Плоскости

Стан типа Хазелета с двумя валками (один с ребордами), оси ко­торых расположены в горизонтальной плоскости, является наиболее распространенным среди станов бесслитковой прокатки, уже освоен­ных в промышленности.

Мы остановимся лишь на стане, прокатывающем листы и ленты, хотя наблюдаются попытки прокатывать на бесслитковых станах также сортовый материал.

Принимая, что стан имеет приводные валки одинакового диаметра, мы могли бы этот случай прокатки разбирать как рассмотренный вы­ше случай прокатки листов, но особенности температурного режима и наличие реборд у одного из валков при боковых направляющих тре­буют внесения определенных поправок.

На фиг. 124 показана схема взаимодействия сил при прокатке, из которой видно, что согласно замечаниям, сделанным выше (гла­ва II, § 6, п. 5), фактический углом захвата считается не угол наполнения , а лишь четвертая часть его , тогда как точка приложения равнодействующей выбрана под углом < , что, как уже отмеча­лось, обусловлено температурным режимом на данном стане.

Приложенная в точке равнодействующая элементарных давле­ний валка на полосу, направленная по радиусу, вызывает равнодей­ствующую сил трения Т, направленную по касательной в сторону движения полосы.

Равнодействующая общего давления Р определяется по слагаю­щим и Т и при отсутствии других действующих сил имеет направ­ление, параллельное линии центров валков. Ее плечо а = .

Отсюда приводной момент:

Фиг. 124. Схема взаимодействия сил в стане бесслитковой прокатки

Благодаря наличию реборд у одного из валков или боковых на­правляющих возникает дополнительная сила (сопротивление трения в ребордах), направленная в сторону, противоположную направлению движения полосы. Для преодоления силы необходимо увеличение приводного момента.

Рассматривая как фиктивную внешнюю силу, оказывающую дей­ствие на валки, спроектируем силы, действующие на полосу со сторо­ны валков на направление прокатки, подобно тому, как это было сде-

лано при изучении распределения сил на станах холодной прокатки с наличием натяжения полосы (уравнение 136). Имеем:

(230)

откуда

(231)

Еще раз подчеркиваем, что внешняя сила взята как условная. При этом условии равнодействующая Р параллельна линии центров валков (показана тонкой линией), угол между точкой приложения рав­нодействующей и горизонталью равен , величина плеча — а.

Исходя из условия, что приводной момент равен моменту трения (глава III, § 1, п. I), можно определить величину действительного плеча а > а с учетом силы Т , подставляя ее значение из форму­лы (231):

(232)

Таким образом получился результат, подтверждающий, что дейст­вительное плечо а больше а на величину , что обусловливается сопротивлением в реборде.

Если рассматривать сопротивление в реборде, вызываемое дей­ствием силы , как момент сопротивления вращению с плечом > , то для вращения одного валка потребуется момент значительного боль­ший. Тогда общее уравнение моментов принимает вид:

(233)

откуда

(234)

Подставляя вместо плеча а равную ему величину можно найти угол :

(235)

Решая совместно уравнения (232) и (234) относительно а и а получаем действительное плечо силы :

откуда

(236)

Действительное положение равнодействующей определяется из то­го же уравнения (232), если а и а заменить соответственно величинам и :

Откуда определяем условный угол , соответствующий пле­чу а — а, на величину которого перемещается точка приложения рав­нодействующей, в связи с наличием трения в ребордах:

(237)

Так как сила действует и на валок с ребордами и на валок, не имеющий их, то фактически равнодействующая общего давления Р металла на валки лежит в плоскости, параллельной линии центров валков, положение же ее изменяется, т. е. равнодействующая переме­щается на величину плеча, соответствующую углу , и точка ее приложения проходит не под углом (точка ), а под углом к линии центров валков (точка С).

Отсутствие экспериментальных данных по общему и удельному давлению металла на валки в станах бесслитковой прокатки застав­ляет ограничиться приближенным подсчетом среднего удельного дав­ления, исходя из температурного режима, принятого на данном стане, причем верхний предел температуры следует взять соответствующим принятой нами температуре начала захвата (примерно на 150—200° ниже температуры металла в распределителе), нижний — соответствующим температуре выхода полосы из валков.

После определения приводного момента и момента трения в цапфах М т определение Мх.х не представит особых затруднений, ввиду того, что кинематика рабочей линии стана для бесслитковой прокатки аналогична таковой у обычных (сортовых, листовых и др.) станов. При этом необходимо отметить, что некоторые американские станы (Хазелет) имеют обособленную шестеренную клеть и сдвоенный редуктор, тогда как у некоторых наших станов шестеренная клеть и редуктор объединены в одном агрегате.