Файл: 6 Охрана труда и техника безопасности в цеха 66 7 Вопросы экономики и организации производства 71.doc

Расчет рабочих валков на прочность и деформацию

Бочка валка

а) Напряжение изгиба

,

где изгибающий момент, действующий в рассматриваемом сечении бочки валка, Н*м;

момент сопротивления бочки валка на изгиб, см³ ( )

,

где – длина валка, мм

– ширина полосы, мм

P – общее давление металла на валки, Н

Для этого расчета необходимо определить параметр Р (давление металла на валки)

1-я клеть

Сопротивление деформации металла

k₀ ≈1,15* 304,75 мПа

k₁ ≈1,15* = 448 мПа

Прокатка производится с натяжением полосы: =71,5 мПа и между моталкой и первой клетью и =105,3 мПа между первой и второй клетью

l - Длина контакта металла с валками в 1-й клети:

1. 
   Без учета упругого сплющивания валков
   

l =

2. 
   Определение длины контакта с учетом упругого сплющивания валков производим графическим способом:
   

Строим прямую ,затем строим кривую

---

, где

a,b и A – коэффициенты, постоянные для выбранного режима прокатки.

=0,39

= 0,61

=1,04


Рис. 5.1- График для определения длины дуги контакта с учетом упругой деформации валковв 1-й клети.
Пересечение двух функций находится в точке с абсциссой l_c ≈ 13,9 мм. Таким образом, за счет упругого сжатия валков при прокатке длина контакта увеличилась в 1,08 раза (на 8%).

Среднее удельное давление с учетом упругого сжатия валков:


Полное давление металла на валки:

- площадь контакта



2-я клеть

Сопротивление деформации металла k₀ ≈1,15* 448 мПа

k₁ ≈1,15* = 598 мПа

Натяжение полосы: =105,3 мПа и между моталкой и первой клетью; =140,4 мПа между первой и второй клетью

l - Длина контакта металла с валками во 2-й клети:

3. 
   Без учета упругого сплющивания валков
   

l =

4. 
   C его учетом:
   

, где: 0,509

= 0,491

---

=1,06


Рис. 5.2- График для определения длины дуги контакта с учетом упругой деформации валков во 2-й клети
Пересечение двух функций находится в точке с абсциссой l_c ≈ 11,75 мм. Таким образом, за счет упругого сжатия валков при прокатке длина контакта увеличилась в 1,12 раза (на 12%).

Среднее удельное давление с учетом упругого сжатия валков:


Полное давление металла на валки:

- площадь контакта



3-я клеть

Сопротивление деформации металла k₀ ≈1,15* 600 мПа

k₁ ≈1,15* = 710 мПа

Натяжение полосы: =140,4 мПа между второй и третьей; =167,4 мПа между третьей и четвертыми клетями

l - Длина контакта металла с валками в 3-й клети:

5. 
   Без учета упругого сплющивания валков l =
   
6. 
   С его учетом:
   

,

, где

=0,728

= 0,272

=1,11



Рис. 5.3- График для определения длины дуги контакта с учетом упругой деформации валков в третьей клети

---

Пересечение двух функций находится в точке с абсциссой l_c ≈ 9,6 мм. Таким образом, за счет упругого сжатия валков при прокатке длина контакта увеличилась в 1,27 раза (на 27%).

Среднее удельное давление с учетом упругого сжатия валков:



Полное давление металла на валки:




4-я клеть

Сопротивление деформации металла k₀ ≈1,15* 710 мПа

k₁ ≈1,15* = 741,75 мПа

Натяжение полосы: =167,4 мПа между третьей и четвертой; =167,4 мПа между четвертой и пятой клетями

l - Длина контакта металла с валками в 4-й клети:

7. 
   Без учета упругого сплющивания валков
   

l =

8. 
   С его учетом:
   

,

, где

=0,821

= 0,179

=1,174


Рис. 5.4- График для определения длины дуги контакта с учетом упругой деформации валков в четвертой клети
Пересечение двух функций находится в точке с абсциссой l_c ≈ 8,5мм. Таким образом, за счет упругого сжатия валков при прокатке длина контакта увеличилась в 1,41 раза (на 41%).

Среднее удельное давление с учетом упругого сжатия валков:

---

Полное давление металла на валки:





5-я клеть

Сопротивление деформации металла k₀ ≈1,15* 741 мПа
k₁ ≈1,15* = 770 мПа

Натяжение полосы: =140,4 мПа между четвертой и пятой; =167,4 мПа между пятой клетью и моталкой

l - Длина контакта металла с валками в 5-й клети:

Без учета упругого сплющивания валков l =

С его учетом:

,

, где

=0,312

= 0,688

=1,2

Пересечение двух функций находится в точке с абсциссой l_c ≈ 5,7 мм. Таким образом, за счет упругого сжатия валков при прокатке длина контакта увеличилась в 1,42 раз (на 42%).


Рис. 5.6-- График для определения длины дуги контакта с учетом упругой деформации валков в 5-й клети
Среднее удельное давление с учетом упругого сжатия валков:



Полное давление металла на валки:

---