Теоретическая часть

При установившемся процессе свободной прокатки равнодействующая всех сил, приложенных к валку в очаге деформации, сила Р (рис. I) направлена вертикально.

Момент, необходимый для осуществления деформации, является важнейшим силовым параметром процесса прокатки. Значение его позволяет правильно определять мощность главного двигателя, размеры основных деталей главной линии стана, а также рассчитывать рациональные режимы деформации металла в валках. Крутящий момент, создаваемый силой Р, равен:

Мпр=Р*а (4.1)

где а - плечо равнодействующей Р относительно центра валка. Плечо «а» принято определять как некоторую часть длины очага деформации:

Рисунок 4.1 – К выводу формулы момента прокатки по усилию

(4.2)

где - коэффициент плеча момента, или коэффициент плеча усилия прокатки. Таким образом, для одного валка имеем:

, (4.3)

поскольку , можно также написать

(4.4)

Если считать, что усилие прокатки Р (или контактное давление р_ср)задано, то основная проблема расчета крутящего момента сводится к правильному определению точки приложения силы Р, т.е. к нахождению коэффициента плеча момента Т. Линия действия силы Р практически проходит через центр тяжести эпюры контактных давлений. Следовательно, коэффициент плеча момента зависит от характера распределения давлений по дуге контакта. При равномерном распределении давлений точка приложения силы Р находится посередине дуги контакта и =0,5. Любая асимметрия в распределении давлений приводит к отклонению величины от значения 0,5. При прокатке толстых полос > 0,5, так как в этом случае максимум давления смещен к плоскости входа. Напротив, при прокатке тонких полос <0,5, поскольку максиму давлений смещен к плоскости выхода.

Для определения ψ применяют следующие формулы:

· формула А. А. Королева:

. (4.5)

При m < 0,5 формула упрощается и принимает вид:

(4.6)

· формула М.М.Сафьяна и В.Н.Мелешко:

(при ) (4.7)

· формула Ю.В.Полторапавло рекомендуется для условий прокатки толстых листов и плит:

(4.8)

· формула М.И.Бояршинова применяется для условий ШСГП:

(4.9)

· формулы В.Ф.Потапкина:

, при () (4.10)

, при (). (4.11)

· формула В.М.Луговского применяется для условий прокатки толстой полосы:

(4.12)

Иногда значение ψ дается в виде диапазона изменения для различных условий прокатки.

Для условий горячей прокатки полосы:

Сталь	ψ
низкоуглеродистая	0,34 – 0,47
высокоуглеродистая	0,30 – 0,49
быстрорежущая	0,28 – 0,56

При горячей прокатке на непрерывных станах ψ = 0,48 – в первых клетях и ψ = 0,39 – в последних.

При холодной прокатке по данным ряда исследований коэффициент плеча в зависимости от условий холодной прокатки колеблется в диапазоне 0,2 – 0,4.

Перечень контрольных вопросов

1. Что такое коэффициент плеча момента прокатки?

2. Какие технологические факторы оказывают влияние на коэффициент плеча момента прокатки?

3. Какое влияние на коэффициент плеча момента прокатки оказывает переднее (заднее) натяжение?

4. Какое влияние на коэффициент плеча момента прокатки оказывает передний (задний) подпор?

5. Как влияет на коэффициент плеча момента прокатки степень деформации за проход?