Научно-исследовательская работа (стр. 8 )

  .  (2.11)

где а - плечо приложения усилия прокатки;

2 - количество валков, приводимых во вращение двигателем;

- коэффициент плеча, показывающий какую часть длины контакта ()составляет плечо (а) приложения силы Р.

Коэффициент плеча может быть найден из выражения [7, 8]:

  ,  (2.12)

где

Формулы (2.1)- (2.12) применяют для определения усилия Р и момента Мпр при прокатке переднего конца рулона перед его заправкой в барабан моталки, т. е. при прокатке без продольного натяжения полосы.

После заправки переднего конца рулона в барабан моталки и возникновения переднего и заднего натяжения полосы, в условиях установившегося режима прокатки, значения этих параметров изменяются и становятся равными и .

Это происходит по следующим причинам.

Во-первых, при расчете по формулам (2.1)-(2.10) необходимо учесть его снижение по сравнению с величиной Р из-за уменьшения значения коэффициента натяжения , определяемого выражением (2.10). При прокатке без натяжения входящие в это выражение напряжения заднего и переднего , натяжения полосы равны нулю (), а коэффициент = 1. При возникновении напряжений и величина уменьшается
(см. ф.(2.10)), что приводит к снижению усилия прокатки, т. е. <Р.

Во-вторых, при расчете необходимо учитывать дополнительный момент , создаваемый силами переднего Т0 и заднего Т1 натяжения (рисунок 2.2):

    (2.13)

С учетом для установившегося режима прокатки с натяжением:

    (2.14)

Мощность прокатки соответственно для режима прокатки без натяжения и с натяжением определяют:

    (2.15а)

    (2.156)

где - угловая скорость валков;

V - окружная скорость валков (скорость прокатки) при заправке конца полосы (2.15а) и в установившемся режиме (2.15б);

R - радиус рабочих валков.

Произведем расчет энергосиловых параметров при прокатке полос в рабочей клети №1.

Исходные данные

D – диаметр рабочих валков клети №1 стана 2000 холодной прокатки;

D = 560 мм;

н = 4,8 м/с = 289 м/мин – скорость прокатки;

b = 1800 мм

b – ширина полосы;

для клети №1:

h0 = 1,33 мм;

h0 –толщина полосы (входная);

h1 = 0,87 мм;

h1 –толщина полосы (выходная);

е = 0,35

Т1 = Т2 = 1000 кН – соответственно заднее и переднее общее усилие натяжения.

Усилие прокатки определяем через среднее удельное давление металла на валки и площадь контакта металла с валками (А):

А = bЧl

= 11,3 мм

где R – радиус рабочих валков (280 мм), ∆h = h0 - h1 = 0,46 мм - абсолютное обжатие.

Среднее удельное давление металла на валки:

фактическое сопротивление металла деформации при линейном напряженном состоянии;

коэффициент напряженного состояния.

предел текучести металла до деформации (на входе в валки);

предел текучести металла после деформации (на выходе из валков), с учетом 0,35;

– коэффициент, учитывающий влияние ширины полосы;

коэффициент, учитывающий влияние внешнего трения на контакте металла с валками;

коэффициент, учитывающий влияние внешних зон (ширина полосы);

коэффициент, учитывающий влияние натяжения полосы.

Коэффициент зависит от соотношения ширины полосы и длины очага деформации – b/l. При b/l 1, когда имеются благоприятные условия для уширения металла При широком очаге деформации, когда b/l 5, (уширения нет). Для промежуточных значений b/l, определяется по таблице:

b/l = 1800/11,3 = 160 значит

Значение определяется в зависимости от условий скольжения металла  по поверхности рабочих валков:

l/

Если условие выполняется, то в очаге деформации возникают только зоны скольжения металла по поверхностям валка и величина

где  1,33+0,87)/2 = 1,1 мм – средняя по очагу деформации толщина полосы;

∆h/h0 = 0,35

*

При прокатке используют масляную эмульсию, поэтому коэффициент контактного трения принимаем . Значение  в зависимости от величины коэффициента трения можно определить из таблицы:

*h0) = 2*0,12*11,3 / (0,34*1,33) = 5,99;

По формуле (2.7):

Коэффициент учитывает влияние на так называемых внешних зон – объем металла, находящегося до и после очага деформации.

Третий член в ф.(2.5) - коэффициент внешних зон

=1,