2.3. Параметри деформації при прокатці

Для оцінки величини деформації при прокатці використовують такі безрозмірні величини, як коефіцієнти обтискання η, розширення β, витягування λ , визначувані по наступних формулах:

(2.4)

(2.5)

(2.6)

де Lο,L₁ - довжина заготівки, відповідно, до і після прокатки.

За законом постійності об'єму

(2.7)

де Vο, V1 - об'єм металу, відповідно, до та після прокатки.

Для оцінки інтенсивності деформації застосовують відносне обтискування ε_н, відносне розширення ε_в, відносне подовження ε_l.

(2.8)

(2.9)

(2.10)

У практиці найчастіше для характеристики деформації при прокатці використовують коефіцієнт витягування λ, що показує, в скільки разів збільшилася довжина заготівки після прокатки, і відносну міру обтискання ε:

(2.11)

Якщо прокатку здійснюють за декілька проходів, то сумарний коефіцієнт витягу λ _сум визначають як множення коефіцієнтів витягу після кожного проходу:

(2.12)

де n – число проходів при прокатці.

2.4. Умова захвату металу валками

Захват металу валками, що обертаються, що супроводжуються зміною розмірів прокатуваної смуги, забезпечується наявністю контактного тертя між смугою і робочою поверхнею валків. Умова захвату металу валками зазвичай розглядають для двох періодів прокатки: невстановленого і встановленого. Перший період включає захват смуги валками (або примусову подачу її в щілину між валками) і заповнення області деформації до моменту утворення деякої довжини переднього кінця смуги за межами області деформації. У міру заповнення щілини між валками умови деформації металу безперервно змінюються, що дало підставу назвати даний період прокатки несталим. Розглянемо детальніше цей період (рис. 2.4.1.).

Рис.2.4.1. Схема несталого періоду прокатки

При зіткненні смуги з валками, що обертаються, між ними виникає взаємодія. Валки діють на смугу нормальною силою N, прагнучи відштовхнути метал, і силою тертя Т, що втягує його в зазор між валками. У свою чергу, смуга давить на валки силою Р і гальмує їх обертання силою Т₀. Для визначення захоплюючої здатності валків зіставляють дію сил N і Т у напрямі плрокатки, тобто порівнюють горизонтальні проекції цих сил:

(2.13)

(2.14)

Другий період прокатки починається з моменту виходу переднього кінця смуги через перетин виходу, а закінчується при досягненні заднім кінцем перетину виходу. Протягом всього часу протікання другого періоду параметри осередка деформації залишаються незмінними, тому другий період процесу прокатки називають сталим. Якщо прийняти, що в сталому періоді прокатки нормальна контактна напруга розподілена по довжині області деформації рівномірно, то результуюча сила дії валків на метал проходитиме через середину дуги захвату (рис. 2.4.2.).

Рис. 2.4.2. Схема сталого періоду прокатки

Зазвичай чим більше кут захвату, тим більший об'єм металу деформується за один прохід і тим вище продуктивність процесу прокатки. Поліпшенню захвату металу валками сприяють наступні чинники: підвищення коефіцієнта тертя, наприклад, нанесенням насічок на валки; зниження величини обтискання; збільшення діметра валків при даному обтисканні; використання заштовхуючої сили, направленої на заготівку уздовж осі; пристрій західного клину (фрезерування переднього кінця заготівки під кутом) і т.ін.

Необхідно відзначити, що використання мастила ускладнює захват металу, холодну прокатку листів зазвичай ведуть з мастилом для здобуття високої якості їх поверхні. Кути захвату при холодній прокатці з мастилом складають 3-4^о, без мастила - 5-8^о. При гарячій прокатці на обтискових станах (блюмінгах і слябінгах) α = 18-34°.