 |
Расчетные уравнения для определения допустимого угла захвата
|
|
|
|
| Скорость прокатки, м/с | Угол захвата металла валками αmax, град | |
| Стальные валки | Чугунные валки | |
| 0-2 2-4 4-6 6-8 более 8 | 
| 
|
(для стальных валков);
(для чугунных валков).
, (2.13б)
где RK – катающий радиус, мм.
Если известны число проходов n, площади поперечного сечения заготовки F0 и конечного профиля Fn, то средняя вытяжка λср
, (2.14)
где λобщ – общая вытяжка при прокатке за n проходов.
Зная частные вытяжки (средняя вытяжка) и сторону готового профиля аn можно найти размеры переходных квадратов в четных клетях
. (2.15)
Уширение полосы Δb в ящичных калибрах можно определить по формуле Э. Зибеля:
, (2.16)
где Н – высота задаваемой полосы в калибр, мм;
h – высота профиля на выходе из калибра, мм.
Размеры промежуточных прямоугольных полос между квадратными калибрами
; (2.17)
. (2.18)
Задачи
Задача 1. Рассчитать режимы обжатий и калибровку валков I и II клетей для прокатки заготовки квадратного сечения 
мм, исходя из средних величин вытяжек в каждой паре калибров на непрерывном заготовочном шестиклетевом стане. Средняя температура металла при прокатке t = 1060°С. Средние вытяжки от квадрата к квадрату: во втором проходе λ2 =1,35; в предчистовом квадрате λ4 = 1,3.
Решение.
1. Исходя из заданных вытяжек определяем стороны квадратов (2.15):
мм;
мм.
Задаемся средней вытяжкой λср =1,32от заготовки к квадрату со стороной а2, тогда сторона исходной квадратной заготовки А равна
мм.
2. Определяем коэффициент трения
.
3. Задаемся (предварительно) обжатием за проход Δh1 = 84 мм.
Тогда высота прямоугольного сечения в I калибре
мм.
5. Уширение определяем по формуле Э. Зибеля:
.
Катающий диаметр ориентировочно можно найти из равенства (2.13):
|
|
|
мм.
Тогда
мм,
принимаем 
мм.
6. Ширина раската
мм;
7. Проверяем возможность получения квадрата а2 =210 ммво II клети. Прямоугольный раскат кантуется при подаче в квадратный калибр. Тогда обжатие
мм.
При таком обжатии катающий диаметр из равенства (2.13):
мм.
Тогда уширение
мм,
принимаем 
мм.
Ширина раската во втором калибре
мм.
Таким образом, расчетными размерами раската окончательно являются: 
мм для I клети и 
мм для II клети.
8. Определяем геометрические параметры калибра I и II клетей.
Ширина калибра по дну ручья (2.3):
мм;
мм.
Отношения 
; 
.
Высота калибра (2.4):
мм;
мм.
Зазор между валками согласно табл.2.1:
мм;
мм.
Глубину вреза ручьев можно рассчитать по формуле (2.8):
мм;
мм.
Выпуск боковых стенок калибра tgφ можно определяем по формуле (2.5):
%;
%.
Ширина вреза ручьев (2.9):
мм; 
мм.
Радиусы закруглений (2.10) и (2.11):
мм;
мм.
мм;
мм.
Задача 2. Требуется рассчитать режимы обжатий и калибровку валков промежуточных клетей для прокатки заготовок квадратного сечения 150х150 мм, 190х190 мм, 240х240 мм в первой группе клетей НЗС 900/700/500, которая включает шесть клетей с минимальным диаметром валков 680 мм. Расчетная температура металла в процессе прокатки t = 1100°С. Скорость выхода полосы из последней клети υ6 = 1,85 м/с.
Задача 3. Определить размеры исходной заготовки для квадратного профиля 240х240 мм получаемого из ящичного калибра 4-ой клети НЗС 900/700/500, если коэффициенты вытяжки имеют следующие значения: λ1= 1,25; λ2= 1,30; λ3= 1,17; λ4= 1,21; минимальный диаметр валков 680 мм.
Задача 4. Определить обжатия по проходам и размеры калибров непрерывного заготовочного стана 720 для получения квадрата 150х150 мм из заготовки сечением 295х295 мм. Диаметры валков по буртам: D1 = 770 мм; D2 = 750 мм; D3 = 725 мм; D4 = 700 мм; D5 = 710 мм; D6 = 715 мм. Скорости вращения валков: n1 = 14,5 об/мин; n2 = 19,4 об/мин; n3 = 23,15 об/мин; n4 = 31,6 об/мин; n5 = 35,8 об/мин; n6 = 45,1 об/мин. Температура прокатываемого металла: t1 = 1100°C; t2 = 1080°C; t3 = 1060°C; t4 = 1040°C; t5 = 1020°C; t6 = 1000°C. Расчет вести против хода прокатки.
|
|
|
Занятие 3
РАСЧЕТ КАЛИБРОВ СИСТЕМЫ РОМБ - КВАДРАТ
Теоретические сведения
Ромбические калибры
Рис.3.1 Построение ромбического калибра
Размеры Нк и Вк ромбического калибра определяют в процессе расчета калибровки с учетом заданной величины коэффициента вытяжки в калибре, правильного заполнения калибра, а также с учетом получения размеров сечения, удовлетворяющим условиям прокатки в следующем калибре.
Откладывая на вертикальной и горизонтальной осях размеры НК и ВК (рис.3.1), выполняют построение скелета в виде геометрически правильного ромба со стороной ср и тупым углом при вершине β. Очевидны соотношения: 
; 
На практике используются ромбические калибры, характеризующиеся величиной 
.
При зазоре t (см. табл. 3) ширина вреза ручья будет равна
. (3.1)
Радиус закругления вершины калибра
. (3.2)
Закругления бурта обычно выполняют радиусом
. (3.3)
Иногда ромбический калибр выполняют «с развалом» для предупреждения переполнения калибра металлом, тогда радиус закругления значительно увеличивают:
. (3.3а)
Высота полосы, выходящей из калибра, определяется с учетом закругления вершин:
. (3.4)
Глубина вреза ручья:
. (3.5)
Для предотвращения образования в зазорах калибра заусенцев на профиле в виде «лампасов» рекомендуется принимать степень заполнения калибра
.
При этом образуется притупление m1 ромбической полосы у разъема калибра, величина которого зависит от степени заполнения и высоты калибра:
. (3.6)
С учетом степени заполнения ромбического калибра и закруглений на профиле площадь сечения раската на выходе из калибра будет равна
. (3.7)
Используя размеры прокатанной ромбической полосы, площадь ее поперечного сечения можно определить по формуле
; (3.7а)
или приближенно
. (3.7б)
Квадратные калибры
Построение квадратного калибра выполняется аналогично построению ромбического калибра (рис.3.2) с учетом β = 90° и НК = ВК.
Радиус закругления вершины калибра
, (3.8)
где с – сторона квадрата, мм.
Рис.3.2 Построение квадратного калибра
Чистовой квадратный калибр и предчистовой ромбический калибр выполняют без закругления вершин.
|
|
|
Закругления бурта выполняют радиусом
, (3.9)
а при построении квадратного калибра «с развалом» радиус увеличивают:
. (3.9а)
Высота профиля, выходящего из квадратного калибра, будет несколько меньше высоты калибра из-за закруглений вершин:
. (3.10)
Степень заполнения чистового квадратного калибра должна быть близка к 1, для остальных промежуточных квадратных калибров δ1 = (0,85 ÷ 0,9).
Площадь сечения квадратного профиля с учетом степени заполнения и закруглений углов:
. (3.11)
Площадь сечения квадратного профиля с закруглениями углов:
; (3.11а)
При приближенных расчетах принимают
. (3.11б)
Определение коэффициента вытяжки и уширения
При прокатке ромбической заготовки в квадратном калибре коэффициент вытяжки определяется по формулам:
при DK ≤ 500 мм
; (3.12)
при DK ≥ 500 мм
, (3.12а)
где ∆hКВ – абсолютное обжатие в квадратном калибре, мм;
DK – катающий диаметр валков в квадратном калибре, мм.
, (3.13)
где Dmin – минимальный диаметр валка по буртам, мм.
В чистовом квадратном калибре коэффициент вытяжки рекомендуется принимать
, (3.14)
в предчистовом ромбе
. (3.15)
Уширение ромбической полосы в квадратном калибре если с < 30 мм:
, (3.16)
если с ≥ 30 мм:
. (3.16а)
Уширение квадратной полосы в ромбическом калибре определяется по приближенной формуле:
, (3.17)
где ∆hР – абсолютное обжатие в ромбическом калибре, мм;
DK – катающий диаметр валков в ромбическом калибре, мм.
. (3.18)
Задачи
Задача 1. Выполнить расчет ромбического калибра 5-ой клети непрерывного шестиклетевого заготовочного стана, если задается квадрат со стороной с4 = 156 мм, а на выходе получают квадрат со стороной с6 = 120 мм.
Задача 2. Выполнить расчет калибровки валков второй непрерывной группы клетей НЗС 900/700/500 для получения квадратов со сторонами с14 = 80 мм, с12 = 100 мм, с10 = 120 мм, если в клеть 9 задается заготовка сечением 150х150 мм. Минимальный диаметр валков по буртам 530 мм, скорость выхода полосы из последней клети υ14 = 7,2 м/с. Расчет вести против хода прокатки.
|
|
|
Задача 3. Определить размеры предчистового ромбического калибра для прокатки квадратного чистового профиля со стороной 50 мм. Номинальный диаметр валков 250 мм. Общая вытяжка за два прохода λобщ = 1,52; λР = 1,1 λКВ.
Задача 4. Выполнить расчет калибровки валков 10, 11, 12 клетей мелкосортного стана 250, если в 11 клеть задается квадрат со стороной с10 = 14,5 мм, а на выходе получают квадрат со стороной с12 = 11,5 мм. Система калибровки квадрат – ромб – квадрат.
Решение
1. Общий коэффициент вытяжки в паре клетей 11-12 равен
.
Принимаем вытяжку в предчистовом ромбическом калибре равную вытяжке в чистовом квадратном калибре:
.
2. Площадь поперечного сечения квадратной полосы из 12 клети без учета закруглений углов:
мм2.
Площадь поперечного сечения ромбической полосы:
мм2.
3. Высота и ширина квадратных калибров:
мм;
мм.
4. Зазор между валками:
мм.
5. Катающий диаметр валков:
мм;
мм.
6. Уширение ромбической полосы в квадратном калибре (3.16):
7. Высота ромбического калибра:
мм.
Ширина ромбического калибра:
мм.
8. Обжатие в квадратном калибре:
мм.
Обжатие в ромбическом калибре:
мм.
9. Простор на уширение в ромбическом калибре:
мм.
Уширение при обжатии квадрата с10 = 14,5 мм в ромбическом калибре клети 11 рассчитываем по формуле (3.17):
,
где DK11 – катающий диаметр валков клети 11 с зазором между валками 
мм будет равен:
мм.
Тогда уширение равно
мм,
т.е. при принятых размерах ромбического калибра имеется достаточный простор на уширение (
).
Выполненный расчет калибров является предварительным, так как необходимо уточнить размеры прокатываемых ромбических и квадратных профилей, учитывая закругления углов калибров.
Занятие 4
|
|
|
