«Расчет упругой деформации станины.»

«Расчет упругой деформации станины.»

В листовых, широкополосных станах горячей и особенно холодной прокатки важное значение имеет жесткость станины, определяемая величиной упругой деформации при прокатке.Если упругая деформация значительна (при изменении усилия на валки из-за изменения технологических параметров при прокатке, например, температуры, предела текучести прокатываемого металла), то прокатанная полоса будет разнотолщинность, превышающую допуски размеров по толщине.

Упругая деформация станины в вертикальном направлении складывается из деформаций прогиба двух поперечин и растяжения стойки станины.

Деформация растяжения стойки станины силой R/2 равна:

где E —модуль упругости, для стального литья E=2·10⁵ МПа.

Для расчета прогиба верхней и нижней поперечин используем формулы, полученные методами сопротивления материалов:

,

Общий прогиб:

Так как поперечина имеет большую толщину по сравнению с величиной l₁, то нужно учитывать упругую деформацию в середине каждой поперечины от от действия поперечных сил

,

где k=1.2;

G —модуль сдвига, для стального литья: G=0,75·10⁵ МПа

Суммарная деформация станины по вертикали(в направлении силы R) не должна превышать величины

0.3—.4 мм —для станов холодной прокатки;

0.6— мм —для станов горячей прокатки при величине силы R=5 … 15МН.

Горизонтальный прогиб стойки (внутрь окна станины) посередине длины стойки l₂ вычисляется по формуле:

Прогиб стоек станины по горизонтали должен быть небольшим, так как в противном случае может произойти зажатие подушки валков, перемещаемых по вертикали по направляющим планкам, прикрепленным к станине (к стойкам) внутри окна. При сборке рабочей клети необходимо предусмотреть зазор между подушкой валка и направляющей планкой внутри окна, величина зазора должна быть несколько больше величины прогиба стоек по горизонтали.)

На практике упругие свойства станины удобнее характеризовать не величиной упругой деформации при заданном усилии R, а так называемой конструктивной упругой жесткостью (или модулем жесткости);)

C=R/f, МН/мм

которая показывает, при каком усилии R деформация будет равна 1 мм.

Представленные выше формулы показывают, что упругие деформации элементов станины пропорциональны усилию R, подставим в формулу для С и получим:

Таким образом, жесткость станины не зависит от конкретного значения усилия R и определяется только конструктивными размерами и параметрами, а также модулем упругости E.

При проектировании новых станов принимают такие значения жесткости станины рабочей клети:

5 - 8 МН/мм —для сторопов, выпускающих сортовой профиль; 10 - 15 МН/мм —для листовых станов горячей прокатки; 15 - 20МН/мм —для листовых станов холодной прокатки.

Дата добавления: 2015-08-29