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
