Тема: «Энергосиловые параметры при обработке металлов давлением»

Цель работы: Научиться определять контактную площадь при различных случаях обработки металлов давлением.

Продолжительность работы – 2 часа

Методические указания

Определение контактной площади

Рисунок 15 – Контактная площадь прокатываемого металла с валками

За контактную площадь при прокатке принимают проекцию поверхности соприкосновения металла с валками на горизонтальную плоскость.

 

 

                                                                                 

 

 

1 При прокатке листов, лент и других профилей прямоугольного сечения контактная площадь, согласно рисунку 15, определяется по формуле:

где  ширина профиля до и после прокатки, мм;

радиус валков, мм;

абсолютное обжатие, мм.

 

78

2 При прокатке профилей не в прямоугольных калибрах (прокатка круга, овала, квадрата на ребро, уголков и т. п.) контактная площадь может быть определена приблизительно по формуле:

В этом случае обжатие принимается равным среднему линейному обжатию за проход, т. е.

где площадь сечения металла до и после прохода,

ширина металла до и после прохода, мм;

При холодной прокатке происходит упругое сплющивание валков, при этом увеличивается длина очага деформации, что ведёт к увеличению контактной площади. Увеличение длины очага деформации складывается из приращения длины контакта за осью валков и при входе металла в валки (рис. 16)

Рисунок 16 – Влияние упругого сжатия валков на длину дуги захвата

 

Длина очага деформации с учётом упругого сплющивания валков определяется по формуле:

79

где  радиус валков, мм;

удельное давление,

Контактная площадь при холодной прокатке определяется по формуле:

где ширина листа, мм.

Задача №1

Определите контактную площадь при прокатке металла прямоугольного сечения в ящичном калибре.

 

Таблица 35 - Исходные данные

№ варианта	Сечение раската до пропуска, мм		Сечение раската после пропуска, мм		Диаметр валков, D, мм
	Н	В	Н	В
1	250	250	230	260	850
2	230	260	200	265	850
3	260	200	180	210	850
4	210	180	150	190	850
5	190	150	140	160	850
6	160	140	120	160	850
7	160	120	100	130	850
8	300	360	215	380	950
9	380	215	305	220	950
10	255	230	145	260	950

 

80

Задача №2

Определить контактную площадь при прокатке квадрата в овальном калибре.

 

Таблица 36 - Исходные данные

 

№ варианта	Сторона квадрата, а, мм	Диаметр валков, D, мм	Ширина овального калибра, b, мм	Коэффициент вытяжки
1	60	850	85	1,2
2	70	850	94	1,25
3	75	850	101	1,3
4	80	850	112	1,35
5	85	850	115	1,4
6	90	850	139	1,45
7	140	650	188	1,5
8	160	650	209	1,55
9	170	850	234	1,3
10	120	850	170	1,4

 

81

Задача №3

Определите контактную площадь при холодной прокатке полосы на листовом стане.

Таблица 37 - Исходные данные

№ варианта	Диаметр валков, D, мм	Ширина полосы, В, мм	Абсолютное обжатие,	Удельное давление, р,
1	400	1000	1,5	50
2	400	1100	1,5	55
3	450	1200	2,0	65
4	450	1300	2,0	60
5	500	1400	2,5	60
6	500	1500	2,5	65
7	550	1600	3,0	65
8	550	1700	3,0	70
9	600	1800	3,5	70
10	600	1900	4,0	75

 

 

82

Задачи для самостоятельного решения

 

Задача №1

Определите контактную площадь при прокатке металла прямоугольного сечения, если диаметр валков D = 800 мм, площадь поперечного сечения раската после прокатки  = 8000 мм² , коэффициент вытяжки  = 1,35, начальная ширина полосы  = 100 мм, коэффициент уширения  = 1,2

 

Задача №2

При холодной прокатке полосы шириной b = 1200 мм угол захвата составил

 = 7⁰. Определите контактную площадь при прокатке. Если диаметр стальных валков D = 500 мм, контактное давление в расчётном пропуске

(74 ).

Задача №3

Определите контактную площадь при прокатке металла прямоугольного сечения, если диаметр валков D = 1000 мм, угол захвата в расчётном пропуске составил  = 23⁰, коэффициент уширения , абсолютное уширение

 

Задача №4

Определите контактную площадь при прокатке металла в овальном калибре, если диаметр валков D = 300 мм, высота квадрата, задаваемого плашмя в овальный калибр а = 20 мм, коэффициент вытяжки при прокатке  = 1,5, ширина овального калибра – 25 мм.

 

Задача №5

Определите контактную площадь при холодной прокатке полосы на стальных валках, если диаметр валков D = 400 мм, ширина полосы В = 700 мм, абсолютное обжатие , контактное давление при прокатке составило          

(72 ).

Задача №6

Определите контактную площадь при прокатке в ящичном калибре, если диаметр валков D = 900 мм, сечение раската до пропуска 300×320 мм, коэффициент обжатия  абсолютное уширение в расчётном пропуске

 

83

Задача №7

Определите контактную площадь при прокатке полосы в ящичном (прямоугольном) калибре, если диаметр валков D = 650 мм, площадь поперечного сечения раската после прокатки  = 22500 мм² , коэффициент вытяжки  = 1,34,

коэффициент уширения , абсолютное обжатие .

 

Задача №8

При прокатке в валках диаметром D = 500 мм из квадрата со стороной равной

40 мм, получен овал шириной 60 мм. Определите контактную площадь при прокатке, если коэффициент вытяжки в расчётном пропуске  = 1,4.

84

Практическое занятие №9