пайкою, зшивкою частин, різкою металу на окремі стрічки і мірні довжини, обрізкою і вирівнюванням кромок па заготовках, отриманням різних типів відкритих або закритих кромок на замкнутих профілях, попередньою надрізкою смуг перед профілюванням, зрізуванням смуг на конус, штампуванням, пробиванням отворів, вирізкою, тавруванням, рифлінням, гофруванням, правкою, гнучкою готового профілю 11\) обладнання, необхідне для профілювання у валках, менш складне, більш легко і просто в обслуговуванні, дешевше у виготовленні, ніж прокатне або пресове. Профілювання зазвичай не потребує ні нагріву металу, ні обладнання для термообробки його до або після формування. Капіталовкладення та експлуатаційні витрати при профілюванні значно менші, ніж при інших видах обробки. 12\) виробництво гнутих профілей на профілезгинальних агрегатах є високопродуктивними процесом (швидкість виходу готова го профілю до 150 - 180 м/хв); 13\) виготовлення робочого інструменту профілезгинальних станів-валків значно дешевше ніж виготовлення штампів. Гнуті профілі всіх типів (рис. 1.1) не дивлячись на їх різноманітність, можна розділити на дві групи: гофровані та сортові Рис. 1.1 Стальні гнуті профілі Профілі з відкритими повздовжніми гофрами по їх формі, розмірами та розміщенню в поперечному перерізі можливо розділити на три групи: \- профілі, всі поперечні перерізи яких або незначна їх частина гофровані і між гофрами немає прямолінійних ділянок (рис. 1.2, а); \- профілі, в поперечному перерізі яких гофри відділені друг від друга прямолінійними ділянками (рис. 1.2, б); \- профілі типу сортових с гофрами (рис. 1.2, в)  Рис. 1.2 Типи гофрованих профілів Всі перераховані типи профілів можуть мати гофри різноманітної форми: напівкруглі, прямолінійні, трапецевидні, трикутні з притупленою вершиною ті ін. В сортових профілях з відбортовкою можливо виділити такі зони -- рис. 1.3 Рис. 1.3 Основні елементи профіля з відбортовкою: 1 -- кутова зона; 2 -- дно профіля; 3 -- поздовжні рифти; 4 -- бокова полка; 5 -- горизонтальні полки; 6 -- отбортовка Основні конструкції на базі гнутих профілів з елементами жорсткості по галузям -- рис. 1.4 Більше 30 % гнутих профілів застосовується в будівництві і виробництві меблів, до 40 % - у машинобудуванні і енергетиці, більше 20 % - в транспортом і дорожньому будівництві, а також в інших галузях. *Будівництво та торгівля*. Номенклатура продукції, що випускається досить широка: противітряні куточки, воронки, клинки дахів, підвіконня, стічні жолоби, а також елементи з\'єднань, деталі герметизації, снігозахист і т.п. Вказані види профілів (рис. 1.5) виготовляються переважно по європейських, американським стандартам, в основному з рулонних матеріалів 2.24  Рис. 1.5 Різноманітні профілі з елементами жорсткості На рис. 1.6 представлені профілі для різноманітних будівельних конструкцій, переважно із матеріалів з покриттям Рис. 1.6 Гнуті профілі з ЕЖ в конструкціях: а - облицювання будівлі сайдингом; б - конструкція міжповерхового перекриття з перфорованими профілями; в - збірно-розбірний стелаж; г - каркасна теплиця з гнутих профілів На рис. 1.7 представлені профілі з елементами жорсткості будівельного призначення, що випускаються зарубіжними і українськими компаніями  Рис. 1.7 Гнуті профілі з ЕЖ зарубіжних компаній (STAM, Gasparini) та українських компаній Все частіше з\'являється необхідність легкозбірних будівництв в сільській місцевості: зведення житлових та дачних будинків на базі металевих каркасів з гнутих профілів, поряд з будівництвом теплиць і парників на основі профілів з ЕЖ \[42, 43\]. Широко застосовують гнуті профілі при влаштуванні балконів, мансард, фахверків, систем вентиляції, дощових водостоків (рис. 1.8, а), сходинкових перил (рис. 1.8,6), а також кіосків, альтанок, сценічних майданчиків (рис. 1.8, в) і парканів з металевого штакетнику (рис. 1.8, г) Рис. 1.8 Застосування гнутих профілів в конструкціях: а - водостічна система; б - сходинкові поручні; в - відкриті сценічні майданчики; г - металеві паркани і огорожі В останні роки істотно зріс попит на технології індустріального житлового будівництва: так звані легкі сталеві тонкостінні конструкції (ЛСТК), що застосовуються з волокнистою теплоізоляцією і обшивкою з деревних плит та/або гіпсокартону. Будинки з ЛСТК за вартістю можна порівняти з дерев'яними каркасними будинками: економія забезпечується на роботах нульового циклу, при монтажних та оздоблювальних роботах, скорочуються витрати на опалення в процесі експлуатації будівлі. Профілі вентильованих фасадів (часто перфоровані) покращують аерацію простору і підвищують довговічність конструкції. Розширюється область використання гнутих профілів, а також удосконалюються методи розрахунку конструкцій з тонкостінних профілів, переважно, на основі кінцево-елементного моделювання та чисельного аналізу. У зв\'язку з розвитком ЛСТК, в останні роки все частіше використовують пересувні ділянки профілювання, розміщені разом з автономними електростанціями на автомобілі і трейлери, що дозволяє виготовляти профілі необхідної довжини для модульного будівництва у віддалених районах. Цим підвищується мобільність виробництва, знижуються витрати на упаковку, транспортування і зберігання профільної продукції. Таким чином, застосування вельми широкої номенклатури профілів з елементами жорсткості для будівництва забезпечує швидку збірку конструкції, її високу жорсткість, надійність і підвищену корозійну стійкість за рахунок застосування матеріалів з покриттям а, отже, тривалий термін експлуатації зведених будівель і споруд. **\ ** *Виробництво меблів.* У виробництві меблів гнуті профілі з елементами жорсткості застосовують для виробництва каркасів побутових і офісних меблів (столів, стільців, крісел, стелажів), каркасів розсувних диванів і ліжок, елементів шаф (напрямних для дверей, вішалки) і інших вбудованих меблів, карнизів, а також екранів і жалюзі (рис. 1.9)  Рис. 1.9 Профільні елементи, що використовуються в конструкціях меблів *Машинобудування і енергетика.* У машинобудуванні та енергетиці профілі з ЕЖ застосовують для виробництва вишок і щогл, огорож і елементів технологічних машин, зведення виробничих складів і стелажів, а також різних коробів розкладки кабелів і труб, елементів повітропроводів систем приточної вентиляції і ексгаустерів -- рис. 1.10 Рис. 1.10 Гнуті профілі, що застосовуються в машинобудуванні та енергетиці (зліва направо): стелажна стійка, короб розкладки кабелів і трубопроводів, профіль обрамленя повітропроводів У електротехнічної промисловості також застосовують профілі з елементами жорсткості для виготовлення елементів пересувних електростанцій, шаф низьковольтної апаратури і електрощитів з економією металу до 10 % в порівнянні з застосуванням сортових гарячекатаних профілів. Застосовувані в зазначених галузях профілі (в більшості випадків, перфоровані) відрізняються різноманітністю розмірних параметрів і є переважно напівзакритими або закритими. *Дорожнє будівництво*. У дорожньому будівництві гнуті профілі різних перетинів застосовують для виготовлення закритих пересувних складів і гаражів, в якості несучих і обрамляють елементів рекламних панно і освітлювальної арматури, а також для вуличних і дорожніх огороджень (бар\'єр, стійка, кріпильна накладка) -- рис. 1.11  Рис. 1.11 Профіль воріт гаража / складу (зліва) і профілі дорожнього огородженя (в середні і праворуч) Ведуться роботи по раціоналізації форм і розмірів, а також по підвищенню показників міцності та корозійних характеристик таких профілів. Також розширюється номенклатура гнутих профілів для дорожнього будівництва в зв\'язку з його зростанням. *Залізничний та автомобільний транспорт.* У вагонобудуванні гнуті профілі широко застосовують для виробництва пасажирських вагонів (каркаси полиць, стінок вагона, комунікаційні лотки, поручні і віконні карнизи, прижимні планки, окантовки столів, дверей, а також інші декоративні елементи). При виробництві контейнерів і вантажних вагонів спеціальні гнуті профілі застосовують в якості стійок і розкосів, а обшивку виконують з профілів підвищеної жорсткості (матеріал - сталь 10ХНДП), що дозволяє скорочувати вартість виготовлення вагона до 10% в порівнянні з використанням гарячекатаного і штампованого напівфабрикату. Автомобілебудування є одним з найбільших споживачів гнутих профілів з елементами жорсткості. Поряд з силовими елементами підвіски і кузова, велика кількість гнутих профілів йде на виготовлення бамперів, порогів, каркаса сидіння, напрямних підлокітників, обойм ущільнення скла, молдингів, багажників, причепів, деталей внутрішньої та зовнішньої обробки автомобілів. Необхідний сортамент гнутих профілів для автомобілебудування становить понад 500 профілерозмірів; 80% з яких - спеціальні гнуті профілі. Рис. 1.12 Профілі з ЕЖ для легкових автомобілів (зліва направо): бампер, поріг, напрямна сидіння в зборі, рейка багажника В останні роки використовуються переважно високотехнологічні матеріали з покриттям, що знаходять широке застосування в зарубіжному автомобілебудуванні при виробництві кузовів і бамперів автомобілів. Хоча тенденції останніх років свідчать про широке застосування композиційних матеріалів для виробництва кузовів і напівпричепів, які приблизно в два рази легше традиційних, використання профільних напівфабрикатів в конструкціях сучасних автомобілів залишається ще значним. Американські компанії виробляють холодним профілюванням бампери з елементами жорсткості для ряду автомобілів відповідно до Таблиці 1.1. Таблиця 1.1 - Бампери з гнутого профілю в іноземних автомобілях  Для автомобілебудування процеси профілювання краще ніж гибка в штампах внаслідок більш високої точності перетинів деталей, однак існують і складності впровадження технологій в цю галузь з усталеною організаційно-виробничою структурою, пов\'язані з сертифікацією, конкуренцією і масовим виробництвом. Однак часта зміна модельного ряду автомобілів, широкий ринок сфери сервісного обслуговування та продажу запчастин відкривають певні можливості для технологій дрібносерійного виробництва профілів. *Повітряний і водний транспорт.* Розвиток авіакосмічної техніки пов\'язано з необхідністю підвищення ресурсу при зниженні маси конструкцій, особливо при створенні широкофюзеляжних літаків нового покоління, що вимагає освоєння нових матеріалів з підвищеними питомими характеристиками міцності для виробництва профілів підвищеної жорсткості, створення ресурсозберігаючих технологій для виробництва таких профілів. В авіабудуванні застосування гнутих профілів і панелей, підкріплень, для побудови планера літального апарату пов\'язано з пошуками шляхів зниження маси і підвищення ресурсу. У вітчизняному авіабудуванні використовується близько 100 типорозмірів гнутих профілів з авіаційних сплавів різноманітних поперечних перерізів. Про застосування гнутих профілів як стрингерів літальних апаратів замість пресованих профілів в авіабудуванні США (фірми «Боїнг», «Норд Амерікен», «Локхід» і «Дженерал Дайнемікс») стало відомо в 60 - 70 роки 20 століття -- рис. 1.13. Це було зумовлено підвищеною корозійною стійкістю гнутих профілів з плакованих покриттям до дії фюзеляжного конденсату і необхідністю підвищення ресурсу широкофюзеляжних літаків з 20 до 30-50 тис. польотних годин (з числом посадок 30 тис. і терміном експлуатації протягом 30 років). 250px-Fuselage-747 Рис. 1.13 Стрингерний фюзеляж літака Boeing 747 Фірмою Райан ще в 50-х роках були запропоновані конструкції обшивок з підкріплювальним тонкостінних гофром зі сталевих жароміцних сплавів, аналогічних маркам СН-4 і ВНС-2Н \[9\]. Відомі панелі різних конструкцій з відносною масою: m = 1,0 - панелі зі стільниковим заповнювачем для обшивки; m = 1,86 - панелі, підкріплені гофром; m = 1,6 - панелі, підкріплені Z-образним пресованим стрингером; m = 1,51 - панелі з гофровим заповнювачем; m = 1,86 - панелі« вафельної »конструкції. Стільниковий заповнювач до 18 % знижує передачу навантаження, але з\'єднувальні елементи обтяжують конструкцію; технологічний процес виготовлення панелей трудомісткий і вимагає дорогого устаткування \[9\]. Панелі, підкріплені пресованими профілями, виявляються більш оптимальними, ніж підкріплені гнутими профілями і гофрами панелі, але вони поступаються останнім по ряду конструктивно-технологічних характеристик \[12\]. Панелі «вафельної» конструкції, одержувані фрезеруванням з товстолистового матеріалу, що не можуть бути визнані ефективними, так як процес їх виготовлення трудомісткий і до 90% металу йде в стружку. Пресування панелей «вафельного» типу або їх виготовлення при литті вижиманням мало придатне для створення тонкостінних конструкцій з титанових та інших важко сплавів, що деформуються \[7\]. Традиційні панельні конструкції з підкріплювальним набором з пресованих профілів в перспективних літальних апаратів не можуть мати широкого застосування у зв\'язку з необхідністю використання нових високоміцних і важкодеформованих сплавів і труднощами одержання з них тонкостінних профілів через низьку стійкості матриці, поганої якості поверхні і великих допусків на товщину \[9\]. Пресований або гарячекатаний профіль має більш високу жорсткість. ніж гнутий профіль, за рахунок малих відносних радіусів і збільшеної товщини матеріалу по зонам вигину. Їх критичні напруги місцевої втрати стійкості на 20 - 30% вище, ніж ті ж параметри гнутих профілів при еквівалентній геометрії перетину. Але виготовлення тонкостінних профілів пресуванням призводить до збільшення до 20% товщини стінок через зношування матриці і значного розкиду властивостей матеріалу по довжині профілю через коливання температурно-силових параметрів процесу; початкова частина профілю виявляється вельми рихлою \[9\]. У суднобудуванні, переважно в конструкціях судів невеликого водотоннажності (теплоходів, танкерів, барж, траулерів і катерів), гнуті профілі з товщиною стінок до 3,5 мм застосовують як стійки, бімс (рис. 1.14), шпангоутів, ребер жорсткості і рейок. Велика кількість декоративних елементів знаходить застосування для обробки кают, проходів і палубних надбудов.  Рис. 1.14 Варіант набору корпусу судна, де 1 - бімс **\ ** **[ЛЕКЦІЯ 2]** **2. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПРОФІЛЮВАННЯ:** **2.1. Суть процесу профілювання. Вимоги до сталі та прокату сталі з точки зору процесу профілювання** Внаслідок високої ефективності ліній профілювання матеріал може представляти 65 -- 95 % від вартості виробництва. Тому для виробництва якісного продукту за хорошою ціною важливо вибрати правильний (оптимальний) матеріал. Проектувальник або людина, яка вибирає і визначає матеріал для виробництва профілів, повинні прийняти багато факторів до уваги, таких як: \- механічні властивості; \- технологічність (здатність до профілювання); \- зовнішній вигляд; \- ціна; \- доступність матеріалу; \- обладнання та потужність інструменту; \- вага виробу; \- вимоги замовника або ринку; \- умови постачальника; \- корозійна стійкість (застосування, середа, зберігання, знебарвлення); \- теплостійкість і зносостійкість; \- зварюваність, прийняття покриттів; \- чутливість поверхні (подряпини, синяк); \- електричні, магнітні, або інші властивості. **\ ** Поперечний переріз профілю є одним найбільш значущий факторів у розробці режиму профілювання. Форми поперечного перерізу можуть бути різними і їх кількість необмежена. Але можливо їх кваліфікувати, як прості (відкриті), закриті, складної та дуже складної форми, гофровані панелі (рис. 2.1) SNAGHTMLf378d79 Рис. 2.1 Поперечні розрізи профілів різної конструкції Висота перерізу (рис. 2.2) є максимальним вертикальним виміром профілю, оскільки він формується на останньому проході (крім закритого профілю). Висота (глибина) профілю має великий вплив на кількість проходів. Чим вище переріз профілю, тим більше проходів потрібно для його формування.  Рис. 2.2 Висота перерізу профіля **\ ** Результати досліджень процесу профілювання, виконані в УкрНІІметі під керівництвом І. С. Тришевського, дозволили більш повно представити процес деформування заготовки на ділянці плавного переходу, визначити положення точок і перерізів з екстремальними значеннями параметрів напружено-деформованого стану металу. Розгляньмо характерний для виробництва гнутих профілів процес формування швелера в проміжній кліті стану при поштучному профілюванні. Відстань між клітями приймаємо досить велике, що забезпечує утворення окремого, що не зливається з суміжними ділянками плавного переходу (рис. рис. 2.3). При вході смуги в калібр кромка її переднього кінця стикається з нижнім валком і дещо піднімається; у смузі виникають незначні за величиною пружні напруги. Після зустрічі переднього кінця стінки швелера з верхнім валком починається підгинання полиць, тобто процес формозміни та утворення частини осередку деформації, що знаходиться перед осьовою площиною валків. Полиці та стінка, пласкі до початку формозміни, викривляються вздовж смуги, залишаючись прямими в поперечних перерізах, причому стінка викривляється меншою мірою, ніж полиці. Полиці приймають форму складної лінійчастої поверхні. Форма поперечного перерізу смуги змінюється, наближаючись до конфігурації, визначеної калібром валків даної кліті. Одночасно з формозміною полиць і стінки відбувається утворення місць вигину, в яких метал послідовно піддається пружній та пружньо-пластичній деформації. Зі збільшенням сумарного кута підгинання полиць зменшується радіус заокруглення і зростають тангенціальні нормальні напруги в місцях вигину. У міру просування смуги між валками довжина розташованої перед осьовою площиною валків частини осередка деформації збільшується. Наступна перехідна стадія розвитку осередка деформації починається зі зворотного процесу - перетворення поздовжньо викривлених полиць на плоскі в міру зіткнення їх з верхнім валком; формозміна місць вигину остаточно набуває пружньо-пластичного характеру; зростають як самі нормальні напруги в місцях вигину, так і момент, що вигинає. Формозміна полиць набуває рис поздовжнього вигину з поздовжнім розтягненням-стисненням. Якщо на першому етапі формозміни профілю вони не розтягувалися, то після відформовки в даній кліті переднього кінця смуги в результаті його впливу на ділянку плавного переходу, а також часткового защемлення полиць між валками полиці починають чинити опір формозміні, що викликає їх розтягнення. За осьовою площиною валків вони повністю виправляються, поздовжнє викривлення їх усувається, характер формозміни місця вигину зберігається. Довжина частини осередка деформації перед осьовою площиною валків надалі залишається незмінною. Однак момент внутрішніх сил, що виникають на ділянці плавного переходу, не врівноважує момент зовнішніх сил, докладених до смуги з боку валків. Тому за осьовою площиною валків підгинання полиць триває; кут підгинання збільшується до тих пір, поки момент тангенціальних нормальних напружень в місці вигину не врівноважить момент зовнішніх сил. На цьому процес утворення зони I ділянки плавного переходу (див. рис. 2.3), в якій спостерігається монотонний ріст кута підгинання, закінчується. При подальшому русі смуги довжина частини осередка деформації, розташованої за осьовою площиною валків, збільшується, а кут підгинання починає зменшуватися - в іншому випадку момент тангенціальних нормальних напружень в місці вигину у всьому вже утвореному осередку деформації перевищував би момент зовнішніх сил. Починає утворюватися зона II ділянки плавного переходу, що характеризується зменшенням кута підгинання. Тут відбувається пружнє розвантаження місць вигину. Формозміна переднього кінця смуги також носить пружний характер. В процесі пружнього розвантаження внутрішні напруги перерозподіляються, і при деякій довжині ділянки плавного переходу, що знаходиться за осьовою площиною валків, зменшення кута підгинання припиняється. Це свідчить про те, що процес розвантаження для переднього кінця смуги закінчився, довжина зони II ділянки плавного переходу більше не збільшується і за її межами у всіх поперечних перерізах внутрішні напруги взаємно врівноважені, що характерно для залишкових напружень I роду. Таким чином, утворилася стабільна ділянка плавного переходу, що складається з двох зон. При подальшому русі смуги вона зберігає свою форму і розміри; залишається незмінним також розподіл деформацій і напружень на всій ділянці плавного переходу, що свідчить про процес профілювання, що встановився. Формоутворення профілю при безперервному процесі профілювання з \"нескінченної\" смуги протікає таким же чином, як і при визначеній стадії процесу. На рис. 2.3 показано, як теоретично формується U профіль. Профільований лист простягається від А до В вздовж довжини *ℓ*. Кількість клітей - n, відстань між клітями -- m. Край полоси переміщується по спіралі на ділянці висотою h. Довжина *ℓ* та переміщення s вираховуються по формулам (2.1) та (2.2). Рис. 2.3 Схематичне представленя теоретичного переміщення края листа профіля  (2.1) ------------------------ ------- (2.2) де c -- довжина дуги від F до D. В цьому випадку переміщення s виражається формулою (2.3) -- ------- (2.3) -- ------- Тоді подовження (величина довжини між *ℓ* і s) виражається у відсотках. Теоретичне подовження e вираховується в формулі (2.4) ------------------------ -------  (2.4) ------------------------ ------- Приклад. 1\) Якщо профіль сформований за 4 проходи в стані, що має відстань між клітями *m*=335 мм, висота профілю *h*=25 мм, тоді теоретичне подовження (*е*) може бути обчислене наступним чином: *ℓ* = 4·335= 1340 (мм) *s*=√(1340^2^ + (2.467·25^2^))=1340.5752 (мм) *e*=(1340.5752-1340)/1340·100 % = 0.042 % 2\) Якщо висота збільшена до *h*=50 мм і формування відбувається при тих же умовах, тоді: *s*=√(1340^2^ + (2.467·50^2^))=1342.2993 (мм) *e*=(1342.2993-1340)/1340·100 % = 0.17 % 3\) Якщо висота збільшена до *h*=100 мм і формування відбувається при тих же умовах, тоді: *s*=√(1340^2^ + (2.467·100^2^))=1349.1738 (мм) *e*=(1349.1738-1340)/1340·100 % = 0.68 % При подвоєнні висоти профілю, то подовження збільшується в чотири рази. Аналогічно, коли висота збільшується в чотири рази, подовження збільшується в шістнадцять разів. Існує квадратна пропорція між висотою і подовженням. Аналогічна залежність спостерігається між номером клітей і величиною подовження або відстаню між клітями і величиною подовження. Зменшення кількості клітей до половини збільшує величину подовження в чотири рази. Якщо відстань між клітями зменшується до половини, то подовження збільшується в чотири рази. 4\) Якщо профіль сформований за 2 проходи в стані, *h*=50 мм, *m*=335 мм *ℓ* = 2·335= 670 (мм) s=√(670^2^ + (2.467·50^2^))=674.5869 (мм) e=(674.5869-670)/670·100 % = 0.68 % 5\) Якщо профіль сформований за 4 проходи в стані, *h*=50 мм, *m*=167.5 мм *ℓ* = 4·167.5= 670 (мм) s=√(670^2^ + (2.467·50^2^))=674.5869 (мм) e=(674.5869-670)/670·100 % = 0.68 % Вищевказаний математичний підхід був розроблений теоретично. Насправді рух кромки не може бути гладким. Отже, реальна величина подовження буде більше величини, що обчислюється за допомогою формули (2.4). *Механічні властивості.* Аналізуючи криві залежності деформацій від навантажень для різних Металів (див. рис. 2.4) видно, що при низькій міцності отримуємо великі деформації Металу (метал 1), при більшій міцності -- отримуємо менші деформації Металу до руйнування (метал 3). Рис. 2.4 Графік деформації металу Також, виходячи з рис. 2.4, метал 2 та 3 мають один і той же нахил -- сталь. Це означає деформації металу при дії сили є однаковим для сталі з низькою та високою міцністю. Звичайно Метал 3 буде сприймати більші навантаження до початку пластичних деформацій, ніж Метал 2. Тангенс куту нахилу кривих Металу 1, 2, 3 до вісі деформацій, або співвідношення напруження до деформації -- модуль пружності сталі і майже однаковий для всіх сталей 2,06·10^6^ МПа. Можливість деформування металів приблизно можливо зробити висновок по його пластичності, що оцінюється величиною відносного подовження δ (відносного звуження шийки ψ):  де *l*, *l*~0~ -- кінцеві та початкові ділянки рівномірного поздовження; *A*~0~, *A* -- початкова та кінцева площина поперечного перерізу шийки при випробуваннях зразка ні одновісне розтягнення. Інколи деформаційні властивості металу оцінюються по відношенню межі плинності до межі міцності. В даному випадку рекомендовані значення металів придатних для профілювання 0,55-0,6. На рис. 2.1 Метал 1 -- алюміній, його модуль пружності приблизно в 3 рази менший від сталі. В Таблиці 2.1 дані закордонних марки металів та їх модуль пружності Таблиці 2.1 Модуль пружності закордонних марок металів **Метал** **Сплав** **Модуль пружності х 10^6^ МПа** ------------------- -------------------------------- ---------------------------------- Сталь Низьковуглецева ті високоміцна від 202 до 205 Мартенситна сталь 18 Ni 186 Нержавіюча сталь 302, 316 190 Алюміній 1100 69 Алюміній 2024 72 Алюміній 3003 70 Алюміній 6061 68 Мідь 115 **\ ** *Профілювання металу.* В звичайних металевих конструкціях, напруги що виникають від дії навантажень на них, не будуть перевищувати межу плинності сталі, а будуть в декілька разів меншими. Тільки при аваріях, будуть виникати значні напруження, що будуть призводити до пластичних деформацій. Профілювання будь-яких металів повинно виконуватися зі зусиллям вище межі плинності сталі. Виріб (гнутий профіль), сформований з напругою нижчою межі плинності, був би пружній і повертався назад до оригінальної форми. Формувальні напруги не повинні перевищувати межу міцності, інакше продукт зруйнується під час формування. Рис. 2.2 Графік деформації металу Виходячи з рис. 2.2 графіку деформації металу видно, що чим більша відмінність між межею плинності і межею міцності, тим зручніше проводи профілювання. Більш важко (навіть неможливо) профілювати метали з надзвичайно високою межею плинності та міцності і наявністю майже нульового подовження. Ці матеріали розколюються на лініях вигину. Під час вигину металу буде розтягуватися зовнішня поверхня, а внутрішня частина стискатися. Теоретично, в центрі зігнутого екземпляра буде розташовуватися \"нейтральна вісь\", яка залишиться в її оригінальній довжині (рис. 2.3 а,б). На практиці, з низки причин, внутрішня частина стиснеться менше, а зовнішня сторона буде розтягуватися більше. У результаті \"нейтральна вісь\" перейде ближче на внутрішню поверхню (рис. 2.3 в,г)  Рис. 2.3 Розподілення деформацій напружень при згині Приймемо випадок, коли внутрішній радіус дорівнює товщині матеріалу (r=t) і нейтральна вісь знаходиться на відстані в 1/3 товщині від внутрішнього радіусу (замість теоретичної 1/2 товщини матеріалу). Іншими словами, фактор вигинання \"k\" 0.33 замість теоретичних 0.50. Теоретичне подовження (деформація) зовнішнього волокна у відношенні до нейтральної осі (що не змінює довжину) може бути обчислено наступним чином: Довжина зовнішнього волокна *L*~0~=(r+t)α при фактор вигинання \"k\" 0.33. Довжина нейтральної вісі L~n~=(r+0.33t)α де r, мм -- внутрішній радіус гину; t, мм -- товщина металу; α, рад -- кут згинання; L~0~, мм - довжина зовнішньої ділянки; L~n~, мм -- довжина нейтрально вісі; e~0~, % -- подовження зовнішньої ділянки; k -- фактор вигинання. Теоретична деформація (подовження): SNAGHTML9fa5fbd Якщо r=t та k=0.33, тоді e~0~ = 50 % Якщо r=4t та k=0.38, тоді e~0~ = 14 %. Але фактичне подовження зовнішнього шару буде менше, так як подовження не обмежене точним кутом а більш змазане по довжині. В таблиці 2.2 показаний вплив механічних властивостей (закордонних металів) на мінімальний радіус гину r (кут згину 90 ^о^) Таблиця 2.2 Вплив механічних властивостей на мінімальний радіус гину r (кут згину 90 ^о^) **Межа плинності** **Мінімальний радіус гину** ------------------------------------------------------------------ ----------------------------- Низьковуглецева сталь та IF сталь, класи від 2 до 5 r=0 Клас 1 та інші з 275 МПа r=1t 275-415 МПа HSLA (високоміцні леговані) r=2t 480-550 МПа HSLA (високоміцні леговані) r=3t 550-690 МПа, холодна обробка, 1-3 % подовження r=4t 1240-1380 МПа мартенситна UHS (надвисокоміцна легована) r=4t Нержавіюча відпалена сталь 301, 302, 304, 305, 309, 310, 316 r=0.5t Нержавіюча сталь четверть твердості 301, 302, 316 r=t Нержавіюча сталь половина твердості 301 r=2t Нержавіюча відпалена сталь 405, 410, 430, 442 r=t Алюміній 1100, 2014, 3003, 3004, 5005, 6061 («0» гартування) r=0 Алюміній 1100, 3003, 5005 («H12» гартування) r=0 Алюміній t\ 11 кВт), середньої (6 кBт \< N \< 11 кВт) і легкої (2 кВт \< N \< 6 кВт) серій, а також виділити міні-верстати (N \< 2 кВт). Швидкість профілювання, пов\'язана з потужністю приводу залежністю, зазвичай не перевищує 30 м/хв. У свою чергу, споживана потужність залежить від числа зон вигину, габаритів перерізу профілю і матеріалу заготовки. Верстати всіх серій підрозділюються за ступенем їх **універсальності**. Універсальні верстати (див. рис 3.2) розраховані на виготовлення широкою номенклатури профілів (за кількістю зон вигину, глибині формування і ширині профілю); вони зазвичай мають регулювання верхніх (і нижніх) валів, забезпечені універсальними напрямними і правильними пристроями, а також мають можливість установки міжклітинних проводок. Кількість клітей у базових моделях верстатів - від 4 до 8 (рідше - 12). Конструкція спеціалізованих верстатів (зазвичай з ланцюговим приводом), призначених для виготовлення 1-3 типів профілів схожих конфігурацій, гранично спрощена. Рис. 3.2 8-ми клітевий профілезгинальний стан Номенклатурно-орієнтовані верстати для виробництва однотипних профілів, мають обмежені можливості регулювання валів клітей, але мають **регулювання положення формуючих валків** уздовж робочих валів вручну або ж програмно-механічно (верстати фірми \"Rollsec Ltd\", США)\]. При цьому одна і та ж оснастка використовується для виготовлення до 10 - 15 профілів різної ширини і висоти перерізу. Стани зазначених типів можуть бути **модульними** або мати **цільну станину**. Кількість клітей станів з цільною станиною зазвичай не перевищує дванадцяти, але відомі станки є суцільзварні стани з швелерів, що мають до 20 клітей. **\ ** За **характером суміщення операцій** профілювальні стани підрозділяють на звичайні, комбіновані та гібридні. Звичайні стани, що містять, як правило, напрямний і правильний пристрій, є найбільш поширеними. Комбіновані стани можуть включати вмонтований пристрій перфорації та/або відрізний пристрій, блок формування поздовжньої кривизни, вбудовану систему нагріву ТВЧ, пристрої вилучення профілю (при поштучному профілюванні з правкою у фільєрах. Гібридні верстати можуть включати розмотувач, перфоруючий і відрізний пристрій, монтовані на станині, так що стан виконує функцію цілої лінії (рис. 3.3, а). В склад такої лінії може входити також блок формування поздовжньої кривизни (рис. 3.3, б). Комбіновані верстати використовують у стаціонарному варіанті або у пересувному варіанті (на великовантажному автомобілі) для виробництва профілів невеликого перерізу.  Рис. 3.3 Гібридні стани: а) - номенклатурно-орієнтований комбінований профілювальний верстат \"Duplex\" фірми Dalian (Італія); б) - вузько спеціалізований профілезгинальний стан з регульованою просторовою орієнтацією компанії \"І1 Kwang\" (Південна Корея) За кількістю **робочих зон** розрізняють профілезгинальні стани однією або двома робочими зонами. Стани з двома робочими зонами (див. рис. 3.4) Рис. 3.4 Стан компанії Cometal (Франція) Залежно від приводу, **рух заготовок** в обох зонах може бути супутнім або зустрічним. Верстати з двома робочими зонами призначено для: 1\) одночасної обробки двох заготовок у двох струмках; 2\) профілювання у два заходи (половина переходів виконується в одній зоні, а друга - в іншій); 3\) поєднання розкрою та профілювання (в одній зоні - розкрій або підрізання заготовок у розмір, а в другій - профілювання). У двох останніх випадках краще зустрічний рух заготовок (зручність їх передачі з однієї операції на іншу). За характером **прив\'язки до місця експлуатації**, верстати підрозділяють на стаціонарні та пересувні (монтуються на платформу автомобіля/причепа для доставки до місця експлуатації при будівництві збірних будинків, ангарів тощо). Профілі виготовляють безпосередньо на платформі з живленням верстата від локального джерела або автономного генератора. Пересувні будівельні бригади можуть отримувати фінансові або логістичні переваги від використання пересувних верстатів. За **особливостями монтажу** верстати можуть мати жорстку установку або регульовану просторову орієнтацію (щоб уникнути простоїв лінії при переналадці лінії). При цьому вибудовують ряд рулонниць і відрізних пристроїв попарно на одній горизонтальній лінії, а стану має можливість повороту до суміщення з лінією одного з пар пристроїв, розрахованих на виробництво заданого профілю. При виробництві довгомірних профілів з заданою поздовжньою кривизною поворот станини (за допомогою гідроциліндрів) відносно горизонтального шарніру полегшує прийом готового профілю з поздовжньою кривизною (див. рис. 3.3, б). **Привід верстатів** - найчастіше електричний, а рідше застосування гідравлічного приводу, це обумовлено його високою вартістю. **Швидкість** на виході двигуна може бути постійною або регульованою (бажана з технологічної точки зору). Тому вдаються до наступних технічних рішень: 1\) застосування схем управління (12-клітинний іспанської фірми \"Arrasate\" може змінювати швидкість профілювання від 0 до 100 м/хв; стани з двостоєчними клітями і ланцюговим приводом верхніх валів допускають регулювання швидкості до 80 м/хв; стани зарубіжних фірм: \"Formach\" (Італія), \"Schlebach\" (Німеччина), \"Cometal\" (Франція), \"Dynaform\" (Сінгапур) також мають регулювання швидкості); 2\) встановлення коробки швидкостей після редуктора; 3\) зміна параметрів елементів передачі (наприклад, зубчастих коліс, шківів або зірочок тощо). **Межклітєва відстань** станів може бути постійною (але не обов\'язково між усіма клітинами). Її регулювання можливе тільки за наявності поздовжніх пазів у столі верстата і карданного або ланцюгового приводу. Регулювання міжклітєвої відстані, що розширює технологічні можливості верстата, призводить до додаткових складнощів у налаштуванні, що обмежує її застосування на практиці. **Привід валів клітей** може бути зубчастим, через кулачкові муфти, ланцюговим або карданним (рис. 3.5), причому **роздача руху** може виконуватися на всі вали, тільки на вали одного ряду (наприклад, у верстатах компанії \"Samco\" ланцюгова передача охоплює тільки верхні вали) або ж комбінованим способом. Комбінації приводу валів і характеру роздачі руху, конструктивно реалізовані для клітей з регульованими валами тільки одного ряду. Якщо вали обох рядів регульовані, або ж потрібна комбінована роздача, то тут передачу руху можна здійснювати тільки карданною або ланцюговою передачею. Ці два види передачі руху можуть також застосовуються в разі регульованої міжклітинної відстані.  Рис. 3.5 Приводи клітей профілезгинальних станів: а) зубчастий; б) кулачковий; в) ланцюговий; г) карданний **Формуючі кліті** профілезгинальних станів можуть бути вбудованими в станину зварюванням (незйомними) (рис. 3.6, а) або знімними, з кріпленням на станині болтами або гвинтами, з установкою в пазах або на штифтах (з фіксацією болтами, гвинтами або клинцями). В універсальних станах частіше застосовують незйомні кліті, а в номенклатурно-орієнтованих або вузько спеціалізованих верстатах краще знімні кліті, що прискорюють зміну формуючих валків. Оптимальним рішенням можна вважати касетну компоновку \"quattro (4 кліті в касеті - рис. 3.6, б) Рис. 3.6 Формувальні кліті станів а) двостоєчні кліті з карданним приводом; б) чотирьохклітеві касети **Просторове розташування робочих валів** може бути горизонтальним або вертикальним. Існують конструкції з чергуванням горизонтальних і вертикальних клітей (їх відмінність від міжклітинних проводок полягає в габаритних розмірах, наявності приводу і відстанях до сусідніх клітей). **\ ** **Монтаж робочих валів** може виконуватися в опорах ковзання або качання. Опори ковзання, як показала практика експлуатації, схильні до інтенсивного зносу зі збільшенням бієнь валів з погіршенням якості профілів. В останні два десятиліття у вітчизняних і зарубіжних верстатах застосовуються виключно опори качення. **Конструктивна реалізація кліті** може бути двосторонньою або консольною. Двостійкові кліті зазвичай призначаються для верстатів \"важкої\" серії з регулюванням нижніх валів вкладишами (наприклад, верстати УкрНІІмет). Вони менш зручні при налаштуванні, тому в сучасних верстатах застосовують кліті з консольними валами, що мають силове або геометричне замикання регульованими (з'ємним або відкидними) сережками. Особливим питанням при проектуванні обладнання є визначення діаметру робочих валів та їх довжини. Досвід розробки та експлуатації профілезгинальних станів показує, що діаметр валів 65 мм виявляється достатнім для верстатів \"важкої\" і \"середньої\" серій. Діаметр валів 50 мм можна рекомендувати для станів інших серій (32 мм - для міні-станів). Для профілювання товстих заготовок (товщиною більше 4 мм) діаметр валів бажано збільшити до 90 мм. Довжина валів 350 мм для перших трьох серій станів могла б вважатися прийнятною. Довжину валів 500\...600 мм можна рекомендувати для верстатів з розширеними технологічними можливостями (наприклад, для виробництва \"сайдингів\"). Для міні-верстатів довжину робочих валів 200 мм слід вважати оптимальною. Розробникам профілювального обладнання слід було б дотримуватися зазначених розмірів, що могло б зробити технологічне оснащення різних розробників взаємозамінним. *Завантажувальні пристрої.* Завантажувальні пристрої призначені для створення запасу рулонів і завантаження їх по одному на розматувач. Складаються вони з накопичувачів рулонів і завантажувальних візків. Як правило, застосовують накопичувачі рулонів двох типів: одноштиреві з поступальним переміщенням штиря (на профілезгинальних агрегатах 1-4х50-300, 2-8х100-60) і чотирьохштиреві з обертальним рухом штирів навколо колонки (на агрегаті 0,5-2,5х300-1500). Одноштиревий накопичувач (рис.) складається зі станини 1 зі штирем 2 і гідродиліндра 3. Станина накопичувача являє собою литий корпус, до якого у верхній горизонтальній площині прикріплені дві кришки 4 і стійка 5. Станина і кришки мають загальні розточки, в яких встановлені бронзові вкладиші 6, що є опорами штиря. До передньої кришки приварений фланець, до якого кріпиться спеціальний щит 7, що обмежує крайнє заднє положення пакету рулонів при надяганні їх на штир. Штир накопичувача по довжині має різну конфігурацію, залежно від якої його умовно можна розбити на три ділянки. Передня частина (що несе рулон) має фаски для полегшення умов надягання пакету рулонів і поздовжню прорізь для закладу скоби з рулонами. Середня частина (циліндрична) служить опорою при переміщенні штиря. Задня частина має з боків \"лиски\", які охоплюються спеціальними кронштейнами, закріпленими на станині і оберігають штир накопичувача від повороту. Штир переміщується за допомогою гідроциліндра, який з метою скорочення габаритів установки розташований зверху, паралельно штирю накопичувача і пов\'язаний з ним за допомогою хомута 8 і кришки 9.  Рис. Накопичувач рулонів одноштиревий: 1\. Станина, 2. штирь, 3. Гідроциліндр, 4. Дві кришки, 5. Стійка, 6. Бронзовий вкладиш, 7. Спеціальний щит, 8. Хомут, 9. Кришка, 10. Кожух Для запобігання посадочних місць накопичувача від попадання окалини, пилу та інших забруднень штир накопичувача в середній і задній частинах закритий кожухами 10. Робота накопичувача рулонів зблокована з роботою завантажувального візка і здійснюється наступним чином. Після встановлення завантажувального візка по осі накопичувача штир останнього разом з рулонами починає рух у бік візка до дотику рулонів зі щоковинами поворотного візка і автоматично зупиняється \". При зіткненні зі щоковинами швидкість переміщення штиря з рулонами встановлюється за допомогою гідроциліндра. Після кріплення рулону важелями на столі завантажувального візка останній піднімається, встановлюючи рулон на рівень осі розмотувача, підйомний стіл зупиняється і штир з рулонами відводиться у вихідне положення. Візок завантажувальний призначений для прийому, центрування по осі барабана і надягання рулону на барабан розмотувача. Технічна характеристика візка залежить від характеристики профілезгинального агрегату, габаритів і маси завантажуваних рулонів тощо. Завантажувати рулони на вантажний візок можливо і таким способом -- рис. Керуванням видачею рулонів виконується гідравличною системо. Рис. Зберігання рулонів Перевагами системи є її низька ціна. Недоліки є численними: безпека сумнівна, оскільки не легко зупинити важке обмоточне обертання під гору. Котушки можуть бути тільки завантажені на розмотувальнику в тій же послідовності, як вони були завантажені на пандусі, і частково використовувані котушки, видалені з розмотувача, не можуть бути поміщені назад на пандусі. Обмоточна стійка використовується замість обмоточного пандуса. Це може складатися з двох паралельних брусів, на які 2 - 6 котушок спираються (рис.).  Рис. Обмоточна стійка з ямою завантажує вантажний візок Вантажний візок переміщується під котушкою і піднімає одне саме близьке до розмотувача. Обмоточні стійки безпечні, але вони можуть тільки бути розвантажені в послідовності котушок, завантажених на стійці; невикористані котушки не можуть бути поміщені назад на стійці, і стійка не може бути перезавантажена з новими котушками, поки остання котушка не видалена, або принаймні просунулася вантажним візком. Рухома підлога або конвеєр під підлогою (рис.) просувають рулон до вантажного візка, який піднімає котушку на розмотувач. Ця система часто використовується основними сталевими виробниками для переміщення рулонів в лінії. Рис. Конвеєрне переміщення рулонів Часто використовуваний пристрій з два, три, або чотири руки для утримування рулонів (як показано на рис.). Це - гнучкий пристрій; рулони можуть бути зняті в будь-якій послідовності і частково використовуватися, може бути перезавантажений назад. Недоліки цього пристрою - те, що він вимагає великих площ, до 18 - 36 м, і її вартість відносно висока. Рулони зазвичай завантажуються на руки турнікету підйомними кранами і іноді автонавантажувачами.  Рис. Пристрій для утримання рулонів Рулони транспортуються і піднімаються вантажним візком, що є пристроями, найбільш часто використовуваними промисловістю, щоб завантажити і розвантажити розмотувачі. Вантажні візки переміщують вище рівня підлоги (рис) або в ямі. Рис. 10 т вантажний візок Досить часто вантажний візок рухається оп рейкам на яких встановлений розмотувач -- рис  Рис. Вантажний візок, що рухається по рейкам Досить часто вантажні візки мають гідравлічні підйомники --рис. Рис. Вантажний візок з гідравличним підйомником На розматувачи безперервного профілезгинального агрегату встановлено два завантажувальні візки (рис.), що складаються з підйомного столу, нижньої опорної частини та гідросистеми. Підйомний стіл складається з власне столу і напрямного циліндра 2. У проушинах столу з двох боків шарнірно кріпляться спеціальні гідроциліндри 3 і важелі 4, які служать для утримання (притиснення) рулону на підйомному столі. Як додатковий пристрій для утримання рулону на підйомному столі застосовують чотири електромагніти, змонтовані в двох рухомих щековинах 5, які можуть за допомогою гвинтових механізмів, розташованих в опорних вилках, переміщатися вздовж призм столу, що необхідно в разі зміни ширини рулонів.  Рис. Завантажувальний візок**:** 1\. Стіл. 2. Гідроциліндр, що направляє. 3. Спеціальні гідроциліндри. 4. Ричаги. 5. Дві рухомі щоковини На зовнішньому боці корпусу завантажувального візка кріпляться насосна установка, резервуар для мастила та гідропанель, яка забезпечує живлення та управління роботою гідроциліндрів. З двох боків візок має настил, призначений для перекриття ям, що відкриваються при переміщенні завантажувального візка. Для перекриття ями в районі розмотувача використовується пластинчастий настил, що являє собою два ланцюги, до ланок якої приварені гладкі пластини. При переміщенні ланцюга по горизонтальних напрямних окремі пластини примикають один до одного і утворюють настил практично без щілин. Колонка з поворотними штирями (рис.), що застосовується на агрегатах 0,5-2,5х300-1500 з порулоним процесом профілювання, призначена для передачі рулонов на візок розматувача. Вона складається з роз\'ємного корпусу 1, в який на підшипниках качання вмонтований вертикальний вал 2, і ступиця зі штирями 3, розташованими під кутом 90 °. У нижній частині валу встановлено поєднаний з гідроциліндром 4 повороту штир 5, що слугує для повороту колонки. У нижній частині корпусу встановлено другий гідродиліндр 6 з повзуном і кінцевими вимикачем, призначений для фіксації заданого положення валу, як при завантаженні штирем рулонами, так і при повороті ричага вхолосту в початкове положення (крайнє заднє положення штока гідроциліндра). Рис. Кінематична схема колонки з поворотними штирями: 1. роз'ємний корпус, 2. вертикальний вал, 3. ступиці зі штирями, 4. гідроциліндр, 5. ричаг, 6. гідроциліндр При поштучному процесі профілювання рулони зі складу заготовок мостовим краном подаються на завантажувальний пристрій, який складається з ланцюгового транспортера і лінійок. Транспортер являє собою нескінченний ланцюг, на якому змонтовані візки для установки рулонів. На транспортері одночасно може перебувати до чотирьох рулонів. Привід здійснюється від асинхронного електродвигуна через триступеневий циліндричний редуктор. Транспортер працює в періодичному режимі, імпульс на зупинку надходить від командоапарата після переміщення візка транспортера на один крок. Для запобігання падіння рулонів під час переміщення ланцюга транспортера служать лінійки. Відстань між ними регулюється електродвигуном залежно від ширини смуги за допомогою одноступевого циліндричного редуктора, конічних пар і гвинтових пристроїв. Транспортер поштучно подає рулони на підйомний стіл першої позиції двопозиційного розмотувача. Розвантажувально-завантажувальний пристрій стану 2-8X100 - 600 (рис.) складається з розвантажувально-завантажувального візка, вузла балок і направляючих, стелажа і системи гідравліки. Переміщення візка вздовж стелажу здійснюється від електродвигуна через редуктор і зубчасте реєчне зацеплення по напрямних, розташованих над стелажем. На візку встановлена система гідравліки, що живить гідроциліндри підйому гака і фіксації рулону. При порулонному процесі профілювання на стані 0,5-2,5х300-1500 накопичувач рулонів виконаний у вигляді поворотної хрестовини з певним запасом рулонів на кожному штирі у зв\'язку з установкою однопозиційного розмотувача. До недоліків завантажувальних пристроїв агрегатів з поштучним профілюванням можна віднести: для здійснення безперебійної роботи кожного агрегату необхідно, щоб завантаження транспортерів рулонами здійснював мостовий кран безперервно; наявність людини для встановлення кожного рулону на візок ланцюгового транспортера; неможливість забезпечення роботи механізмів завантажувальних пристроїв в автоматичному режимі. На всіх нових профілезгинальних агрегатах конструктивні недоліки завантажувальних пристроїв (транспортерів рулонів) виключені, що дало можливість забезпечити надійну роботу механізмів в автоматичному режимі, значно скоротило час знаходження мостового крана на ділянці завантаження агрегату рулонами і вивільнило людину від установки кожного рулону на завантажувальний пристрій.  Ріс. Розвантажувально-завантажувальний пристрій: 1,5 - стелажі; 2 - завантажувальний візок № 1; 3 - гідроциліндр підйому рулону; 4 - гідроциліндри притискання рулонів; 6 - завантажувальний візок № 2; 7 - гак; 8 - реєчна шестерня; 9 - гідропанель; 10 - рейка; 11 -рельс; 12 - редуктор; 13 - резервуар для мастила; 14 - насос **\ ** [ЛЕКЦІЯ 5] *Розкройні пристрої.* Слітер -- лінія поздовжньої різки стальної полоси -- комплекс для порізки рулона на полоси. Складається з: - розмотувача з гідравлічним візком; - секції для подачі сталі в ножиці; - ножиць для поздовжньої різки; - кромконамотувача; - направляючої переносної платформи; - натяжного пристрою; - намотувача з гідравлічним візком; - пульт управління. Video 3.1\_Слітер.wmv **\ ** Розкройні машини представлені кількома модифікаціями ножиць дискових (НД 1250×1,0; НД 1250×2,0; НД 1500×4,0), у позначенні яких перше число означає ширину рулону, а друге - товщину матеріалу -- рис. 3.7 Рис. 3.7 Дискові ножиці для розпуску рулонів Video 3.2\_РЛМ РМ-10.wmv *Розмотувачі рулонів.* Розмотувачі рулонів барабанного типу призначені для прийому рулону з завантажувального візка, повороту його в положення, зручне для відгинання переднього кінця смуги, надійного утримання рулонів, що обертаються та створення заданого натягу полоси. Рулонниці розмотуючи і прийомні вантажопідйомністю до 5 т мають однакову конструкцію і мають позначення Р-200-1,5; Р-400-3,0; Р-500-5,0, де перше число позначає ширину стрічки, а друге -- вантажопідйомність в тоннах. Рулонниці більшої вантажопідйомності мають позначення: Р-1300-10,0; Р-1600-15,0 (розмотуючі) і РП-1300-10,0; РП-1600-15,0 (приймальні).