Опережение и отставание

Современная теория прокатки полагает, что в очаге деформации существуют три зоны. Зона отставания, опережения и прилипания.

На входе в очаг деформации наблюдается явление отставания, то есть скорость вращения валков больше скорости прокатываемого металла, на выходе из него – явление опережения, то есть окружная скорость валков меньше скорости прокатываемого металла, но согласно законам механики должна существовать зона перехода от участков замедления к участкам ускорения. Зона прилипания является переходной зоной от зоны отставания к зоне опережения, то есть скорость прокатываемого металла в этой зоне равна окружной скорости валков

Градацией раздела зоны отставания и зоны опережения служит критическое или нейтральное сечение, которое характеризуется углом. Угол, определяющий положение нейтрального сечения, называется нейтральным, или критическим.

Опережение и отставание, как относительные величины, определяются в процентах. Величина опережения находится в пределах от десятых долей процента до нескольких процентов.

Опережение определяется по формулам:

где скорость полосы на выходе из очага деформации, ;

окружная скорость валков, .

радиус валков, мм;

толщина металла после прокатки, мм

нейтральный угол, рад.

Нейтральный угол определяется по формуле:

металла в валки и выхода из валков можно определить по формуле:

определения опережения

Рисунок 11 – Определение опережения опытным путём.

является метод кернов (рис. 11).

После прокатки на полосе остаются отпечатки, расстояние между которыми равно . Измерив величины подсчитывают величину опережения по формуле:

Задача№1

Определите величину опережения при прокатке.

Таблица 29 - Исходные данные

№ варианта	Толщина полосы до прокатки, , мм	Диаметр валков, D, мм	Коэффициент трения, f	Относительное обжатие, , %
1	50	300	0,3	20
2	80	300	0,3	20
3	100	500	0,35	25
4	120	500	0,36	25
5	130	650	0,38	25
6	150	650	0,4	26
7	180	850	0,42	26
8	200	850	0,45	27
9	250	950	0,46	30
10	300	950	0,47	30

Пример расчёта

Задача

При прокатке заготовки толщиной 160 мм на непрерывном заготовочном стане коэффициент трения составил f = 0,56, относительное обжатие 20%. Определите опережение, если диаметр валков

D = 630мм.

Дано:

160 мм f = 0,56

20% D = 630 мм.

Решение:

1) Определяем толщину полосы после прокатки

2) Определяем абсолютное обжатие

3) Определяем угол трения

4) Определяем угол захвата

5) Определяем нейтральный (критический) угол

6) Определяем опережение

При прокатке заготовки опережение составило 3%.

Задача №2

Определить толщину полосы до и после прокатки. Уширением в расчётах пренебречь.

Таблица 30 - Исходные данные

№ варианта	Опережение, , %	Скорость валков,	Скорость полосы на входе в валки,	Абсолютное обжатие, , мм
1	2,0	2,5	2,0	25,0
2	2,1	2,7	2,0	30,0
3	2,2	3,0	2,2	30,0
4	2,3	3,2	2,2	35,0
5	2,4	3,5	2,8	40,0
6	2,5	4,0	3,0	40,0
7	3,0	4,5	3,5	60,0
8	4,0	5,0	4,0	80,0
9	5,0	5,5	4,5	90,0
10	7,0	5,6	4,0	100,0

Пример расчёта

Задача

Опережение при прокатке полосы составляет 10%, окружная скорость валков = 2 , скорость полосы в плоскости входа её в валки

= 1,2 . Определить толщину полосы до и после прокатки, если абсолютное обжатие = 2,3 мм.

Дано:

10%

= 2

= 1,2

= 2,3 мм

Решение:

1) Определяем скорость выхода металла из валков

2) Определяем коэффициент вытяжки

3) Определяем толщину полосы до прокатки

4) Определяем толщину полосы после прокатки

Толщина полосы до прокатки

Задачи для самостоятельного решения

Задача №1

Перед прокаткой на валках диаметром D = 600 мм был набит керн, расстояние между отпечатками на прокатанной полосе 1900 мм. Определите величину опережения.

Задача №2

При прокатке стального листа на стане с диаметром валков D = 500 мм

с толщиной 12 мм, с обжатием 4 мм, скорость валков = 9 . Определить нейтральный угол, если скорость полосы на выходе 10 .

Задача №3

При прокатке полосы толщиной 12 мм с обжатием 2 мм опережение составило 3%. Определить коэффициент трения при прокатке, если диаметр валков D = 350 мм.

Задача №4

При прокатке заготовки на непрерывном заготовочном стане опережение составило 3%. Определить коэффициент трения при прокатке, если диаметр валков D = 630 мм, исходная высота раската 160 мм, относительное обжатие 20%.

Задача №5

Опережение при прокатке полосы с начальной толщиной 5 мм, составляет 10%. Окружная скорость валков равна 2 , скорость полосы в плоскости входа ее в валки = 1,2 . Определить толщину полосы после прокатки.

Задача №6

Опережение равно 10%, окружная скорость валков 2 , скорость полосы в плоскости входа её в валки 1,1 . Определить коэффициент вытяжки.

Задача №7

При прокатке заготовки толщиной 320 мм на стане с диаметром валков D = 570 мм, угол захвата составил 26⁰, а нейтральный угол 8⁰. Определить опережение.

Задача №8

При прокатке полосы нейтральный угол составил 2⁰, скорость валков 5 , скорость выхода металла из валков 5,15 . Определить диаметр валков, если толщина полосы после прокатки составила 15 мм.

Задача № 9

При прокатке стального листа на стане 500 с толщины 12 мм, с обжатием 4 мм, скорость валков составила 9 . Определить нейтральный угол, если скорость полосы на выходе 10 .