Способ определения длины дуги контакта при прокатке

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 В 21 В 1 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Я з-,, .. (. .- 1 ьч

3;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 .:. ц/

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ / эксперимента и последующую обработку данных, абсолютное обжатие определяют как разность между исходной толщиной полосы с большим пределом текучести и конечной толщиной полосы с меньшим пределом текучести, после чего длину дуги контакта с учетом упругого сжатия валков и прокатываемой полосы определяют по формуле

l,=JR Ah, где l,—

Л6 =

0„— (21) 3920598/3! 02 (22) 02.07.85 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Запорожский индустриальный институт (72) В. А. Николаев, С. С. Пилипенко, И. А. Волков и T. Н. Копан (53) 621.771.22 (088.8) (56) Целиков А. И. и др. Теория прокатки.

М.: Металлургия, 1970, с. 325 — 332.

Данник А. А. Определение длины дуги контакта с учетом упругого сжатия валков и прокатываемой полосы.— Сб. «Обработка металлов давлением. М.: Металлургия, 1967, с. 22!. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИHbI ДУГИ КОНТАКТА ПРИ ПРОКАТКЕ. включающий измерение исходной толщины прокатываемых полос, одновременное обжатие в валках не менее двух полос из металлов разной пластичности, измерение толщины полос после прокатки, отличающийся тем, что, с целью упрощения используемой аппаратуры, сокращения времени на проведение.Л0.„1319945 А 1 длина дуги контакта с учетом упругого сжатия валков и прокатываемой полосы, мм; величина радиуса валка без учета упругого сжатия, мм; (̈́— h,,); исходная толщина полосы с большим пределом текучести, например стальной полосы; конечная толщина полосы с меньшим пределом текучести, например свинцовой полосы, мм.

1319945

Изобретение относится к прокатке тонких полос в горячем и холодном состояниях.

Г1ри прокатке тонких стальных полос в холодном и горячем состояниях в результате больших контактных напряжений происходит упругое сжатие валков и прокатываемой полосы, которое вызывает увеличение длины дуги контакта по сравнению со случаями, когда осуществляют прокатку мягкого металла, например полос из стали, нагретых до — 1200 С. Определение длины дуги 10 контакта необходимо для расчета энергосиловых параметров прокатки.

Перед прокаткой подготавливают одну стальную полосу и две свинцовых полосы.

Исходная толщина свинцовых полос несколь- 25 ко больше межвалкового зазора во время совместной прокатки их со стальной полосой.

Свинцовые полосы и расположенную между ними стальную полосу после измерения толщины прокатывают в валках одновременно.

При прокатке стальной полосы вследствие больших нормальных контактных напряжений (Р„) в очаге деформации (Р„=400 ——

1800 MIla) валки упруго деформируются и толщина полосы на выходе оказывается больше, чем зазор между валками. Свинцовые полосы деформируются в валках с контактными напряжениями Р,.„= — 10 — 20 МПа, которые не вызывают заметного упругого сплющивания валков, и их толщина на выходе оказывается равной зазору между жесткими валками. После прокатки измеряют толщину стальной и свинцовых полос и определяют величину обжатия стальной полосы при условии прокатки ее в жестких валках

Лй=H„=-h„„, где ̈́— исходная толщина стальной полосы;

h„— средняя толщина свинцовых полос после прокатки.

Длину дуги контакта с учетом упругого сжатия валков (l,. ) определяют по формуле

50

,= „тьг, (2) где R — радиус жесткого (недеформированного) валка;

Ah — абсолютное обжатие из ния (1).

Величины обжатия стальной полосы и упругодеформированного радиуса валков, необходимые для расчета кинематических выраже55

Целью изобретения является упрощение используемой аппаратуры, сокращение времени проведения эксперимента и последующей обработки его данных.

На фиг. 1 изображен очаг деформации в месте прокатки стальной полосы; на фиг. 2 — то же, свинцовой полосы.

Способ осуществляется следующим об- 20 разом. и силовых параметров, определяют по выражениям

Ah,,=H,„— h„, R,= jonah„, (3) (4) где Й„и Л/г,, — конечная толщина и фактическое абсолютное обжатие стальной полосы;

R, — упругодеформированный радиус валков.

Увеличение длины дуги контакта за счет упругого восстановления полосы на выходе из валков приближенно можно учесть, используя формулу Хичкока г o=8(I — г)Ю ) и Еь где Ло — приращение длины за счет упругого восстановления полосы; — коэффициент Пуассона полосы; о. сопротивление металла деформации полосы, МПар, 0

Ег — модуль упругости материала полосы.

Для стальной полосы

Л о= и р /9550 (5)

Полная длина дуги контакта с учетом упругого сжатия валков и полосы равна

t,= ᚚ - ; Ra /9550. (6)

Предлагаемый способ опробуют на стане с валками диаметром D=250 мм и твердостью поверхности по Шору Н5 — — 92.

Прокатывают полосы из стали 08 пс с размерами — 1,42)(30)(300 мм и одновременно рядом свинцовые полосы - 1,4)(10)6 150 мм.

Смазкой служит това рный эмул ьсол марки Т.

Измеряют усилие прокатки Р и записывают на самописец Н-338-! и. По опытным величинам P рассчитывают межвалковое давление q и среднее нормальное контактное напряжение Р,„. Геометрические параметры деформации рассчитывают по формулам (1) — (6,.

Опытные значения длины дуги контакта, определенные по формулам (5) и (6), сравнивают с точной формулой по Диннику =lRl Л,+16цаЯ „ 1+9,/Ql (7) где а — коэффициент влияния механических свойств прокатываемого металла;

Q и Яг — упругие постоянные соответственно валков и полосы.

Для определения длины дуги контакта по формуле (7) необходимы опытные значения межвалкового давления у=Р)В (В— ширина полосы) . Формула (7) позволяет определять длину дуги контакта с учетом упругого сжатия валков и полосы.

В таблице представлены опытные и расчетные данные по определению длинь. дуги контакта.

1319945

)с по (5), мм а

Толщина посл прокатки, »м

Обжатие, мм

Нс i мм! ср и!!а

RCi мм

)с по (6), мм

P (опытное), )1Н

НН/» по (9), 51!! по (7), hcu hce

1,42

1,27 1,20

0,15

0,22

30,0

5,л5

0,081

1,42 1,26 1,20

1 40 1, 3 1,17

1,42 1,21 1,13

1,43 1,21 1,13

1,42 1,21 1,12

0,16

0,22

30,1

20з80 Оэ093 Зз,02 562 162 13 5 37 5,90 5,70 0,093

0,17

0,23

0,21

0,29

30,6

0,116

0,22

0,30

29,4

0,22

0,31

30,7

0,135 4,41

710 169,2 6,28 6,79

О, 128

30 а =а(1+ Я2/Q)) (3=40% — а —— 1,54;

6=60% — а!=1,51.

Q —— (! — v 1 )/ëÅ1, Как следует из таблицы, опытные величины дуги контакта, определенные по предлагаемому способу (формулы (2) и (6)1 с точностью 2 — 10%, совпадают с данными, определенными по точной формуле (7).

Согласно предлагаемому способу можно определять длину дуги контакта при холодной прокатке стальных полос в лабораторных и промышленных условиях. На основании опытных данных l, (формулы (2) и (6) ) и вычислений по формуле (7) можно определить усилие прокатки без применения специальных средств р aP! — RЛЬ, )

16R-а-Q!(1+ @2/Q,)

Произведение мало изменяется в условиях прокатки, поэтому по данным Динника можно записать для различной степени предварительной деформации () полосы:

6=0 — а„=1,70;

6=20% — а! =1,59;

Так как получают р ВЕ М(,— R КИ,,)

16(1 — v 1) R a

Рассчитанные по формуле (9) величины усилия прокатки отличаются от опытных на 0,4 — 10% (см. таблицу), что позволяет

0,08 2,67 512 175,40 5,26 5,74

0,09 3,00 573 164,5 5,26 5,76 5,65 0,088

0,125 4,08 680 165,8 6,02 6,56 6,8

012 407 666 1638 6,13 667 688 0,113 использовать предлагаемый способ определения длины дуги контакта для исследования силовых параметров прокатки в промышленных условиях без применения специальных средств.

>0 Точность способа определяется точностью измерения радиуса валков, исходной толщины полосы из металла с большим пределом текучести и толщины полосы после прокатки из металла с меньшим пределом текучести. Точность определения этих параметров составляет 0,01 мм.

Ошибка при определении l, для первого примера из таблицы составляет: („=!125Х0,22=5,26 мм, l„,= ))125,01 Х 0,23 =5,28 м м,,М„= —" — -" -Х100 — . : — Х100=

Iс, 5,26

=-0 38%.

При использовании предлагаемого способа для оперативного исследования геометрических и силовых параметров прокатки в промышленных условиях отпадает необходимость в применении дорогостоящей тензометрической аппаратуры. Становится возможным непосредственно измерять аб40 солютные обжатия и, следовательно, получать точные значения длины дуги контакта, исключив расчет длины дуги контакта косвенным методом по давлению металла на валки. Предлагаемый способ позволяет в лабораторных условиях сократить время измерения длины дуги контакта на 2 — 2,5 сут.

1319945

Составитель Ю. 1ямов

Редактор.1. Бессловская Темрете И. Берге Корректор Л. Обручар

Заказ 2552!8 Тираж 480 Г!однисное

Б11ИИПИ Государственн и о комитета СССР оо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Г1роизводствснно-нолиграфичсское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4