Расчет валков

Существует три основных метода расчета прокатных валков: эм­пирический, статический и динамический.

Эмпирический метод, разработанный 25—30 лет назад Верещаги­ным, Гавриленко, Тиме, является наиболее ранним и простым. Как уже изложено в предыдущем параграфе, этот способ заключается в подбо­ре основных размеров валка по приближенным формулам, построенным на основе практических данных заводов, изготовляющих прокатное оборудование.

Статический метод представляет собой развитие первого и заклю­чается в проверке на прочность размеров валка, выбранных по табли­цам или эмпирическим формулам для того или иного стана.

Динамический метод является наиболее современным, но, к сожа­лению, он еще недостаточно разработан. При пользовании динамиче­ским методом, помимо формы валка, направления действующих сил, температурных условий и пр., учитываются также динамические уси­лия, оказывающие действие на валок в некоторых прокатных установ­ках (блюминги, слябинги, прошивные трубопрокатные, пильгерные ста­ны и др.). Динамические усилия достигают значительной величины.

При расчете валка на прочность прежде всего подбирают для него материал и размеры по таблицам, эмпирическим формулам или прак­тическим данным, исходя из данных по аналогичным прокатным уста­новкам.

Зная давление металла на валки (в сортовых станах для каждого ручья в отдельности, в листовых — максимальное суммарное), прове­ряют принятые размеры валка на прочность, и если полученные напря­жения не превосходят допускаемых, то расчет заканчивается. В про­тивном случае следует задаться несколько большими размерами валка по диаметру или выбрать более прочный материал.

Исходя из обычно принимаемого пятикратного запаса прочности, ниже приводим данные, (табл. 34) о величинах временных сопротив­лений и допускаемых напряжений для различных материалов прокат­ных валков.

При расчете рабочих валков на прочность, кроме напряжений изги­ба, учитываются также напряжения кручения (в особенности при рас­чете шеек и трефов), так как в бочке валка эти напряжения сравни­тельно невелики.

Таблица 34

Временные сопротивления ( кг/см ) и допускаемые напряжения ( кг/см ) на изгиб для различных материалов

Суммарный момент определяется при этом по уравнению Сен-Веняна:

(253)

Валки станов холодной прокатки, кроме расчета на прочность, долж­ны быть проверены также на прогиб или упругую деформацию.