В валках пильгерных станов, станов Рокрайта и Краузе

В пильгерных станах проекция площади соприкосновения металла с валками определяется по формуле:

(69)

где — величина двойной подачи, равная 2 т;

В — ширина поверхности соприкосновения металла с валком.

В процессе пильгерования металл соприкасается с валком по сложной поверхности, как показано на фиг. 82, а. Положение соответствует началу прокатки (обкатка гильзы), положение — нормальному процессу обжатия трубы при подаче т (кривая bcd), положение — обжатию участка, протяженность которого равна двум подачам ec = 2 т (после положения труба поворачивается на 90° с одновременной подачей на тот же отрезок m, что и в положении ).

Но так как при подсчете давления можно ограничиться лишь проекцией сложной поверхности соприкосновения металла с валками (фиг. 82, а), то практически с достаточной точностью можно вместо нее условно взять площадь ромба с диагоналями 2 т и (диаметр гильзы). Тогда имеем:

(70)

Фиг. 81. Графическое определение площади соприкосновения металла с валками в сортовых (а) и редукционных трубопрокатных (б) станах: 1 — проекция площади соприкосновения металла с валком; 2 — труба; 3 — калибр

Фиг. 82. Положение подачи в пильгерных станах (а) и схема деформации металла в станах Рокрайта (б) (по Емельяненко)

Оптимальная величина подачи т в практике обычно устанавливается без учета калибровки, от которой она также в немалой степени зависит.

На станах Рокрайта приближенный подсчет площади соприкосновения металла с валками можно вести по способу, аналогичному тому, который применяется на пильгерных станах при овальной калибровке, принимая не две, а одну подачу (фиг. 82, б) и ту же ширину калибра :

(71)

где т — величина подачи, обычно равная 6—8 мм.

Для более точного подсчета площади соприкосновения металла с валком на обжимающем и полирующем участке (фиг. 82, б) необходимо определить длины проекций дуг захвата и :

(72)

где —угол захвата на обжимающем (рабочем) участке;

— уравнение, учитывающее кривизну гребня валка, выведенное Емельяненко:

где — угол наклона конической насадки;

где — угол захвата на полирующем участке.

Так как максимальное давление развивается на рабочем участке в особенности в начале захвата, воспользуемся графическим метолом определения площади соприкосновения металла с валками в различных сечениях по длине участка (фиг. 83), подобно тому как это описано выше для сортовых станов.

Фиг.83. Графическое определение площади соприкосновения металла с валками в станах Рокрайта

(по Безклубенко)

Данные, необходимые для определения площади соприкосновения по указанным (по фиг.83) сечениям, приведены в табл.14, из которой видно, что давления и площади соприкосновения металла с валками от точки, соответствующей началу захвата, постепенно уменьшается, что можно представить кривой 1 на фиг.84.

Если в этих же условиях (для трубы диаметром 40-60мм, при подаче, равной 7мм) определить площадь F по формуле (71), то получается кривая 2, близкая к прямой и пологая, чем кривая 1.

На станах Краузе площади соприкосновения металла с валком подсчитывают в соответствии с условиями процесса прокатки (фиг. 85): общий угол захвата достигает 20°;

— угол захвата, соответствующий зоне растяжения материала, на которую давление не оказывает значительного влияния;

— соответствующий зоне сжатия угол захвата, который и принимается в расчет. Этот угол достигает 14—15°, тогда как в обычной холодной прокатке угол захвата = 5—6°.

Площадь соприкосновения металла с валками подсчитывается по способу, аналогичному тому, который применяется к обычным листовым станам, с одной стороны, и к станам Рокрайта, работающим с конической насадкой,— с другой.