Реферат: Калибровка инструмента непрерывного стана
Лабораторная работа на тему:
Калибровка инструмента непрерывного стана
1 Калибровка инструмента непрерывного стана
Для расчёта калибровки 8-клетьевого непрерывного стана использована методика расчёта калибровки 9-клетьевого стана.
Обжатие по стенке в клетях,[2]
/>
где />номер клети,
/>суммарное обжатие по стенке в непрерывном стане,
/>
Расчёт ведется, начиная со второй клети
/>
Толщина стенки трубы по вершине калибра
/>
Высота калибров для 6-и клетей
/>
Высота калибров в чистовых 7 и 8 клетях
/>/>
где К1=0,2 – коэффициент уширения контура;
С1=0,5 – коэффициент неравномерности величины зазора по разъёму и высоте калибра;
/>— зазор между трубой и оправкой,
/>, тогда
/>
Ширина калибров
/>
Коэффициент овализации для первых двух клетей выбирается />,
с третьей по пятую клеть />, для шестой клети />, для последних двух клетей />,[2].
/>
Угол выпуска выбирается на основе практических данных для клетей с первой по третью />, с четвёртой по шестую />.
Радиус выпуска каждого калибра рассчитывается по приближённой формуле,[2].
/>
/>;
/>
Для первых клетей форма калибра круглая с прямыми выпусками, для последних клетей форма калибра овальная.
Для нахождения коэффициента вытяжки в каждой клети необходимо найти площади поперечного сечения трубы на выходе из каждой клети,[4]:
/>
где i-номер клети;
δн — диаметр оправки непрерывного стана; />
/>— угол выпуска калибра;
di — высота калибра;
/>
/>мм;
/>/>;
/>/>;
/>/>;
/>/>;
/>/>.
/>
F2 =3747,2/>
F3 =3118,3/>
F4=2741,9/>
F5=2577,9/>
F6=2459,54/>
F7,8=/>
где/>,
/>, тогда
/>
Коэффициент вытяжки:
/>
/>
Где
/>,
/>, тогда/>
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
--PAGE_BREAK--/>;
/>/>
/>,
/>.
Диаметр бочки валка,[1]
/>
где /> — максимальный диаметр гильзы, тогда
/>
Длина бочки валка,[1]
/>
где />ширина реборды
/>,
/>ширина калибра первой пары валков,
/>тогда
/>.
Прокатка на оправке в данной установке происходит при постоянном диаметре бочек валков.
Наиболее желательной является прокатка в непрерывном оправочном стане при отсутствии натяжения или подпора, однако, для предотвращения аварийных ситуаций в стане возникает необходимость задавать незначительное натяжение между клетями стана.
Рекомендуемые коэффициенты кинематического натяжения для непрерывного оправочного стана с индивидуальным приводом валков,[1]
/>
С первой по третью клеть />натяжение; с четвёртой по шестую клеть />-натяжение; в седьмой и восьмой клетях /> — подпор.
Между седьмой и восьмой клетями создаётся подпор, необходимый для осуществления подъёма металла трубы над оправкой до образования зазора, необходимого для свободного извлечения оправки из трубы.
Катающие диаметры,[3]
/>
где /> — зазор между валками,/>,
/>для 1,7, и8 клетей;
/>для остальных клетей;
Сi – коэффициент, зависящий от формы калибра, определяется по графикам [3]:
/>
2 Расчёт скоростного режима прокатки
Расчёт скоростного режима ведётся с последней клети, в которой формируется стенка. Такая клеть-шестая, скорость металла на выходе из которой определяется максимальной производительностью агрегата.
Для ТПА-8/>/>[1].
/>
Для остальных клетей частота вращения валков определяется
/>
/>
Энергосиловые параметры непрерывного стана
Произведём расчёт энергосиловых параметров в каждой клети непрерывного стана.
Схема обжатия в первой клети
/>
Исходные данные:
/>диаметр валка по реборде, />
/>число оборотов валка в первой клети,/>/>
Т – температура, Т=1200˚С;
/>коэффициент овализации калибра,
/>
Полное усилие металла на валок
/>
где />давление металла на валок и площадь контакта в зоне редуцирования;
/>то же в зоне обжатия стенки.
3 Расчёт характеристик очага деформации
Длина очага деформации
/>
где /> — обжатие по диаметру,
/>;
/>диаметр валка по вершине калибра,
/>
где />зазор между ребордами валков, для первой клети />
/>
Длина зоны обжатия
/>
Длина зоны редуцирования
/>
Вычисление площадей контактных поверхностей
Полная площадь контакта
/>
где />ширина калибра для первой клети,
/>;
продолжение--PAGE_BREAK--
/>коэффициент формы контактной поверхности, равный 0,8÷0,9; />
/>
Площадь контактной поверхности в зоне обжатия стенки
/>
где />диаметр оправки, />, тогда
/>
Площадь контактной поверхности в зоне редуцирования
/>
Диаметр трубы в конце зоны редуцирования
/>
4 Расчёт сопротивления деформации в зоне редуцирования
Схема обжатия
/>
Сопротивление деформации
/>.
Относительное обжатие
/>
Интенсивность скоростей деформации сдвига
/>,
где
/>
где /> — эмпирические коэффициенты, зависящие от марки стали, />,
для стали 10:
/>
/>МПа,
температура прокатки принята Т=1200˚С.
5 Усилие металла на валок в зоне редуцирования
Среднее давление металла на валок находится по формуле, />
/>
где
/>
/>МПа.
/>кН
Сопротивление деформации в зоне обжатия стенки
Схема обжатия
/>
Расчёт ведётся аналогично расчёту
/>
Сопротивление деформации
/>МПа.
6 Усилие металла на валок в зоне обжатия стенки
Среднее нормальное давление в зоне обжатия стенки />можно определить по кривым, рассчитанным Целиковым А.И. />.
Параметры, от которых зависит />, определяются по формулам:
/>
где />
/>коэффициент трения.
/>
/>
/>МПа
По номограмме находится отношение />=1,65. Отсюда />
/>МПа
Усилие металла на валок
/>кН.
Полное усилие металла на валок
/>кН
Полученное усилие металла на валок не превышает предельно допустимого усилия.
Момент прокатки на длинной оправке
/>/>
/>кН·м.
Схема обжатия во второй клети то же для третьей клети
/>/>
Длина очага деформации
/>. 66мм
Длина зоны обжатия
/>. 54,76мм
Длина зоны редуцирования
/>11,2мм
Полная площадь контакта
/>6513,4мм2
Площадь контактной поверхности в зоне обжатия
/>6133,12мм2
Площадь контактной поверхности в зоне редуцирования
/>380,3мм2
Диаметр трубы в конце зоны редуцирования
/>114,4мм
Сопротивление деформации в зоне редуцирования
/>. 47МПа
Усилие металла на валок в зоне редуцирования
/>19,07кН
Сопротивление деформации в зоне обжатия
/>66,8МПа
Усилие металла на валок в зоне обжатия
/>. 800кН
Полное усилие металла на валок
/>819,07кН
Момент прокатки
/>29,66кН м
Скорость валка
/>мм/с 3370мм/с/>/>