в курсових та дипломних проектах

Методичні вказівки

До виконання розрахунків калібрування

Валків для прокатування

Квадратної сталі

в курсових та дипломних проектах

з дисципліни “Обробка металів тиском ”

для студентів спеціальності:

5. 05040106 “Обробка металів тиском”

Алчевськ

Розробив викладач: 1 категорії - І.О. Гончарова

Розглянуто на засіданні предметної комісії спец. металургійних дисциплін
Протокол № ___від “_____”___ 2010 р.
Голова комісії __________І.О. Гончарова

Вихідні для розрахунку квадратної сталі 100 мм

H₁₇ X b₁₇ 100x100 мм

Сталь - 09Г2С

H₆ X b₆ 120х133 мм

Вихідна заготовка- блюм 310 х 310 мм

Діаметри валків, згіно з технологічною інструкцією:

D0 = 930 мм

D0 = 930 мм

D0 = 730 мм

D0 = 730 мм

D0 = 730 мм

D0 = 730 мм

D0 = 580 мм

Розподіляємо температуру розкату за проходами:

1	T=	1210
2	T=	1180
3	T=	1150
4	T=	1120
5	T=	1090
6	T=	1060
16	T=	930
17	Т=	960

Вибираємо частоту обертання валків при викиді розкату із заводської калібровки:

nв16=	80	об/хв
nв17=	95	об/хв
nв6=	41,5	об/хв
nв1=	7,3	об/хв

Таблиця 1 - Калібрування валків чорнової групи клітей

Таблиця 2 - Калібрування валків чистової групи клітей

Розрахункова частина.

1.1 Розрахунок калібрування валків для прокатування квадратної сталі

100 х 100 мм зі сталі 09Г2С.

1.1.1 Розрахунок калібрування валів чистової групи клітей

Знаходимо площу початкової заготівки:

Площа кінцевої заготівки:

Визначаємо сумарний коефіцієнт витяжки по формулі:

Визначаємо витяжку по проходах з урахуванням заводських даних:

Визначаємо площу калібру 16:

Визначаємо розміри калібру № 16:

приймаємо обтискування в калібрі:

Кут захоплення металу валками:

Катаючий діаметр валків:

Ширина заготовки, яка виходить з кліті 16:

Розширення металу в калібрі визначаємо по формулі Бахтінова В.П., мм:

де: R - радіус валів, що катає, мм

к - коефіцієнт, що враховує матеріал валів;

к - коефіцієнт, що враховує матеріал смуги

к - коефіцієнт, що враховує швидкість прокатування;

Т - температура заготовки С

Катаючий радіус валків визначаємо за формулою:

Коефіцієнт тертя визначається за формулою:

Висота калібру 16:

Визначаємо розміри початкової заготовки:

Обтиск в кліті 16 складає:

Кут захоплення металу валками:

Катаючий діаметр валків:

Ширина заготовки, яка виходить з кліті 6:

Розширення металу в калібрі визначаємо за формулою Бахтінова В.П.:

Катаючий радіус валків визначаємо за формулою:

Коефіцієнт тертя визначається за формулою:

Висота калібру 6, мм:

2.1.1 Розрахунок калібрування валів чорнової групи клітей

Знаходимо площу початкової і кінцевої заготовки за формулою:

Визначаємо сумарний коефіцієнт витяжки:

Визначаємо витяжку по проходах з урахуванням заводських даних:

Визначаємо площі калібрів за формулою:

Якщо відома частота обертання валів 6 кліті, визначається константа калібрування:

де: F₆ - площа калібру, мм,

D_к6 - діаметр валів, що катає, мм,

n₆ - частота обертання валів, об/хв.

D_к6 = D₀ – h₆ = 730 – 120 = 610 мм

К₆ = 15641 ∙ 610 ∙ 41,5 = 0,015641 ∙ 0,61 ∙ 41,5 = 0,395

Константи інших клітей визначаємо за формулою:

де: 1,02 - коефіцієнт натяжіння металу між клітями

Порша кліть стоїть окремо від безперервної групи клітей, тому для неї константу калібрування не визначаємо.

Визначаємо розміри калібру № 5:

Приймаємо обжтиск в кліті 6 згідно з калібруванням валків (табл. 1):

Кут захоплення металу валками:

Катаючий діаметр валів; мм:

Ширина заготівки, яка задається в кліть 6; мм:

Розширення металу визначаємо за формулою Бахтінова; мм:

Катаючий радіус валків визначаємо за формулою:

Коефицієнт тертя визначається за формулою:

Висота заготівки що задається в кліть 6:

Визначаємо розміри калібру № 4:

Приймаємо обтискування рівне:

Кут захоплення металу валками:

Катаючий діаметр валів; мм:

Ширина заготівки, що задається в кліть; мм:

Розширення металу визначаємо по формулі Бахтінова; мм:

Катаючий радіус валків визначаємо за формулою:

Коефицієнт тертя визначається за формулою:

Висота заготівки що задається в кліть; мм:

Подальший розрахунок ведемо аналогічно, результати зводимо в таблицю

Таблиця 3 - Калибровка валків для прокатування квадратної сталі 100 х 100 мм.

№ кл.	H, мм	B, мм			F, мм		K	R, мм	f	Dk,мм
0	310	310	-	-	94178	-	-	-	-	-	-
1	230	318	80	8	76574	1,23	-	350	0,356	700	27,66
2	231	242	87	12	57923	1,32	0,276	349,5	0,368	699	28,89
3	162	240	80	9	43815	1,322	0,281	284	0,38	568	30,78
4	165	174	75	12	33193	1,32	0,287	282,5	0,392	565	29,86
5	118	176	56	11	21115	1,572	0,293	304,5	0,404	612	25,43
6	120	133	56	15	76574	1,35	0,299	305	0,416	610	24,74
16	91	135	42	15	11450	1,366	-	244,5	0,456	489	23,9
17	100	100	35	9	10000	1,145	-	240	0,374	480	22,02

2.2 Розрахунок швидкісного режиму прокатування та продуктивності стану

Розрахунок швидкісного режиму прокатки ведеться тільки для чорнової групи клітей, оскільки вона є безперервною, тобто такою яка задає темп прокатки. Визначаємо довжину розкату після прокатування в клітях:

де l₀ - довжина блюму, мм

Визначаємо частоту обертання валків за формулою

де К - константа калібрування,

F - площа заготовки, мм,

D_k - діаметр валків, що катає, мм.

Згідно з калібруванням валків (табл. 1):

Визначаємо швидкість обертання валів:

Визначаємо машинний час прокатки, с

Визначаємо час пауз між проходами, с:

За отриманими даними будуємо графік роботи клітей в часі - графік Адамецького. При кресленні необхідно враховувати те, що кліть 1Г - окремо стоїть, а інші (2-6) є безперервною групою. Також для забезпечення ритмічної роботи стану, скорочення простоїв і збільшення продуктивності необхідно враховувати при розрахунку ритму прокатування, що кожний новий блюм задається в першу кліть при виході попереднього з 3-ої кліті. Тому робота стану вестиметься з перекриттям в часі і цикл прокатки одного блюма, відрізнятиметься від ритму прокатки на величину перекриття.

Таблиця 4 - Швидкісний режим прокатки

Кліть	l, м	n, об /хв	V, м/с	t, с	t, с	T, С
1	7,4	7,3	0,267	27,64	5,169	1210
2	9,8	6,81	0,249	39,18	9,544	1180
3	12,9	11,31	0,336	38,39	9,35	1150
4	17	15,3	0,452	37,67	9,131	1120
5	26,8	22,76	0,725	36,92	13,43	1090
6	36,1	41,5	1,325	27,27	7,07	1060

2.3 Розрахунок енергосилових параметрів прокатки

Визначаємо середню висоту смуги:

Визначаємо середню ширину смуги:

Визначаємо довжину вогнища деформації:

де R_к - катаючий радіус валів, мм,

- обтискання в кліті, мм

Визначаємо коефіцієнт форми вогнища деформації:

Визначаємо коефіцієнт напруженого стану металу у валках при:

Визначаємо середню ступінь деформації:

Визначаємо середню швидкість деформації:

де n_в - частота обертання валів, об / хв

Визначаємо опір деформації за формулою Андрєюка - Тюленєва:

де: S,а,в,с - термомеханічні коефіцієнти, приведені в табл. 14 ,

поріг плинності сталі, Н / мм,

T - температура металу для сталі 09Г2С

Визначаємо середній контактний тиск:

Визначаємо середню площу контакту металу з валками:

Визначаємо повне зусилля прокатки:

Одержані розрахунки зводимо в таблицю 5.

Для перевірки розрахунку калібрування валів необхідно порівняти розрахункові зусилля прокатки в кожній кліті з допустимими. Якщо вони не перевищують допустимих, то розрахунок виконаний вірно і небезпеки поломки валів не виникне. Якщо навпаки, то необхідно переглянути величину обтискання в калібрах і змінити розміри калібрів в меншу сторону.

Таблиця 5 - Енергосилові параметри прокатки

Кліть	Нсер, мм	Всер, мм	lg, мм	lg/ Hсер		Uсер, с^-1		Fсер мм	Рсер МПа	Р МН	Рдоп МН
1	267	314	167,3	0,627	1,111	0,48	51,27	0,053	65,52	3,44	4,91
2	230,5	280	174,4	0,757	1,039	0,541	59,85	0,049	71,52	3,49	4,91
3	193,4	241	150,7	0,779	1,031	0,925	67,52	0,036	80,08	2,91	3,03
4	163,5	207	145,6	0,890	1,007	1,43	80,90	0,030	93,67	2,82	3,92
5	139,5	175	130,6	0,936	1,002	2,236	86,88	0,023	100,13	2,29	3,03
6	119	154,5	130,7	1,098	1,004	4,786	109,80	0,020	126,83	2,56	3,92
16	104,5	134	101,3	0,970	1,000	2,317	210,54	0,014	242,23	3,29	2,94
17	95,39	117,5	91,65	0,961	1,001	1,543	200,99	0,011	231,32	2,49	2,94

Література

1. Чекмарев А.П. «Калибровка прокатных валков», М., Металлургия, 1971 г.

2. Сафьян М.М. «Технология процессов прокатки и волочения», К., Вища школа, 1998г.

---

Дата добавления: 2015-07-20