Ristinivel nelivalssaimen voimansiirrossa

Abstract

Nelivalssaimia käytetään yleisesti metallinauhojen ja -levyjen kylmämuovaukseen. Valssaimissa ristinivel siirtää vääntömomenttia kahden kulmassa olevan akselin välillä. Tässä tutkimuksessa haettiin ratkaisuja nelivalssaimessa esiintyvään epäsymmetriseen taivutustarpeeseen. Valssattavat kuparinauhat alkavat aaltoilla valssaajan puolelta noin yhden millimetrin paksuudessa. Tutkimuksen tarkastelu rajattiin koskemaan vain voimansiirrossa olevaa ristiniveltä, jonka epäiltiin olevan yksi mahdollinen ongelman aiheuttaja. Tutkimuksessa selvisi, että ristinivel ei aiheuta pystysuuntaisia voimia, jotka vaikuttaisivat suoraan nauhan poikkipintaprofiiliin. Kuitenkin ristinivelen aiheuttamat vaakasuuntaiset voimat voivat vaikuttaa epäsuorasti nauhan poikkipintaprofiiliin. Laatupoikkeamien taloudellinen merkitys havaittiin pieneksi, mutta myöhemmissä prosessivaiheissa kuparinauhan epäsymmetrinen poikkipintaprofiili aiheutti ongelmia.

Four-high rolling mills are commonly used in cold forming of metal strips and sheets. In such configurations, a universal joint transmits torque between two angled shafts. In this study solutions were sought for asymmetric bending demand in a four-high rolling mill. In the rolling process under study, the copper strips begins to wrinkle on one edge at a thickness of about one millimeter. The study was limited to consideration of the transmission’s universal joint, which was suspected to be a possible cause of the problem. The results of the study revealed that the universal joint did not generate vertical forces having a direct impact on the cross-section profile of the strip. However, horizontal forces caused by the universal joint may indirectly affect the cross-section profile. The economic importance of the quality deviations is small but the asymmetry in the cross-section of the copper strip can cause problems in subsequent downstream phases of the production process.