Краткие теоретические сведения. Валки прокатных станов выполняют основную операцию прокатки – деформацию (обжатие)
Валки прокатных станов выполняют основную операцию прокатки – деформацию (обжатие) металла и придание ему требуемой формы поперечного сечения. Валки прокатных станов можно разделить на две основных группы: листовые и сортовые. Листовые валки служат для прокатки листов, полос, ленты. Бочка у этих валков цилиндрической формы, поэтому эти валки называют гладкими (с гладкой бочкой). Валок состоит из бочки валка (диаметром D и длиной L) рис.1.1, шеек (диаметром d и длиной l), расположенных с обеих сторон бочки и опирающихся на подшипники, концевых частей служащих для соединения валка со шпинделем. К качеству валков прокатных станов предъявляются высокие требования, т.к. они определяют нормальную работу стана, его производительность и качество выпускаемой продукции. Валки работают в условиях непрерывного истирания их металлом, испытывая большие давления и воздействие резкоменяющейся температуры. Чтобы валки могли работать в течение длительного времени без поломок они должны обладать высокой прочностью. При расчете на статическую прочность прокатный валок условно представляют как балку, лежащую на двух опорах и загруженную силами и крутящими моментами. Схема нагружения рабочего валка стана дуо 160 при прокатке листа представлена на рис. 1.1. Поскольку ширина листа обычно бывает сопоставима с длиной бочки валка, то нагрузку на бочку валка от усилия прокатки Р полагают равномерно распределенной по ширине листа В (q = Р/B) и приложенной симметрично относительно вертикальной оси валка. Поэтому реакции на шейки валков равны R = Р/2. К приводной шейке валка приложен крутящий момент Мкр. Подверженный такому нагружению валок испытывает изгиб и кручение. Однако в силу того, что диаметр бочки D обычно бывает существенно больше диаметра шейки d, напряжениями кручения в бочке обычно пренебрегают и рассчитывают бочку только на изгиб, а шейку - на изгиб и кручение.
Рис. 1.1. Схема нагружения валка рабочей клети дуо. Максимальные напряжения изгиба в бочке валка рассчитывают по формуле (1.1) где Мизг- максимальный изгибающий момент, Н·м; Wизг = 0,1D3 - момент сопротивления бочки валка изгибу, м3. (1.2) Максимальные изгибающие напряжения в шейке валка возникают по галтели (в месте соединения шейки и бочки валка) и, принимая (С ≈ l/2), определяются по формуле: (1.3) Наибольшие касательные напряжения кручения получаются в приводной шейке валка (см. рис. 1.1) и составляют:
(1.4) где - момент сопротивления шейки кручению. Суммарное напряжение в шейке определяют в зависимости от материала валка: - для стальных валков по 4-й теории прочности (1.5) - для чугунных валков по теории Мора (1.6) Напряжения в приводной концевой части валка определяют в зависимости от ее формы. Концевая часть валка, выполненная с цилиндрической шпонкой под съемную головку шпинделя (рис. 1.2), рассчитывается только на кручение по формуле (1.7) Затем для каждого элемента валка проверяют выполнение условия прочности: или , (1.8) где σ, τ - расчетные нормальные и касательные напряжения соответственно, [σ], [τ]-допускаемые нормальные и касательные напряжения, σв, τв- предел прочности материала по нормальным и касательным напряжениям, [n] – допустимый коэффициент запаса прочности. Расчетный коэффициент запаса прочности n должен превышать допустимое значение [n] , которое для рабочего валка равно 5. Численные значения предела прочности валков по нормальным напряжениям σв в зависимости от материала приведены в табл. 1. Рис. 1.2. Форма концевой части прокатного валка
Таблица 1.1 Предел прочности материала валков
Значения предела прочности металла на сдвиг обычно принимают как 0,6÷0,7 от σв Порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться с конструкцией рабочего валка стана дуо 160 с гладкой бочкой. 2. Провести необходимые для расчетов промеры всех элементов рабочего валка. Привести эскиз рабочего валка, пример выполнения эскиза приведен в приложении к работе. 3. Провести опытную прокатку4-х стальных образцов(H0хB0хL0=4х30х150 мм) с обжатиями Δh=0,5; 1; 1,5; 2 с фиксированием величины силы прокатки воздействующей на каждую шейку валка и полное усилие прокатки по показаниям полученным с мессдоз, установленных под нажимными винтами, и значений крутящих моментов на приводных шейках валков по крутящим моментам зафиксированным с датчиков установленных на верхнем и нижнем шпинделе. Результаты эксперимента занести в табл. 1.2 4. Провести расчеты на прочность рабочего валка по максимальному значению силы прокатки и приходящегося на валок крутящего момента. Выводы по работе. По полученным результатам сделать выводы о выполнении условия прочности рабочего валка стана дуо 160 с гладкой бочкой. Таблица 1.2
Приложение. Пример выполнения эскиза рабочего валка Контрольные вопросы
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1051)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |