Выводы Сведе-Швец и Королева

Исключительно ценными и весьма характерными явились сделанные Сведе-Швец и Королевым [68] выводы относительно распределения удельных давлений на валках стана бесслитковой прокатки. Их исследование имело целью изучение кристаллизации (ее скорости, уровня сплошной кристаллизации по отношению к литнику), величин удельных давлений, их распределения в зоне обжатия, а также выявление этой зоны (обжатия) по отношению к зоне наполнения валков металлом.

Опыт проводился на стане бесслитковой прокатки с диаметром бочки валков 900 мм, длиною бочки 300 мм, при скоростях в 5 об/мин, прокатывающем полосы из стали М20. Основное внимание при организации опыта было обращено на подбор точной измерительной аппаратуры, не допускающей погрешностей, имевших место в опытах Люега, использовавшего пьезоэлектрическую месдозу, для которой характерно значительное колебание интенсивности стекания заряда с пластин кварцевого столба в зависимости от изоляции, качества ламп, расстояния от усилителя и т. д., а также в опытах Фролова и Голубева, применивших жидкостную месдозу с резиновыми мембранами, манометрами и т. д., установка которых связана с большой инерционностью. Исходя из того, что тщательно подобранная аппаратура оказывает влияние не только на количественную, но и на качественную сторону проводимого опыта, авторы, учитывая недостатки аппаратуры Люега, а также Фролова и Голубева, применили измерительную установку, основанную на принципе изменения емкости при малой инерции входящих в нее приборов.

Измерительная установка (фиг. 72, а) состояла из: двухемкостных месдоз, двух штанг, в которых монтировались месдозы, усилителя емкостных месдоз, коллектора с выключателем и ртутными ваннами, осциллографа, нескольких реле, аккумуляторов и т. д., причем обе месдозы были установлены в ребордном валке (фиг. 72, а), первая смонтирована против середины бочки, вторая смещена под углом 60° и закреплена у края валка на расстоянии 15 мм от плоскости реборды. Месдозы закладывались в штанги, которые крепились в отверстиях, просверленных в валке параллельно его оси (фиг. 72, б). Коническая шпилька 1 одним своим концом (тонким), имеющим диаметр 3 мм, была выведена на поверхность бочки валка, второй конец ее благодаря пружине 2 все время находился под постоянным нажатием и упирался в мембрану месдозы 3. Месдоза устанавливалась в валок на расстоянии 90 мм от его поверхности, благодаря чему влияние температуры от нагрева валка начинало сказываться на показаниях приборов лишь примерно через 3,5—4 мин., после того как были произведены записи нескольких кадров (от 16 до 84). Литник был максимально заполнен металлом.

Одновременно с записью кривой удельных давлений на ленте осциллографа (фиг. 72, в) отмечалась синусоида переменного тока частотой в 50 и 500 гц в секунду, служащая как масштаб времени и пути.

Оригинальная осциллограмма, полученная при прокатке мягкой стали М20, приведена на фиг. 72, г, а действительная кривая распределения удельных давлении по дуге захвата (проекция на вертикаль), полученная при обработке этой осциллограммы, показана на фиг. 72, д. При этом температура выходящей полосы была 1000°, толщина ленты 3,5 мм, скорость прокатки 5 об/мин, а полное давление на валки по показанию месдоз 430 460 т (фиг. 72, д).

При абсолютной длине дуги захвата, равной 57 мм, вертикальная проекция ее = 56,5, тогда как проекция действительной дуги захвата за вычетом двух диаметров штифта по сторонам (фиг. 72, б) будет равна:

где — диаметр штифта, равный 3 мм.

В начале и в конце дуги захвата ординаты соответствуют величинам удельных давлений в начале зоны деформации и при выходе полосы из валков. Деформация металла в валках начиналась при удельном давлении 2 2,5 кг/мм , а кончалась при удельном давлении 5—6 кг/мм , что соответствует временному сопротивлению этой стали при температуре 1350 и 1000°.

При обработке опытных данных определено: отношение угла, соответствующего точке приложения равнодействующей =2° 15' к углу захвата, соответствующему зоне обжатия а = 6°30'. Таким образом, положение равнодействующей удельных давлений = 0,35; относительное обжатие 62%; вытяжка = 2,65; максимальное удельное давление = 47,5 кг/мм ; среднее удельное давление = 29 кг/мм (подсчитано делением площади осциллограммы на длину дуги захвата).