Цель работы: Научиться рассчитывать удельное (контактное) давление и усилие деформации при горячей прокатке.
Продолжительность работы – 2 часа
Методические указания
Удельное давление и усилие деформации
Давление в очаге деформации, отнесённое к единице площади поверхности соприкосновения металла с валками называется удельным давлением.
Давление, приходящееся на всю поверхность соприкосновения металла с валками, называется усилием деформации (прокатки).
Между удельным давлением и усилием деформации существует следующая зависимость:
контактная площадь,
усилие деформации, Н(кН), (кгс или тс);
удельное давление,
Для практических расчётов удельного давления наибольшее распространение получили методы: Экелунда; А.Ф. Головина, В. А. Тягунова; А. И. Целикова.
85 |
Определите удельное (контактное) давление по методу А. И. Целикова и усилие деформации во всех пропусках в обжимной клети универсального балочного стана при прокатке заготовок для балок.
|
|
Диаметр валков обжимной клети – 1300 мм.
Таблица 38 - Исходные данные
№ варианта | Номер балки | Содержание углерода, % | Температура прокатки по пропускам, | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||
1 | Балка 20Б | 0,15 | 1260 | 1230 | 1200 | 1180 | 1150 | ||
2 | Балка 25Б | 0,15 | 1250 | 1240 | 1230 | 1200 | 1180 | ||
3 | Балка 30Б | 0,30 | 1230 | 1260 | 1200 | 1180 | 1150 | 1100 | 1080 |
4 | Балка 35Б | 0,30 | 1240 | 1230 | 1220 | 1210 | 1200 | 1180 | 1150 |
5 | Балка 45Б | 0,30 | 1230 | 1220 | 1200 | 1180 | 1150 | 1130 | 1100 |
6 | Балка 55Б | 0,45 | 1220 | 1200 | 1180 | 1150 | 1100 | 1080 | 1060 |
7 | Балка 60Б | 0,45 | 1200 | 1180 | 1150 | 1120 | 1100 | 1080 | 1050 |
8 | Балка 25Ш | 0,55 | 1210 | 1190 | 1160 | 1120 | 1090 | 1060 | 1040 |
9 | Балка 30Ш | 0,55 | 1230 | 1200 | 1170 | 11500 | 1120 | 1100 | 1070 |
10 | Балка 40Ш | 0,55 | 1240 | 1210 | 1190 | 1170 | 1150 | 1120 | 1100 |
Схемы прокатки заготовок приведены в практической работе № 2 (табл. 7 - 16)
86 |
Метод А. И. Целикова
1) Определяем коэффициент трения в обжимной клети для каждого пропуска:
2) Определяем промежуточный коэффициент в обжимной клети для каждого пропуска:
3) Определяем относительное обжатие в обжимной клети каждого пропуска:
4) По диаграмме (рис.17) определяем величину при полученных значениях .
5)
; |
6) Определяем контактную площадь в каждом пропуске:
7) Определяем усилие прокатки в обжимной клети для каждого пропуска:
Результаты расчёта сводятся в таблицу 39.
88 |
Рисунок 17 - Диаграмма для определения среднего удельного давления (по А. И. Целикову) |
Рисунок18 - График зависимости предела прочности стали от температуры. |
87 |
89 |
|
|
Задача №1
Сталь, содержащая 0,45% углерода, прокатана на чугунных валках диаметром D = 450 при температуре t = 950 Пользуясь методом А. И. Целикова, определите контактное (удельное) давление и усилие прокатки, если площадь поперечного сечения раската до прокатки = 3000 , толщина полосы после пропуска , относительное обжатие при прокатке коэффициент уширения .
Задача №2
Полоса, имевшая до пропуска сечение 80×125 мм, прокатка на закалённых чугунных валках с обжатием 30% и коэффициентом уширения
. Определите по методу Экелунда контактное (удельное) давление и усилие прокатки, если скорость прокатки D = 650 , температура металла в расчётном пропуске t = 950 Прокатываемая сталь содержит 0,2% углерода, 0,6% марганца.
Задача №3
Пользуясь методом А. И. Целикова, определите контактное (удельное) давление и усилие прокатки по следующим данным: величина обжатия в расчётном пропуске коэффициент обжатия 0,8, абсолютное уширение коэффициент уширения диаметр валков
D = 630 Прокатываемая сталь содержит 0,3% углерода, температура металла в расчётном пропуске t = 1000 прокатка ведётся на стальных валках.
Задача №4
Полоса, имевшая до пропуска сечение 250×250 мм, прокатана с обжатием Пользуясь методом А. Ф. Головина, В. А. Тягунова, определите контактное давление и усилие прокатки, если диаметр валков D = 850 температура металла в расчётном пропуске t = 1150 , прокатываемая сталь содержит 0,5% углерода, коэффициент вытяжки при прокатке 1,23.
Задача №5
Сталь, содержащая 0,3% углерода, 0,7% марганца, 1,0 хрома, прокатана на закалённых чугунных валках диаметром D = 600 при температуре
t = 1100 . Окружная скорость валков , сечение полосы до пропуска 20×200 мм, после пропуска 12×204 мм. Определите контактное давление и усилие прокатки. Расчёт контактного давления вести по методу Экелунда.
90 |
Пользуясь методом А. Ф. Головина, В. А. Тягунова, определите контактное давление и усилие прокатки по следующим данным: диаметр валков
D = 530 , сечение раската до пропуска 125×160 мм, коэффициент вытяжки при прокатке 1,3, коэффициент уширения Температура металла в расчётном пропуске t = 1075 , содержание углерода в стали 0,3%.
Задача №7
Определите давление металла на валки при прокатке холоднокатаной полосы шириной b = 1000 мм на валках диаметром D = 600 мм, если угол захвата при пропуске составил , а удельное давление металла на валки равно p = 100
Задача №8
На стане прокатывается полоса сечением 100×100 мм
Обжатие составило удельное давление металла на валки p = 400 диаметр валков D = 600 .Определите усилие прокатки.
Задача №9
Удельное давление металла на валки p = 150
ширина полосы диаметр валков D = 1000 , угол захвата Определите усилие прокатки.
Задача №10
Усилие прокатки равно 6000 кН. Определите удельное давление, если ширина полосы , радиус валков R = 450 мм,
угол захвата
91 |