Каково назначение рабочих валков прокатных станов?

Из каких элементов состоит рабочий валок?

Какие основные требования предъявляются к рабочему валку?

Каковы условия эксплуатации рабочих валков?

На какое напряжение рассчитывается бочка валка стана дуо 160?

На какие напряжения рассчитываются шейки рабочего валка?

Как рассчитывается запас прочности шеек рабочего валка?

На какое напряжение рассчитывается концевая приводная часть валка?

Какова марка стали, из которой изготовлен рабочий валок стана дуо 160?

С помощью каких датчиков в экспериментальной части работы регистрируется сила прокатки и крутящий момент на валке?

Что такое токосъемное устройство? Для чего оно предназначено?

Как осуществляется тарировка датчиков давления?

Как происходит обработка данных, поступаемых с датчиков?

Каков коэффициент запаса прочности для рабочего валка?

 

Лабораторная работа №2

 

Экспериментальное исследование статической прочности подушек рабочего валка стана дуо 160.

Цель работы – Познакомиться с конструкцией подушек лабораторного стана дуо 160, на основании проведенного эксперимента исследовать статическую прочность подушек рабочего валка стана дуо 160.

Краткие теоретические сведения.

Прокатные валки с установленными на их шейках подшипниках размещаются в опорах – подушках, представляющих собой специальные стальные корпусные детали (отливки). Боковые (шлифованные) поверхности подушек предназначены для сохранения точного положения валка в станине прокатной клети и перемещения в направляющих станины при настройке (осевой и радиальной) стана. Подушки прокатной клети воспринимают от подшипников рабочих валков усилие прокатки и передают его через нажимные механизмы на станину.

На лабораторном стане дуо 160 установлены подушки рабочих валков с закрытым расположением подшипников качения. Смазка подшипников закладная. Для осевой регулировки (в случае установки калиброванных валков) в подушках с внешней стороны имеются вертикальные пазы в которые входят специальные планки, осуществляющие осевое перемещение подушек относительно станины.

Подушки обычно изготавливают из литой стали марок 25Л, 35Л с пределом прочности σ_в=500÷550 МПа.

С учетом значения коэффициента запаса прочности подушек прокатных валков [n]=5, допускаемое напряжение для стальных подушек [σ]=100÷110 МПа.

Прочность подушки проверяют исходя из максимального усилия, действующего на нажимной винт R_max (максимальной реакции на шейку валка от усилия прокатки) и момента трения в подшипниках валков, стремящегося повернуть подушку (рис. 2.1) в направлении вращения валка. Со стороны станины этому повороту подушки препятствует сила Q, определяемая по формуле

(2.1)

где d - диаметр шейки валка;

a_n - высота подушки

f - коэффициент трения в шейках валков, выбираемый в зависимости от типа подшипника по табл. 2.1.

В опасном сечении А подушки возникают напряжения изгиба σ_изг под действием силы Q и напряжения сжатия σ_сж под действием силы R_max (см. рис. 2.1). Суммарные напряжения равны

(2.2)

Напряжение изгиба в опасном сечении подушки определяют по формуле

(2.3)

где y - расстояние от нижнего края подушки (точки приложения силы Q) до центра тяжести опасного сечения;

b_п - ширина подушки;

h₁ - высота опасного сечения.

 

Рис. 2.1. Схема нагружения подушки

закрытого типа с подшипниками качения

 

Напряжения сжатия рассчитывают по формуле

(2.4)

где S_cm - площадь поверхности соприкосновения подушки с предохранительным стаканом или с подпятником нажимного винта.

Проверяют выполнение условия прочности подушки в виде

или , где [n]=5

 

Таблица 2.1 Значения коэффициентов трения в подшипниках

 

Подшипник	Коэффициент трения
Скольжения текстолитовый	0.004 - 0.008
Скольжения бронзовый	0.01 - 0.08
Качения	0.001 - 0.005
ПЖТ	0.002 - 0.005

 

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с конструкцией подушек валков лабораторного стана дуо 160.

2. Провести необходимые для расчетов промеры подушки рабочего валка.

3. Провести опытную прокатку 4-х стальных образцов (H₀хB₀хL₀=4х30х150 мм) с обжатиями Δh=0,5; 1; 1,5; 2 с фиксированием величины силы прокатки приходящийся на каждую подушку рабочего валка по показаниям полученным с мессдоз, установленных между нажимным винтом и соответствующей подушкой. Результаты эксперимента занести в табл. 2.2

4. Провести расчеты на прочность подушек рабочих валков по максимальной силе, зафиксированной во время эксперимента.

Выводы по работе.

По полученным результатам сделать выводы о выполнении условия прочности подушек стана дуо 160.

 

Таблица 2.2

 

№ п/п	H0 мм	h1 мм	Δh мм	ε, %	Pперев Кн	Рпривода Кн	Р∑ Кн

 

Контрольные вопросы

 

1.Каково устройство и назначение подушек рабочих валков прокатных клетей?

2. Какие типы подушек применяются на прокатных станах?

3. К какому типу относятся подушки прокатного стана дуо 160?

4.Какие конструктивные особенности имеют подушки для осевой регулировки валков?

5.Какая система смазки подшипников рабочих валков предусмотрена на стане дуо 160?

6. Из какой марки стали изготавливаются подушки?

7. Каков коэффициент запаса прочности подушек прокатных станов?

8. Каково опасное сечение подушки стана дуо 160?

9. На какие напряжения рассчитывается подушка в опасном сечении?

 

Лабораторная работа №3