Методичні вказівки
До виконання розрахунків калібрування
Валків для прокатування
Двотаврової балки
в курсових та дипломних проектах
з дисципліни “Обробка металів тиском”
для студентів спеціальності:
5. 05040106 “Обробка металів тиском”
Алчевськ
2010
Розробив викладач: 1 категорії - І.О. Гончарова
Розглянуто на засіданні предметної комісії спец. металургійних дисциплін
Протокол № ___від “_____”___ 2010 р.
Голова комісії __________І.О. Гончарова
Вступ.
Методичні вказівки містять рекомендації до розрахункової частини курсових та дипломних проектів.
Основна мета цієї роботи – показати важливість знань отриманих на практиці та можливість застосування їх при самостійному вирішенні питання проектування сучасного обладнання, вміння проводити розрахунки калібрування валків в умовах стану 600 ВАТ «АМК» та успішно захищати кінцеву роботу предметній комісії.
Захист проекту може бути успішним лише в тому разі, якщо студент підготовлений та всі необхідні розділи проекту виконував самостійно.
Методичні вказівки містять теоретичний матеріал, який стане в пригоді студенту при виконанні курсового та дипломного проектів, та приклад розрахунку профілю швеллерного типу.
Схема прокатки заготовки Балки №20 з блюма 315х315
Чорнова група клітей
№ клеті | Калібри | H | B | t | μ | Матеріал валків | |||
мм | мм | мм | мм | мм | - | об/хв | |||
1Г | 225 | 325 | 35 | 90 | 10 | 1,38 | 7,3 173 | сталь | |
2Г | 225 | 240 | 25 | 100 | 15 | 1,41 | 10,4 186 | сталь | |
3В | 155 | 240 | 40 | 85 | 15 | 1,39 | 17,1 558 | сталь | |
4Г | 160 100 | 185 | 10 | 70 140 | 30 | 1,5 | 26 220 | чавун | |
5В | | ||||||||
6Г | 143 50 | 216 | 14 | 27 50 | 31 | 1,32 | 32,4 170 | сталь |
Чистова група клітей
Схема прокатки балки № 20 Сортопрокатний цех | 12 | Валки чавуневі Dс=966 мм nв=139 об/хв F=2900 мм2 μ=1,26 | |||
№ клеті | 13 | Валки чавуневі Dс=725 мм nв=198 об/хв F=2630 мм2 μ=1,1 | |||
7 | Валки сталеві Dс=742 мм nв=64 об/хв F=9950 мм2 μ=1,78 | 16 | Валки чавуневі Dс=585 мм nв=286 об/хв F=2630 мм2 μ=1,0 | ||
8 | 17 | Валки чавуневі Dс=725 мм nв=200 об/хв F=2550 мм2 μ=1,03 | |||
9 | Валки сталеві Dс=729,5 мм nв=64 об/хв F=6000 мм2 μ=1,66 | ||||
10 | Валки сталеві Dс=740 мм nв=87 об/хв F=4410 мм2 μ=1,36 | Допустимі відхилення за висотою балки 200±3 мм за шириною балки 100±3 мм | |||
11 | Валки чавуневі Dс=967 мм nв=110 об/хв F=3530 мм2 μ=1,25 |
Розрахункова частина
Розрахункова частина
3.1 Розрахунок калібрування валків для прокатування балки №20 зі сталі 3сп
3.1.1 Розрахунок калібрування валків чистової групи клітей
Ширина (висота балки):
, (3.1)
де - мінусовий допуск на висоту та ширину, мм;
- коефіцієнт температурної усадки.
мм
Висота (ширина полки):
, (3.2)
мм
Середню товщину фланців приймаємо рівною:
мм
Товщина стінки:
, (3.3)
де - товщина стінки по ДЕСТ, мм.
мм
Висота фланця:
, (3.4)
де в – ширина полки готового профілю по ДЕСТ,мм;
- мінусовий допуск на ширину полки, мм;
- коефіцієнт температурної усадки.
мм
Товщину фланця біля верхівки приймаємо рівною: мм
Товщина фланця біля основи:
; (3.5)
мм
Площа поперечного перерізу фланця:
; (3.6)
Площа поперечного перерізу чистового калібру:
; (3.7)
мм
Відношення основ фланця:
(3.8)
Поширення вибираємо за калібровкою:
- для розрізного калібру: мм
- для інших калібрів: мм
- загальне поширення: мм
Ширину заготівки приймаємо за калібровкою: мм
Ширина розрізного калібру,мм:
; (3.9)
мм
Вибираємо утяжку металу в закритих фланцях мм, та збільшення висоти фланця у відкритих фланцях мм
У таблиці 9. приведені значення висоти фланців усіх калібрів з обліком чергування місць рознімання валків. У чистовому калібрі відкритим фланцем є верхній, закритому – нижній.
Таблиця 9 – Висоти фланців за калібрами, мм
Фланці | Калібри | |||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||||
Верхні | 53 | 46 | 47,5 | 47,5 | 47,5 | 47,5 | 47,5 | 47,5 | ||||||||
Нижні | 55 | 55 | 47,5 | 50 | 50 | 45,5 | 47,5 | 47,5 | ||||||||
Товщина біля основи відкритого фланця розрізного калібру:
; (3.10)
мм
Товщина біля верхівки відкритого фланця розрізного калібру:
; (3.11)
мм
Знаходимо координати крапки К, враховуючи, що в розрізному калібрі нижній фланець відкритий.
; (3.12)
;
; (3.13)
мм;
; (3.14)
мм
Приймаємо площу закритого фланця рівною площі відкритого , тоді розміри закритого верхнього фланця визначемо з урахуванням висоти останнього мм:
; (3.15)
мм
; (3.16)
мм
Площа фланців:
; (3.17)
Товщина стінки розрізного калібру:
; (3.18)
мм
Загальна висота калібру:
; (3.19)
мм
Площа з урахуванням мм
; (3.20)
Для визначення висоти вихідної заготовки знаходимо:
; (3.21)
; (3.22)
мм
; (3.23)
мм
За спрощеною формулою:
; (3.24)
мм
Приймаємо висоту заготовки мм
Коефіцієнт витяжки у розрізному калібрі:
; (3.25)
Кут захвату:
; (3.26)
Розрахунок проміжних калібрів.
Загальний коефіцієнт витяжки:
; (3.27)
.
Вибираємо коефіцієнт витяжки у фланцях:
; (3.28)
Визначаємо площі фланців за проходами:
;
; (3.29)
Загальний коефіцієнт витяжки стінки:
; (3.30)
Визначаємо товщини стінок:
;
; (3.31)
;
;
;
;
;
;
.
Визначемо поширення в калібрах:
Коефіцієнт пропорційності:
; (3.32)
.
мм
мм
мм
мм
Визначаємо ширину калібрів:
мм
мм
мм
мм
Четвертий калібр - перший в чотирьохвалковій кліті, в який надходить заготовка з калібру двовалкової кліті. Ширина чотирьохвалкового калібру мм, таким чином ширина полоси не змінюється при прокатці в п’ятому та наступних калібрах.
Середня товщина відкритого фланця калібру 2:
; (3.33)
мм
; (3.34)
Товщина фланця біля основи:
; (3.35)
мм
Товщина фланця по краю:
мм
Верхній закритий фланець:
; (3.36)
мм
Приймаємо коефіцієнт защемлення по краю закритих фланців для інших калібрів:
У другому калібрі товщина фланця:
; (3.37)
мм
Товшина фланця біля основи:
;
мм
Кут захвату у другому калібрі:
;
Аналогічно визначаємо розміри фланців для інших калібрів. Результати розрахунків вносимо в таблицю 10
Таблиця 10 – Калібрування балки №20
Номер калібру | Тип фланця | q, мм | h, мм | t, мм | , мм | , мм | , мм | , мм | ||
II | В З | 1470,3 1470,3 | 55 46 | 26,7 32 | 0,418 - | 38,2 - | 15,2 - | - 1,15 | - 24,3 | - 39,7 |
III | З В | 936,5 936,5 | 47,5 47,5 | 19,7 19,7 | - 0,295 | - 26,7 | - 12,7 | 1,15 - | 13,2 - | 26,2 - |
IV | В З | 704,1 704,1 | 50 47,5 | 14,1 14,8 | 0,218 - | 19,6 - | 8,6 - | - 1,1 | - 11,5 | - 18,1 |
V | З В | 541,6 541,6 | 47,5 50 | 11,4 10,8 | - 0,169 | - 15,0 | - 6,6 | 1,1 - | 7,8 - | 15 - |
VI | В З | 433,3 433,3 | 45,5 47,5 | 9,5 9,1 | 0,145 - | 12,8 - | 6,2 - | - 1 | - 6,6 | - 11,6 |
VII | З В | 393,9 393,9 | 47,5 47,5 | 8,3 8,3 | - 0,130 | - 11,4 | - 5,2 | 1 - | 6,2 - | 10,4 - |
Таблиця 11 - Розрахункова калібровка двотаврової балки № 20
№ каліб-ру | Тип фла-нця | Розміри фланців | Розміри стінки | Розміри калібру | |||||||||||
h, мм | в, мм | а, мм | q, мм2 | R, мм | r, мм | d, мм | В, мм | , мм | Н, мм | Q, | |||||
0 | 180 х 192 | 34752 | |||||||||||||
I | З В | 53 55 | 72,6 70 | 29 28 | 2695 2695 | 57 | 18,9 | - | 34 | 200 | 6800 | - | 142 | 17580 | 1,98 |
II | В З | 55 46 | 38,26 39,57 | 15,2 24,35 | 1470,3 1470,3 | 31,1 | 15,8 | 1,833 | 25,8 | 202,48 | 5224 | 1,32 | 126,8 | 11105 | 1,58 |
III | З В | 47,5 47,5 | 26,2 26,7 | 13,2 12,7 | 936,5 936,5 | 21,2 | 8,6 | 1,57 | 17,9 | 205,9 | 3686 | 1,44 | 112,9 | 7432 | 1,49 |
IV | В З | 50 47,5 | 19,6 18,1 | 8,6 11,5 | 704,1 704,1 | 15 | 7,5 | 1,33 | 12,8 | 209 | 2675 | 1,4 | 110,3 | 5491 | 1,35 |
V | З В | 47,5 50 | 15,0 15,0 | 7,8 6,6 | 541,6 541,6 | 12 | 5,1 | 1,3 | 9 | 201 | 1809 | 1,42 | 106,5 | 3975 | 1,38 |
VI | В З | 45,5 47,5 | 12,8 11,6 | 6,2 6,6 | 433,3 433,3 | 9,8 | 4,3 | 1,25 | 7,2 | 201 | 1447 | 1,26 | 100,2 | 3180 | 1,25 |
VII | З В | 47,5 47,5 | 10,4 11,4 | 6,2 5,2 | 393,3 393,9 | 8,7 | 4 | 1,1 | 5,9 | 201 | 1186 | 1,22 | 100,9 | 2762 | 1,15 |
VIII | В З | 47,5 47,5 | 11,4 11,1 | 5,2 5,5 | 393,9 393,9 | 9 | 3,6 | 1,0 | 5,3 | 201 | 1065 | 1,104 | 100,3 | 2641 | 1,05 |