Ручной расчет
В данном разделе проведен расчёт процесса прокатки в первой чистовой клети. Это необходимо для проверки правильности машинного расчёта, выполняемого для данного и всех остальных (черновых и чистовых) проходов.
Расчёт выполнен для процесса прокатки листа с поперечным сечением 3,5 мм 1600 мм из подката толщиной 55,4 мм.
Толщина
подката:
.
Абсолютное
обжатие в первой клети:
.
Температура
металла на входе в клеть:
.
Теплоемкость
металла равна:
.
Плотность
металла:
.
Диаметр
рабочего варка:
Передача
момента приводным валкам осуществляется
через шестеренную клеть, поэтому
передаточное число равно:
.
Угол захвата металла валками:
.
Коэффициент трения:
для
чугунных валков;
,
т.к. скорость прокатки менее 2 м/с;
для
углеродистых марок сталей.
.
Т.к. 0,4>0.21, значит деформационный режим в первой клети чистовой группы, по условию захвата металла валками проходит.
Относительное обжатие:
.
Скорость прокатки в последней чистовой клети равна 20 м/с, тогда скорость выхода из первой чистовой клети равна:
.
Для стали 08Ю приведенного выше химического состава справедливы следующие значения коэффициентов для определения фактического сопротивления деформации:
;
;
;
.
Скорость деформации:
.
Определим фактическое сопротивление деформации:
.
Деформационный разогрев равен:
.
Длина дуги контакта без учета упругого сплющивания валков:
.
Потерю тепла конвективным теплопереносом в рабочие валки:
.
Падение температуры за счёт излучения:
.
Определим энергосиловые параметры прокатки.
Длина дуги контакта без учета упругого сплющивания валков:
.
Следовательно, коэффициент определяем по формуле для . Толщина металла в нейтральном сечении:
.
Коэффициент :
.
Отношение
:
.
Коэффициент :
.
при .
На первом проходе итерации коэффициент не учитываем, т.е. принимаем равным единице. Таким образом, коэффициент равен:
.
– коэффициент,
учитывающий изменение влияния внешнего
трения в связи с уширением металла.
Уширением пренебрегаем, т.е. допускаем
,
т.к.
.
Среднее давление при прокатке в первой чистовой клети:
.
Определим усилие прокатки в первой чистовой клети:
.
Рассчитаем момент прокатки.
Коэффициент плеча приложения равнодействующей определяется по формуле М.М.Сафьяна:
.
.
Определим момент и мощность двигателя, необходимую для совершения работы деформации. Принимаем, что прокатка осуществляется без разгона.
Для четырёхвалковых клетей величина добавочного момента сил трения определяется по формуле . Её параметры имеют следующие значения:
– диаметр цапф,
;
– коэффициент трения в подшипниках
валков;
– к.п.д. рабочей линии.
Таким образом, получим:
.
.
Номинальный момент двигателя:
.
Момент холостого хода:
.
Момент на валу двигателя (формула 32):
.
Определим линейную скорость валка в нейтральном сечении очага деформации , .
– толщина полосы в нейтральном сечении:
.
.
– частота
вращения ротора двигателя,
:
.
Мощность главного привода, необходимая для совершения работы деформации:
.
Результаты ручного расчёта сопоставимы с результатами машинного расчёта, т.е. возможно дальнейшее применение машинного расчёта для определения параметров прокатки.