Методика расчета Б.В. Кучеряева

Для нахождения момента прокатки и усилия прокатки используется контактное касательное напряжение, вычисляемое по формуле:

(1)

где – контактное касательное напряжение, МПа;

– напряжение пластического сдвига, МПа;

, – толщина полосы до и после прокатки, соответственно, м;

– угол захвата, рад.;

, – заднее и переднее натяжение, соответственно, МПа;

– высота нейтрального сечения, м.

 

Напряжение пластического сдвига и предел текучести связаны следующим соотношением:

(2)

 

Угол захвата определяется по формуле:

(3)

где – проекция дуги захвата на ось прокатки, м:

– радиус рабочих валков, м;

– абсолютное обжатие, м.

 

Проекция дуги захвата на ось прокатки вычисляется по формуле:

(4)

 

Абсолютное обжатие находится по формуле:

(5)

 

Высота нейтрального сечения вычисляется из следующего соотношения:

(6)

где – коэффициент трения по нормальному давлению;

, – коэффициенты, учитывающие влияние натяжений.

– коэффициент трения по напряжению пластического сдвига;

 

Коэффициенты, учитывающие влияние переднего и заднего натяжений и определяются по формулам:

, (7), (8)

где и – предел текучести до и после деформации, МПа.

 

Коэффициент трения по напряжению пластического сдвига , при отсутствии экспериментальных данных может быть определен по формуле:

(9)

Коэффициент трения по нормальному давлению , определяется по формуле:

(10)

где – относительная деформация;

– фактор формы очага деформации.

 

Параметр при и при .

Относительная деформация и фактор формы очага деформации вычисляются по формулам:

, (11), (12)

где – средняя толщина проката, м.

 

Средgif"> – момент прокатки, МН·м;

– нейтральный угол, рад.;

– средняя ширина проката, м;

– усилие прокатки, МН.

 

Нейтральный угол находится по формуле:

(16)

где – проекция на ось прокатки части дуги захвата в зоне опережения, м.

 

Проекция на ось прокатки части дуги захвата в зоне опережения определяется по формуле:

(17)

 

Средняя ширина проката находится по формуле:

(18)

где и – ширина полосы до и после прокатки соответственно, м.

 

Для вычисления средней ширины проката необходимо вычислить уширение. Уширение полосы можно определить по формуле Губкина:

(19)

 

Тогда зная величину уширения , можно вычислить ширину полосы после прокатки по формуле:

(20)

 

Положительной стороной данной методики является то, что она может быть использована как для горячей, так и для холодной прокатки. При этом будет меняться только подход к вычислению предела текучести .

Для вычисления предела текучести при горячей прокатке необходимо знать среднее значение скорости деформации , которое вычисляется по формуле:

(21)

где – средняя скорость деформации, с-1;

– линейная скорость полосы на входе в очаг деформации, м/с.

 

Из условия постоянства потока деформируемого металла финальная скорость (скорость прокатки) связана со скоростью входа полосы в очаг деформации по формуле:

(22)

 

Расчет предела текучести и контактного касательного напряжения:

(23)

(24)

(25)

(26)

ε в %, θ в оС, ξ в с-1

 

Находим абсолютное обжатие и степень деформации.

 

2.2.1.Расчёт угла захвата

Находи радиус валка, разделив диаметр валка на 2. Используя вычисленные значения абсолютного обжатия и радиуса валка, можно найти значение длины геометрического очага деформации lд.

Находим

Следовательно, можем найти угол захвата

 



валка, можно найти значение длины геометрического очага деформации lд.

Находим

Следовательно, можем найти угол захвата