Станы системы Рекнера для прокатки бесшовных барабанов

В связи с тем, что по станам для прокатки бесшовных барабанов совершенно отсутствуют какие-либо материалы, могущие дать пред­ставление о характере распределения сил, ограничимся лишь разра­боткой приближенного метода выявления взаимодействия этих сил между заготовкой и валками.

При любом количестве пар валков на этом стане характер взаи­модействия сил в отдельных парах остается почти аналогичным, если не учитывать влияния постепенного уменьшения осевого давления в валках в связи с изменением формы, калибра последующих пар (фиг. 122).

Пренебрегая углом наклона валков к оси заготовки, ввиду его не­значительности (1 — 2°), рассмотрим действие валков на заготовку аналогично схеме взаимодействия сил при прокатке бандажей с на­ружным, приводным и внутренним холостым валком (фиг. 123), а также дополнительно учтем натяжение заготовки, вызываемое предыду­щей парой валков, подобно тому как это имеет место при непрерыв­ной прокатке.

Фиг. 122. Процесс прокатки на ста­не

Рекнера: I, II и III — пары валков

Фиг. 123. Действие сил между за­готовкой и вилками в стане для про­катки бесшовных барабанов

Рассматривая предварительно равновесие сил без учета натяже­ния , приходим к выводу, что равнодействующая общего давления металла на валки лежит в плоскости, проходящей через центр ниж­него валка, а ее плечо а определяется при переносе равнодействую­щей в точку О и приведении действующих сил к паре.

Момент, необходимый для вращения обоих валков (211), прило­женный к приводному валку с учетом кривизны заготовки будет:

С учетом сил трения в цапфах неприводного валка плечо равно­действующей можно определить из уравнения (215), но учитывая при этом наличие натяжения между отдельными парами валков, прини­маем приближенно, что сопротивление трения в цапфах уравновеши­вается натяжением заготовки и таким образом не увеличивает при­водной момент, так как произведение плеча равнодействующей на об­щее давление при этом остается постоянным.

Для упрощения дальнейшие расчеты будем вести, исходя из усло­вия, что от шестеренной клети приводным валкам каждой пары пе­редаются одинаковые моменты:

(226)

причем от первой пары к последующим равнодействующая общего давления увеличивается, а ее плечо а уменьшается. Таким образом

откуда

(227)

Если при этом допустить, что удельное давление одинаково для каждой пары валков , то общее давление увеличивает­ся благодаря увеличению площади соприкосновения металла с вал­ками при переходе от одной пары валков к другой. Имеем:

Приравнивая длину дуг захвата последующих пар [89], видим, что возрастание площади соприкосновения металла с валками про­исходит благодаря увеличению ширины полосы В (вернее, ширины ка­либра), следовательно

Величина момента на валу мотора зависит от конструкции шестеренной клети (фиг. 54, а) и ее к. п. д., а также от конструкции редуктора, помещаемого между шестеренной клетью и мотором в том случае, когда устанавливаются два мотора.

Момент на главном валу

(228)

где п — число пар валков;

— приводной момент;

— момент трения в цапфах валков;

— момент холостого хода на главном валу (с учетом сопро­тивлений в соединительных устройствах и шестеренной клети).

Момент на валу каждого мотора (если их два):

(229)

где — к. п. д. редуктора;

— к. п. д. муфты.