В клетях кварто

При наличии натяжения в клетях кварто с диаметром опорных валков значительно большим диаметра рабочих валков и при условиях прокатки, аналогичных с условиями на станах дуо, имеет место повышенный расход мощности в результате упругого давления рабочих валков на опорные и увеличения поверхности соприкосновения между этими валками.

При холодной прокатке на стане кварто при отсутствии натяжения (фиг.101, а), когда равнодействующая общего давления направлена вертикально и имеет плечо, равное половине длины горизонтальной проекции дуги захвата, крутящий момент для верхнего рабочего валка может быть подсчитан по формуле:

Фиг. 101. Распределение сил в станах кварто при отсутствии и наличии натяжения:

а — без натяжения; б — с натяжением

Но для приведения во вращение верхнего опорного валка (без учета его веса) требуется для преодоления трения в его шейках дополнительный момент:

где — диаметр шейки опорного валка;

- коэффициент трения нагруженных подшипников.

Общий момент, необходимый для вращения верхнего рабочего валка, без учета работы на преодоление трения между рабочим и опорным валками, равен:

(139)

А общая мощность, необходимая для вращения обоих рабочих валков:

(140)

где — радиус рабочего валка;

— скорость полосы, м/сек;

N — мощность, л. с.

Рассматривая случай холодной прокатки на станах кварто с натяжением полосы (фиг. 101, б), следует указать, что ни трение между опорным и рабочим валком, ни вес опорного валка не учитывались.

Если допустить, что взаимодействие сил между полосой и рабочими валками аналогично рассмотренному ранее в клетях дуо (136), то сила натяжения в станах кварто должна быть больше, так как общее давление Р в этих клетях больше, чем в клетях дуо. Вместе с тем должна быть больше и равнодействующая радиальных давлений, что безусловно отразится на величине равнодействующей общего давления Р: ее направление при равновесии сил данной системы должно проходить через центр опорного валка.

Итак, на основании формулы (139) с известным допущением можно составить уравнение для момента сил, причем для учета наличия натяжения в клетях кварто необходимо ввести в формулу (141) значение момента Мр из уравнения (138):

(141)

отсюда определяем:

(142)

где — диаметр рабочего валка.

Мощность, необходимая для вращения стана:

(143)

Боковое давление в подшипниках рабочих валков (уравнение 137), вызываемое натяжением, смещает линию центров этих валков по отношению к линии центров опорных валков (фиг. 102, а), что впоследствии может привести рабочие валки к поломке. Во избежание этого в ряде конструкций европейских фирм в клетях кварто применяются упорные ролики (фиг. 102, б), а рабочие валки смещаются по отношению к опорным на величину, позволяющую создать двухстороннюю жесткую систему при реверсивной работе стана.