момент прокатки в чем измеряется

Момент прокатки в чем измеряется

II. Основные формулы для расчетов по прокатке

Абсолютное обжатие

Относительное обжатие

Коэффициент вытяжки

Полный коэффициент вытяжки при прокатке в n пропусков.

Средний коэффициент вытяжки

Число пропусков

Применяемые коэффициенты вытяжки за пропуск (λ_c) по данным Гутовского

Угол захвата, α

Условие захвата металла валками

Величина коэффициента трения при прокатке

При горячей прокатке стали по данным Экелунда (для родистой стали):

по данным Бахтинова для стали

k₁ = 0,8 для чугунных валков;

k₁ = 1,0 для стальных валков;

Рис. 1. Значения k₂ для расчетов коэффициента трения

Валки шлифованные из хромистой стали (по данным Рокотяна) μ

Опережение

Формула Целикова для определения угла γ, учитывающая неравномерность распределения элементарных давлений по дуге захвата, и влияние натяжения

где l длина зоны деформации при отсутствии сплющивания валков

Принимая элементарные давления постоянными по дуге захвата,

Уширение

Формулы для определения уширения при прокатке

Формула Бахтинова

р определяется по формуле (13),

Формула Губкина

Формула Экелунда

μ определяется no формуле (12).

Формула Зибеля

Давление металла на валки

При равенстве диаметров валков

При холодной прокатке тонких листов

Формулы для подсчета удельного давления по данным Целикова:

Коэффициент n_v при холодной прокатке можно принять равным единице.

При горячей прокатке обычно определяется n_v, σ_s по экспериментальным данным.

Для малоуглеродистой стали n_v, σ_s зависимости от температуры

Для стали У10 на рис. 3 приведены данные Чекмарева и Риднера.

Рис. 3. Зависимость n_vσ_s от скорости деформации и температуры для высокоуглеродистой стали У10А

Скорость деформации: по формуле Экелунда:

по формуле Целикова:

При горячей прокатке коэффициент n_H = 1; при холодной прокатке обычно берется n_H σ_s по экспериментальным данным. Для малоуглеродистой стали, меди и цинка данные Рокотяна для n_H σ_s в зависимости от степени деформации приведены на рис. 4.

По формуле Целикова (при прокатке без натяжения

Рис. 4. Экспериментальные данные о влиянии наклепа на сопротивление деформации

Рис. 5. Среднее удельное давление в зависимости от внешнего трения (от коэффициента δ при разных обжатиях от 2,5 до 50%)

δ определяется по формуле (20), l по формуле (21) или (36),

Для определения n’_σ при данных δ и ε на рис. 5 (стр. 158) дана номограмма.

При прокатке с натяжением

Формула Экелунда (для случая горячей прокатки)

Формулы 46, 47 и 48 справедливы при температуре t ≥ 800° и содержании марганца не более 1%, хрома не более 2-3%.

Формула Гелей

представлено на рис. 6.

Рис. 6 Значение опытного коэффициента С₂ в зависимости от

Наибольшее допустимое давление металла на валки, определяемое прочностью шейки прокатного валка m, (по формулам Целикова)

для чугунных валков (при R_B = 700 кг/см 2 )

для стальных валков (при R_B = 1200 кг/см 2 )

По номограмме (рис. 7) можно определить приблизительное значение допускаемого давления на шейку валка у прокатных станов в зависимости от циаметра шейки и валка и материала валков.

Рис. 7. Приблизительное значение допускаемого давления на шейку валка у прокатных станов разного размера

Моменты, необходимые для привода валков

Момент прокатки

при горячей прокатке ψ ≈ 0,5,

При наличии сплющивания валков

В станах кварто с не приводными опорными валками

Сумму М_пр + М_тp можно определить по кривым расхода работы

Момент холостого хода

i_i— передаточное число между двигателем и данной деталью.

Динамический момент

Источник

Расчет момента прокатки

При простом процессе прокатки направление силы прокатки Р можно определить из уравнения равновесия полосы в очаге деформации (см. рис. 10.1):

, (10.6)

где Х_i – проекции всех сил, действующих на полосу.

При простом процессе прокатки на полосу действуют силы только со стороны валков в очаге деформации, другие внешние силы (натяжений, подпора) отсутствуют.

Если предположить, что сила R, действующая со стороны каждого валка на полосу (равнодействующая сил прокатки и трения), отклонена от вертикали на угол j, то уравнение (10.6) примет вид:

_, (10.7)

Поскольку сила R заведомо не равна нулю, из выражения (10.7) следует, что sinj =0, что возможно только в случае, когда угол j=0.

Отсюда следует, что при простом процессе прокатки равнодействующая всех сил, действующих в контакте полосы и валка, направлена вертикально. Но эта равнодействующая и является силой прокатки Р (см. главу 8). Таким образом, можно сделать окончательный вывод: если на полосу не действуют другие силы, кроме сил со стороны валков в очаге деформации, то сила, действующая между каждым валком и полосой, направлена перпендикулярно оси прокатки и равна силе прокатки.

Необходимо сделать одну оговорку: этот вывод можно распространить на следующий частный случай отступления от простого процесса прокатки: если к полосе приложены силы переднего и заднего натяжения, равные по величине, то в уравнении равновесия полосы (10.6) эти силы сократятся, т.е. уравнение (10.7) останется в силе и угол j по-прежнему будет равен нулю.

Поэтому силы прокатки останутся вертикальными (перпендикулярными оси х), если на полосу действуют вдоль оси х силы переднего и заднего натяжения, равные по величине.

Установив направление сил Р, можно определить момент прокатки по формуле (см. рис.10.1):

, (10.8)

где а – плечо силы прокатки относительно оси вращения валка (кратчайшее расстояние от этой оси до линии действия силы).

В формуле (10.8) учитываются силы Р, которые действуют со стороны полосы на каждый валок. Они, согласно 3-ему закону Ньютона, равны по величине силам, действующим со стороны каждого валка на полосу, но противоположно направлены.

Чтобы использовать формулу (10.8) в практических расчетах, надо знать величину а, определяющую координату точки х по оси прокатки, в которой действует сила Р (т.е. точку приложения на дуге контакта полосы и валка равнодействующей всех сил, вызванных контактными напряжениями).

В большинстве известных методик, разработанных в 20 веке, для расчета величины а рекомендуется следующая эмпирическая формула:

, (10.9)

В литературе приводятся многочисленные эмпирические выражения или числовые значения этого коэффициента, согласно которым, он может изменяться в широком диапазоне: y = 0,35…0,5. Поэтому использование формулы (10.9) вносит существенную погрешность в расчет момента и мощности главного привода рабочей клети, достигающую 30-40% и более от фактических значений.

В современных условиях, когда задачи повышения энергоэффективности и экономии энергии в металлургическом производстве приобрели большую актуальность, требуется более точный метод расчета плеча силы прокатки, не использующий эмпирический коэффициент y.

Такой метод разработан и опубликован в работах [5;25].

Сущность его в том, что сначала определяют мощность прокатки в i-й клети N_прi по методике, изложенной в главе 9 данного учебника, а затем используют связь между моментом и мощностью прокатки:

, (10.10)

М_прi – момент прокатки в i-й клети, — угловая скорость прокатных (рабочих) валков i-й клети, n_pi –число оборотов этих валков в минуту.

Подставив в (10.10) выражение М_прi по формуле (10.8), получают искомую величину плеча силы прокатки:

, (10.11)

При их расчете не используются никакие эмпирические величины, кроме общепринятых: коэффициента трения в очаге деформации и сопротивления деформации прокатываемого металла.

Вычислив величину а по формуле (10.11), легко найти угол b, определяющий точку приложения силы прокатки на дуге захвата (см. рис. 10.1):

, (10.12)

где D – диаметр бочки прокатного валка.

Дата добавления: 2019-02-08 ; просмотров: 972 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

момент прокатки

Смотреть что такое «момент прокатки» в других словарях:

момент прокатки — Syn: момент вальцювання … Словарь синонимов металлургических терминов

момент количества движения — [moment of momentum] кинетический момент, одна из мер механического движения материальной точки или системы. Особенно важную роль момент количества движения играет при изучении вращательного движения. Как и для момента силы, различают момент… … Энциклопедический словарь по металлургии

момент силы — [moment of force] величина, характеризизующая вращательный эффект силы при действии ее на твердое тело. Момент силы, Н • м, рассчитывается относительно центра (точки) вращения. Смотри также: Момент момент сопротивления сечения момент прокатки … Энциклопедический словарь по металлургии

момент сопротивления сечения — [section modulus] геометрическая характеристика поперечного сечения тела, равная отношению момента инерции к расстоянию от оси наиболее удаленной точки сечения. Смотри также: Момент момент прокатки момент количества движения момент инерции … Энциклопедический словарь по металлургии

момент инерции — [moment of inertia, second moment] величина, характеризующая распределение масс в теле и являющаяся наряду с массой мерой инертности тела при непоступательном движении. В механике различают моменты инерции осевые и центробежные. Осевым момента… … Энциклопедический словарь по металлургии

Момент — [moment]: Смотри также: момент сопротивления сечения момент прокатки момент количества движения момент инерции … Энциклопедический словарь по металлургии

момент вальцювання — Syn: момент прокатки … Словарь синонимов металлургических терминов

диамагнитный момент — [diamagnetic moment] ориентированный противоположно направлению вызвавшего его поля; Смотри также: Момент момент сопротивления сечения момент прокатки момент количества движения … Энциклопедический словарь по металлургии

магнитный момент — [magnetic moment] характеристика магнитных свойств тела, условно выражающая произведение величины магнитного заряда в каждом полюсе на расстояние между полюсами. Смотри также: Момент момент сопротивления сечения момент прокатки … Энциклопедический словарь по металлургии

Профилировка валков — [roll crown (contouring)] конфигурирование образующей рабочих (верхних и нижних) листопрокатных валков. Различают исходную профилировку валков (профиль холодных валков при их установке в стан) и профилировку валков в момент прокатки (форма зазора … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Момент прокатки может быть определен, если положить, что найденные равнодействующие усилий на участках редуцирования и обжатия приложены в середине дуг захвата каждого участка. [7]

Момент прокатки определяют или по давлению на валки, или по расходу работы при прокатке. [9]

Вычисление моментов прокатки по аналитическим формулам требует определений большого количества различных коэффициентов, которые изменяются в широких пределах в зависимости от режима прокатки. Это приводит к неточным результатам, особенно при расчете момента прокатки сложных профилей / В связи с этим наибольшее распространение получил метод определения момента прокатки по опытным кривым удельного расхода электроэнергии. [10]

Кривая моментов прокатки Mm f ( t) не может быть выражена каким-либо уравнением. Разложение ее в ряд Фурье чрезвычайно усложнило бы решение. Значительно удобнее рассматривать работу электропривода таких механизмов по частям ( по отдельным участкам), в которых Мт const. В таком случае применимы общие выводы, полученные выше для электропривода с шунтовой характеристикой. [11]

Сложность определения момента прокатки заключается в выборе коэффициента ip, значение которого зависит от характера распределения давления по дуге захвата. [13]

Методы определения момента прокатки Мпр описаны выше. График моментов строится для всего цикла прокатки. По нему определяют эквивалентный момент, который сравнивают с номинальным моментом предварительно выбранного двигателя. В случае ослабления магнитного потока момент двигателя условно увеличивают пропорционально скорости. Таким образом, фактически расчет ведется по методу эквивалентного тока. Если расчетный средний квадратический момент превышает номинальный момент предварительно выбранного двигателя, то выбирают другой двигатель или меняют программу прокатки, уменьшая обжатие и увеличивая число пропусков. [14]

Если полное давление или момент прокатки превосходят допустимое, то необходимо уменьшить деформацию металла при прошивке. [15]

Источник

MetalloPraktik.ru

Технология производства металлопроката | Опыт. Исследования. Результаты.

Реверсивный стан. Инженерная методика расчета усилия и момента прокатки

В прокатный цех поступило предложение о поставке и монтаже реверсивного стана 1200 для производства холоднокатаного проката. Согласно документации проектная мощность стана составляет 160000 т/год при условии переработки горячекатаного травленого подката толщиной от 1,5 до 2,5 мм. Однако, для производства холоднокатаного металла в прокатном цехе используется подкат минимальной толщиной 2,3 мм. Тогда, с учетом фактической минимальной толщины травленого подката и текущего планирования заказов на прокат, производство на таком реверсивном стане возможно обеспечить на уровне 140000 т/год, что на 20000 т меньше проектной мощности. В данном случае основной причиной снижения проектной производительности стана 1200 является увеличение общего количества проходов при прокатке металла.

С целью оценки загруженности реверсивного стана 1200 осуществлен простой и оперативный расчет силовых параметров прокатки (усилие, момент прокатки) металла профилеразмером 2,3/0,35 х 1050 мм по двум позициям:

Критические условия (согласно предоставленным техническим характеристикам реверсивного стана 1200):

Для оперативного расчета усилия прокатки использовалась «Инженерная методика расчета усилия холодной прокатки тонких полос и лент» Ю.В.Гесслера и С.В.Родинкова, где в основу были положены следующие три формулы:

а) погонное усилие прокатки, приходящееся на 1 мм ширины ленты (полосы):

б) степень сплющивания валков по формуле Хичкока:

где С – упругая постоянная материала рабочих валков, мм 2 /кгс; Δh – обжатие за проход, мм;

в) коэффициент напряженного состояния в очаге деформации (формула осадки):

где m – коэффициент формы очага деформации, учитывающий также влияние трения в очаге деформации на усилие прокатки.

При этом полное усилие прокатки определялось по формуле:

где b – ширина полосы, мм.

Момент прокатки определялся по формуле, предложенной Е.С.Рокотяном:

1. Расчет усилия и момента прокатки при обжатиях, рекомендованных фирмой-поставщиком реверсивного стана 1200 (для 6 проходов)

Итак, обжатие полосы за проход

Средняя на длине дуги захвата толщина ленты (полосы)

Длина дуги захвата (несплющенной)

Коэффициент формы очага деформации

Условное погонное усилие прокатки (не учитывает влияние трения и сплющивания в очаге деформации)

Коэффициент, учитывающий влияние упругого сплющивания рабочих валков на усилие прокатки

Поправочный коэффициент, учитывающий влияние трения и сплющивания в очаге деформации, находим в функции параметров m и η; по номограмме (рисунок 1) для этих параметров γ = 1,22.

Погонное усилие прокатки с учетом влияния трения и сплющивания

Полное усилие прокатки при ширине ленты (полосы)

Р = 10 –3 q b = 10 –3 * 554,37 * 1050 = 582,09 тс

Степень упругого сплющивания рабочих валков находим по номограмме (рисунок 1) на наклонной шкале: а = 1,1, т.е. длина сплющенной дуги захвата l_c = al = 1,1 * 11,59 = 12,8 мм.

Тогда, момент прокатки

Рисунок 1 — Номограмма

Усилие и момент прокатки для последующих проходов рассчитываются аналогично. Расчетные показатели представлены здесь (откроется в новом окне). Результаты расчета представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты расчета

Таким образом, при наибольшем усилии прокатки 751,6 тс предполагается запас по нагрузкам — 49 % (по расчетам фирмы-производителя стана наибольшее усилие прокатки — 923 тс, т.е. запас составляет — 38,4 %). Расхождение с расчетом фирмы-производителя реверсивного стана 1200 в значениях усилия прокатки составляет 7 – 20 %. Максимальный момент прокатки не превышает предельно допустимого показателя.

2. Расчет усилия и момента прокатки при обжатиях, обеспечивающих прокатку металла в 5 проходов, с учетом соблюдения рекомендованной схемы обжатий

С целью оценки возможности снижения количества проходов, осуществлен выбор обжатий для 5 проходов, согласующихся со схемой прокатки, предложенной фирмой-производителем (повышение обжатий от первых к средним проходам и постепенное снижение обжатий от средних к последним проходам).

Расчет усилия и момента прокатки произведен по методике описанной выше. Расчетные показатели представлены здесь (откроется в новом окне). Результаты расчета представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты расчета

Из таблицы 2 следует, что при данных режимах обжатий наблюдается общее увеличение усилия (на 11 %) и момента прокатки. При этом момент прокатки в первых двух проходах превышает допустимый (на 1145,8 кгс_*м в первом, на 1950,1 кгс_*м во втором проходах). В связи с этим выполнен подбор обжатий по проходам исходя из условия предельно допустимого момента прокатки 6500 кгс_*м. Расчетные показатели представлены здесь (откроется в новом окне). Результаты расчета представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Результаты расчета

Из таблицы 3 следует, что при обеспечении момента прокатки, не превышающего предельно допустимый показатель, изменяется схема прокатки — максимальные обжатия приходятся на последние проходы. Такое распределение предполагает максимальную деформацию металла при относительно небольших толщинах полосы, что не является энергетически выгодным. Кроме того, большие обжатия в последних проходах негативно скажутся на обеспечении полос с минимальной неплоскостностью.

Источник