(61)
. Далее выполняют расчет размеров калибров.
-й круглый калибр:
· ширина калибра:
(62)
|
|
где d
- диаметр круга, который необходимо получить;
γ -
угол для чистового круглого калибра, зависящий от диаметра калибра;
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах:
(63)
|
|
· радиус скруглений:
(64)
|
|
· ширина вреза ручьев:
(65)
|
|
-й овальный калибр:
· ширина калибра:
(66)
|
|
· радиус калибра:
(67)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах:
(68)
|
|
· ширина калибра по врезу:
(69)
|
|
· радиус скруглений:
(70)
|
|
· площадь поперечного сечения
овального раската:
(71)
|
|
-й квадратный калибр:
· ширина калибра:
(72)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах:
(73)
|
|
ширина
вреза калибра в валки:
(74)
|
|
· радиусы скруглений в вершине и у
буртов калибра:
(75)
|
|
(76)
|
|
Высота калибра с учетом скругления при вершине
определяется по формуле:
(77)
|
|
Расчет черновых калибров выполняют в следующей последовательности.
Для системы ребровой овал - овал - квадрат:
1.Принимают степень заполнения овального калибра
δ03.
При известных значениях суммарной вытяжки в третьем и четвертом калибрах λΣ(3-4)
и приведенном диаметре валков, равным:
(78)
|
|
По номограмме рис.3 определяют значение
отношение сторон овального раската а=а03.
Рисунок 3. Номограмма для
определения суммарного коэффициента вытяжки по схеме ребровой овал - овал -
квадрат.
При известных значениях А3 и а03 по
номограмме рис. 4 определяют значение коэффициента обжатия в круглом
калибре.
Рисунок 4. Номограмма для
определения коэффициента обжатия и коэффициента вытяжки при прокатке
овального раската в квадратном калибре.
Далее рассчитывают ориентировочные
размеры овального раската по формулам:
(79)
|
|
где Н3 - высота квадрата с
учетом скругления.
(80)
|
|
. Расчетное значение коэффициента уширения в
квадратном калибре определяют по формуле:
(81)
|
|
аходят уточненное значение высоты овального
калибра:
(82)
|
|
отношение сторон овального раската:
(83)
|
|
Рассчитывают размеры ребрового овала, выходящего
из овального калибра при степени заполнения калибра δ1=1,0
и отношении осей калибра ак5=0,8 по формулам:
высота:
(84)
|
|
где ω5
- площадь поперечного сечения раската, выходящего из овального калибра;
ширина:
(85)
|
|
.Определяют безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке ребрового овального раската в
овальном калибре:
· коэффициент обжатия в овальном
калибре:
(86)
|
|
· приведенный диаметр валков для
овального калибра:
(87)
|
|
· отношение осей овального калибра:
(88)
|
|
Коэффициент уширения в овальном калибре
определяют по формуле:
(89)
|
|
Определяют уточненную ширину овального раската
по формуле:
(90)
|
|
. Определяют сходимость уточненного В4
с заданным В03:
(91)
|
|
При невыполнении этого условия выполняют
пересчет по пунктам 1-4, принимая В03=В4 и Н03=Н4.
. Далее выполняют расчет размеров калибров.
-й овальный калибр:
· ширина калибра:
(92)
|
|
· радиус калибра:
(93)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах:
(94)
|
|
· ширина калибра по врезу:
(95)
|
|
· радиус скруглений буртов калибра:
(96)
|
|
· площадь поперечного сечения
овального раската:
(97)
|
|
-й ребровой овальный калибр:
· ширина калибра:
(98)
|
|
· радиус калибра:
(99)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в черновых калибрах:
(100)
|
|
· ширина вреза калибра в валки:
(101)
|
|
· радиусы скруглений:
(102)
|
|
Для системы квадрат - овал - ребровой овал:
1.Принимают степень заполнения овального калибра
δ05.
При известных значениях суммарной вытяжки в пятом и шестом калибрах λΣ(5-6)
и приведенном диаметре валков, равным:
(103)
|
|
где D0
- номинальный диаметр валков в чистовой линии клетей;
Н5 - высота ребрового овала.
По номограмме рис.5 определяют значение
отношение сторон овального раската а=а05.
Рисунок 5. Номограмма для
определения суммарного коэффициента вытяжки по схеме квадрат - овал - ребровой
овал.
При известных значениях А5 и а05 по
номограмме рис. 6 определяют значение коэффициента обжатия в ребровом
овальном калибре.
Рисунок 6. Номограмма для
определения коэффициента обжатия и коэффициента вытяжки при
прокатке овального раската в ребровом калибре.
Далее рассчитывают ориентировочные
размеры овального раската по формулам:
(104)
|
|
где Н5 - высота ребрового
раската.
(105)
|
|
. Расчетное значение коэффициента уширения в
ребровом калибре определяют по формуле:
(106)
|
|
Находят уточненное значение высоты овального
калибра:
(107)
|
|
и отношение сторон овального раската:
(108)
|
|
Рассчитывают размеры квадрата, выходящего из
квадратного калибра при степени заполнения калибра δ1=0,9
по формулам:
сторона:
(109)
|
|
где ω7
- площадь поперечного сечения раската, выходящего из квадратного калибра;
(110)
|
|
(111)
|
|
. Определяют безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в овальном
калибре:
· коэффициент обжатия в овальном
калибре:
(112)
|
|
· приведенный диаметр валков для
овального калибра:
(113)
|
|
· отношение осей овального калибра:
(114)
|
|
Коэффициент уширения в овальном калибре
определяют по формуле:
(115)
|
|
Определяют уточненную ширину овального раската
по формуле:
(116)
|
|
. Определяют сходимость уточненного В2
с заданным В01:
(117)
|
|
При невыполнении этого условия выполняют
пересчет по пунктам 1-4, принимая В05=В6 и Н05=Н6.
. Далее выполняют расчет размеров калибров.
-й овальный калибр:
· ширина калибра:
(118)
|
|
· радиус калибра:
(119)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах:
(120)
|
|
· ширина калибра по врезу:
(121)
|
|
· радиус скруглений:
(122)
|
|
· площадь поперечного сечения
овального раската:
(123)
|
|
-й квадратный калибр:
· ширина калибра:
(124)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах:
(125)
|
|
· ширина вреза калибра в валки:
(126)
|
|
· радиусы скруглений в вершине и у
буртов калибра:
(127)
|
|
(128)
|
|
Высота калибра с учетом скругления при вершине
определяется по формуле:
(129)
|
|
Для системы квадрат - ромб - квадрат:
1. Принимают степень заполнения ромбического
калибра δ07.
При известных значениях суммарной вытяжки в седьмом и восьмом калибрах λΣ(7-8)
и приведенном диаметре валков, равным:
(130)
|
|
где D0
- номинальный диаметр валков в чистовой линии клетей;
Н7 - высота квадрата.
По номограмме рис.7 определяют значение
отношение сторон овального раската а=а07.
Рисунок 7. Номограмма для
определения суммарного коэффициента вытяжки по схеме квадрат - ромб - квадрат.
При известных значениях А7 и а07 по
номограмме рис. 8 определяют значение коэффициента обжатия в
квадратном калибре.
Рисунок 8. Номограмма для
определения коэффициента обжатия и коэффициента вытяжки при
прокатке ромбического раската в квадратном калибре.
Далее рассчитывают ориентировочные
размеры ромбического раската по формулам:
(131)
|
|
где Н7 - высота квадратного
раската.
(132)
|
|
Коэффициент трения в черновых калибрах
определяют по формуле:
(133)
|
|
2. Расчетное значение коэффициента уширения в
квадратном калибре определяют по формуле:
(134)
|
|
Находят уточненное значение высоты ромбического
калибра:
(135)
|
|
и отношение сторон ромбического раската:
(136)
|
|
Рассчитывают размеры квадрата, выходящего из
квадратного калибра при степени заполнения калибра δ1=0,9
по формулам:
сторона:
(137)
|
|
где ω7
- площадь поперечного сечения раската, выходящего из квадратного калибра;
(138)
|
|
(139)
|
|
3.Определяют безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в ромбическом
калибре:
· коэффициент обжатия в ромбическом
калибре:
(140)
|
|
· приведенный диаметр валков для
ребрового калибра:
(141)
|
|
· отношение осей ромбического калибра:
(142)
|
|
Коэффициент уширения в ромбическом калибре
определяют по формуле:
(143)
|
|
Определяют уточненную ширину ромбического
раската по формуле:
(144)
|
|
. Определяют сходимость уточненного В2
с заданным В01:
(145)
|
|
При невыполнении этого условия выполняют
пересчет по пунктам 1-4, принимая В07=В8 и Н07=Н8.
. Далее выполняют расчет размеров калибров.
-й ромбический калибр:
· ширина калибра:
(146)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в черновых калибрах:
(147)
|
|
· радиус скругления в вершине калибра:
(148)
|
|
· высота калибра с учетом скругления
при вершине определяется по формуле:
(149)
|
|
· радиус скругления по буртам:
(150)
|
|
· ширина калибра по врезу:
(151)
|
|
· площадь поперечного сечения
ромбического раската:
(152)
|
|
-й квадратный калибр:
· ширина калибра:
(153)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в черновых калибрах:
(154)
|
|
· ширина вреза калибра в валки:
(155)
|
|
· радиусы скруглений в вершине и у
буртов калибра:
(156)
|
|
(157)
|
|
Высота калибра с учетом скругления при вершине
определяется по формуле:
(158)
|
|
Для системы квадрат - ромб - квадрат(ящичный):
1.Принимают степень заполнения ромбического
калибра δ09.
При известных значениях суммарной вытяжки в девятом и десятом калибрах λΣ(9-10)
и приведенном диаметре валков, равным:
(159)
|
|
где D0
- номинальный диаметр валков в черновой линии клетей;
Н9 - высота квадрата.
По номограмме рис.9 определяют значение
отношение сторон овального раската а=а09.
Рисунок 9. Номограмма для
определения суммарного коэффициента вытяжки по схеме квадрат - ромб - квадрат.
При известных значениях А9 и а09 по
номограмме рис. 10 определяют значение коэффициента обжатия в
квадратном калибре.
Рисунок 10. Номограмма для
определения коэффициента обжатия и коэффициента вытяжки при
прокатке ромбического раската в квадратном калибре.
Далее рассчитывают ориентировочные
размеры ромбического раската по формулам:
(160)
|
|
где Н9 - высота квадратного
раската.
(161)
|
|
. Расчетное значение коэффициента уширения в
квадратном калибре определяют по формуле:
(162)
|
|
Находят уточненное значение высоты ромбического
калибра:
(163)
|
|
и отношение сторон ромбического раската:
(164)
|
|
Рассчитывают размеры квадрата, выходящего из
ящичного калибра по формулам:
(165)
|
|
где ω11
- площадь поперечного сечения раската, выходящего из ящичного калибра;
D11
- диагонали квадратного раската, выходящего из
ящичного калибра.
|
|
.Определяют безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в
ромбическом калибре:
· коэффициент обжатия в ромбическом
калибре:
(166)
|
|
· приведенный диаметр валков для
ребрового калибра:
(167)
|
|
· отношение осей ромбического калибра:
(168)
|
|
Коэффициент уширения в ромбическом калибре
определяют по формуле:
(169)
|
|
Определяют уточненную ширину ромбического
раската по формуле:
(170)
|
|
. Определяют сходимость уточненного В10
с заданным В09:
(171)
|
|
При невыполнении этого условия выполняют
пересчет по пунктам 1-4, принимая В09=В10 и
Н09=Н10.
. Далее выполняют расчет размеров 9-го
ромбического калибра:
· ширина калибра:
(172)
|
|
· зазор для текстолитовых подшипников
в черновых калибрах:
(173)
|
|
· радиус скругления в вершине калибра:
(174)
|
|
высота
калибра с учетом скругления при вершине определяется по формуле:
(175)
|
|
· радиус скругления по буртам:
(176)
|
|
· ширина калибра по врезу:
(177)
|
|
· площадь поперечного сечения
ромбического раската:
(178)
|
|
Определяют ограничения по условиям захвата
металла валками по неравенству:
(179)
|
|
где α
- фактический угол захвата;
[α]
- допустимый угол захвата.
Фактический угол захвата для всех калибров
определяют по формуле:
(180)
|
|
где - коэффициент обжатия в калибре;
А - приведенный диаметр валков
для калибра.
Допустимые угла захвата для калибров
определяют по формулам:
· для 1-го круглого калибра:
(181)
|
|
где U
-
окружная скорость валков по дну калибра;
δ0
- степень заполнения калибра;
μ -
коэффициент, характеризующий состояние поверхности валков по Т.М. Голубеву и
М.А. Зайкову;
М -
коэффициент, характеризующий марку прокатываемой стали по Т.М. Голубеву и М.А.
Зайкову;
t
-
температура раската;
· для 2-го овального калибра:
(182)
|
|
где R
- радиус овального калибра;
Н - высота
овального калибра.
· для 3-го квадратного калибра:
(183)
|
|
· для 4-го овального калибра:
(184)
|
|
· для 5-го ребрового овального
калибра:
(185)
|
|
· для 6-го овального:
(186)
|
|
· для 7-го квадратного калибра:
(187)
|
|
· для 8-го ромбического калибра:
(188)
|
|
· для 9-го квадратного калибра:
(189)
|
|
· для 10-го ромбического калибра:
(190)
|
|
Окружную скорость валков по дну калибра
определяют по формуле:
(191)
|
|
где Dр
- рабочий диаметр валков;
n
- частота вращения валков.
Рабочий диаметр валков рассчитывается по
формуле:
(192)
|
|
где Hn
- высота калибра.
Частоту вращения валков определяют по формуле:
(193)
|
|
где nдв
- число оборотов двигателя;
iр
- передаточное число редуктора.
Если , необходимо выполнить корректировку
размеров калибров по высоте.
Далее определяют коэффициенты
вытяжки в каждом калибре по формуле:
(194)
|
|
где ωn-1
- площадь поперечного сечения раската до прокатки в калибре;
ωn
- площадь поперечного сечения раската, после прокатки в калибре.
Проверяют суммарную вытяжку по стану по формуле:
(195)
|
|
На основании полученных данных выполняют чертежи
калибров.
5. Расчет калибров
Определяем суммарный и средний коэффициенты
вытяжки по стану по
Формулам (1) и (2):
Рассчитываем средний коэффициент вытяжки для
чистовой группы клетей по формуле (3)
Определяем суммарный коэффициент вытяжки в
чистовой группе клетей по формуле (4):
В черновой группе клетей коэффициент вытяжки принимаем
по формуле (5):
Определяем суммарный коэффициент вытяжки в
черновой группе клетей (6):
Вычисляем суммарный коэффициент вытяжки в
обжимной клети по формуле (7):
Рассчитываем средний коэффициент вытяжки в
обжимной клети по формуле (8):
Площадь поперечного сечения подката, выдаваемого
из обжимной клети для чистовой линии определяем по формуле (9):
Расчет формоизменения металла и размеров
калибров в обжимной клети трио выполняем по следующему алгоритму:
Определяем форму и размеры сечения подката,
поступающего в чистовую линию клетей. По условию транспортировки раската к
чистовой линии целесообразно иметь поперечное сечение раската квадратное, как
достаточно устойчивое на рольганге. Размеры подката, выходящего из ящичного
калибра, определяем по формуле (10):
степень заполнения выпуска калибра, определяем
по формуле (11):
Расчет режима деформации металла в сопряженных
ящичных калибрах обжимной клети трио выполняем в следующем порядке:
Определяем среднее значения высоты раската по
формуле (12):
Средний рабочий диаметр валков по формуле (13):
Затем рассчитываем окружную скорость валков по
дну U по формуле
(14) при n=75,2
об/мин:
Принимаем предварительно степень защемления
раската в калибре аз=1,0.
Определяем среднестатистический допустимый угол
захвата ящичных калибров по формуле (16) при μ=1,25
- для стальных валков без насечки, М=1 - для низколегированных сталей и t=1200°C:
Рассчитываем допустимый угол захвата [α]
по формуле (15) при kα=1,12:
Определяем максимальное обжатие по условиям
захвата ΔHmax
по формуле (17):
Определяем среднее обжатие за проход ΔHср
по формуле (18):
Принимаем
Определяем число проходов nпр.обж по формуле
, адаптированной для
условий прокатки в обжимных клетях
по формуле (19):
Принимаем ближайшее нечетное
значение .
Составляем предварительную схему
обжатий, представленную в таблице 1.
Таблица 1-Предварительная схема
обжатий.
Номер
прохода
|
Размеры
раската
|
ΔН
(мм)
|
ΔВ
(мм)
|
|
|
|
Н
(мм)
|
В
(мм)
|
|
|
|
|
Заготовка
|
85
|
85
|
|
|
|
|
1
|
50,7
|
90,1
|
34,3
|
0,15
|
5,145
|
1,77
|
Кантовка
90о
|
2
|
59,8
|
59,8
|
30,3
|
0,3
|
9,1
|
1
|
Рассчитываем коэффициент уширения и ширину раската
в каждом проходе. Расчет выполняем на непереточенные валки, так как в этом
случае расчетное уширение будет больше. При этом принимают ориентировочно tgφ=0,2÷0,3.
Определяем безразмерные параметры,
характеризующие очаг деформации.
Для первого прохода:
Коэффициент обжатия по формуле (20):
Приведенный диаметр валков по формуле (21):
Отношение сторон раската до прохода по формуле
(22):
Рассчитываем показатель трения при прокатке в
ящичном калибре по формуле (23):
Принимаем
=0,6.
|
|
Определяем коэффициент уширения по формуле (24):
Вычисляем ширину раската после прохода по
формуле (25):
Определяем абсолютное уширение по формуле (26):
Для второго прохода:
Коэффициент обжатия по формуле (20):
Приведенный диаметр валков по формуле (21):
Отношение сторон раската до прохода по формуле
(22):
Рассчитываем показатель трения при прокатке в
ящичном калибре по формуле (23):
Принимаем
=0,6.
|
|
Определяем коэффициент уширения по
формуле (24):
Вычисляем ширину раската после прохода по
формуле (25):
Определяем абсолютное уширение по формуле (26):
Полученные данные сводим в таблицу 2.
Таблица 2-Уточненная схема обжатий.
Номер
прохода
|
Размеры
раската
|
ΔН
(мм)
|
ΔВ
(мм)
|
|
|
|
Н
(мм)
|
В
(мм)
|
|
|
|
|
Заготовка
|
85
|
85
|
|
|
|
|
1
|
47,9
|
99,3
|
37,1
|
0,385
|
14,3
|
2,073
|
Кантовка
90о
|
2
|
59,8
|
59,9
|
39,5
|
0,304
|
12,02
|
1
|
По результатам расчета уточняют режим обжатий и
составляют окончательную таблицу калибровки.
Проверяют ограничения по условиям захвата
металла валками. При этом α≤[α].
Проверяем ограничения по условиям захвата
металла валками.
Фактический угол захвата металла валками
рассчитываем по формуле (27) и сравниваем с [α]:
Первый калибр:
торой калибр:
Расчет размеров калибров.
Первый калибр.
Ширину по врезу первого несопряженного калибра
приняв его симметричным определяем исходя их максимальной ширины раската в
четном калибре пары Bmax
с учетом запаса на уширение 3÷10
мм определим по формуле (28):
Принимаем Ввр=106мм.
Ширину ручья по дну для первого валка определяем
по формуле (29):
Принимаем =80мм.
Определяем зазор между валками для
текстолитовых подшипников по формуле (30):
Принимаем S=8мм.
Глубину вреза ручьев в валки определяем по
формуле (31):
Радиусы закруглений определяют по формулам (32)
и (33):
Для первого калибра определяем:
· выпуск калибра, по формуле(34):
· ширину калибра, по формуле (34):
· отношение осей калибра, по формуле
(35):
допустимое ак=(0,5÷2,5);
· степень заполнения калибра, по
формуле (37):
· степень заполнения выпуска калибра,
по формуле (38):
Площадь поперечного сечения раската после
прокатки в первом калибре определяем по формуле (39):
Коэффициент вытяжки в первом калибре определяем
по формуле (40):
Второй калибр.
Ширину второго несопряженного калибра по врезу
определяем исходя их максимальной ширины раската в четном калибре пары Bmax
с учетом запаса на уширение 3÷10
мм, принимая его симметричным по формуле (28):
Принимаем Ввр=65мм.
Ширину ручья по дну для второго несопряженного
валка определяем по формуле (29):
Принимаем =46мм.
Определяем зазор между валками для
текстолитовых подшипников по формуле (30):
Принимаем S=8мм.
Глубину вреза ручьев в валки определяем по
формуле (31):
Радиусы закруглений определяют по формулам (32)
и (33):
Для второго калибра определяем:
· выпуск калибра, по формуле(34):
· ширину калибра, по формуле (34):
· отношение осей калибра, по формуле
(35):
допустимое ак=(0,5÷2,5);
· степень заполнения калибра по
формуле (37):
·
· степень заполнения выпуска калибра
по формуле (38):
Площадь поперечного сечения раската после
прокатки во втором калибре определяют по формуле (39):
Коэффициент вытяжки во втором калибре определяем
по формуле (40):
Расчет формоизменения металла и размеров
калибров в линии клетей 360 и 280 выполняем в следующем порядке.
Число проходов в чистовой линии nч=7
распределим по клетям следующим образом: в чистовой линии по одному проходуна
каждую клеть, в черновой линии на I
клеть 2 прохода, на II
клеть 1 проход. Нумерацию калибров примем против хода прокатки. При
распределении коэффициентов вытяжки будем считать калибры 1 и 2 чистовыми, а
калибры 3-7 подготовительными и 8-10 черновыми.
Определяем ориентировочное значение средних
коэффициентов вытяжки по группам калибров по формулам:
для чистовых калибров по формуле (41):
подготовительных калибров:
· суммарный коэффициент вытяжки:
· средний коэффициент вытяжки:
Проверяют соотношение:
Следовательно, корректировка коэффициентов
вытяжки не требуется.
С учетом найденных значений средних
коэффициентов вытяжки определяем приблизительные площади поперечного сечения
раскатов выходящих из каждого калибра по формуле (45):
Расчет формоизменения металла и размеры раскатов
и калибров.
Для чистового и предчистовых калибров (круг,
овал и квадрат).
1.Принимаем степень заполнения предчистового
овального калибра δ01
= 0,75. При известных
значениях суммарной вытяжки в первом и втором калибрах λΣ(1-2)=1,469
и приведенном диаметре валков, по формуле (46):
По номограмме рис.1 определяем значение
отношение сторон овального раската а=а01=1,5.
При известных значениях А1= 11,72 и
а01=1,5 по номограмме рис. 2 определяем значение коэффициента обжатия в круглом
калибре .
Далее рассчитываем ориентировочные размеры
овального раската по формулам (47) и (48):
Выполняем уточненный расчет формоизменения
металла в овальном калибре. Для этого принимаем диапазон температур t=1050
и определяют коэффициент трения по формуле (49):
. Расчетное значение коэффициента уширения в
круглом калибре определяем по формуле (50):
Находим уточненное значение высоты овального
калибра по формуле (51):
и отношение сторон овального раската по формуле
(52):
Рассчитываем размеры квадрата, выходящего из
квадратного калибра ( проход 3) при степени заполнения калибра δ1=0,9
по формулам (53), (54), (55) : -сторона:
.Определяем безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в овальном
калибре:
· коэффициент обжатия в овальном
калибре по формуле (56):
· приведенный диаметр валков для
овального калибра по формуле (57):
· отношение осей овального калибра по
формуле (58):
допустимо ак=(1,5÷4,5).
Коэффициент уширения в овальном калибре
определяют по формуле (59):
Определяем уточненную ширину овального раската
по формуле (60):
. Определяют сходимость уточненного В2
с заданным В01 по формуле (61):
Поэтому делаем перерасчет при В01=33,01мм
и
Калибр 1.
Безразмерные параметры: δ01 = 0,75, а01=1,719, Коэффициент
уширения в круглом калибре определяем по формуле (50):
Высоты овального калибра по формуле (51):
и отношение сторон овального раската по формуле
(52):
Калибр 2.
Безразмерные параметры:
Коэффициент уширения в овальном калибре
определяют по формуле (59):
Ширина овального раската по формуле (60):
Определяем сходимость уточненного В2
с заданным В01 по формуле (61):
Окончательно примем размеры овального раската,
задаваемого в чистовой калибр:
В01=Н2=18,6мм
,
Н01=В2=32,92мм.
5. Далее выполняем расчет размеров калибров.
-й круглый калибр:
Ширина калибра по формуле (62):
Зазор для текстолитовых подшипников в чистовых
калибрах по формуле (63):
Радиус скруглений по формуле (64):
Ширина вреза ручьев по формуле (65):
-й овальный калибр:
Ширина калибра по формуле (66):
Радиус калибра по формуле (67):
Зазор для текстолитовых подшипников в чистовых
калибрах по формуле (68):
Ширина калибра по врезу по формуле (69):
Радиус скруглений по формуле (70):
Площадь поперечного сечения овального раската по
формуле (71):
-й квадратный калибр:
Ширина калибра по формуле (72):
Зазор для текстолитовых подшипников в чистовых
калибрах (73):
Ширина вреза калибра в валки по формуле (74):
Радиусы скруглений в вершине и у буртов калибра
по формулам (75) и (76) :
Высота калибра с учетом скругления при вершине
определяется по формуле (77):
Расчет черновых калибров выполняем в следующей
последовательности.
Для системы ребровой овал - овал - квадрат:
1.Принимаем степень заполнения овального калибра
δ03=0,8.
При известных значениях суммарной вытяжки в третьем и четвертом калибрах λΣ(3-4)
=1,55 и приведенном диаметре валков, по формуле (78):
По номограмме рис.3 определяем значение
отношение сторон овального раската а=а03=1,83.
При известных значениях А3=7,8 и
а03=1,83 по номограмме рис. 4 определяем значение коэффициента обжатия в
круглом калибре .
Далее рассчитывают ориентировочные размеры
овального раската по формулам (79) и (80):
. Расчетное значение коэффициента уширения в
квадратном калибре определяем по формуле (81):
Находим уточненное значение высоты овального
калибра по формуле (82):
и отношение сторон овального раската по формуле
(83):
Рассчитываем размеры ребрового овала, выходящего
из овального калибра при степени заполнения калибра δ1=1,0
и отношении осей калибра ак5=0,8 по формулам (84) и (85):
высота:
ширина:
.Определяем безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке ребрового овального раската в
овальном калибре:
· коэффициент обжатия в овальном
калибре по формуле (86):
· приведенный диаметр валков для
овального калибра по формуле (87):
Коэффициент уширения в овальном калибре
определяют по формуле (89):
Определяем уточненную ширину овального раската
по формуле (90):
. Определяем сходимость уточненного В4
с заданным В03 по формуле (91):
Поэтому делаем перерасчет при В04=40,1мм
и
Калибр 3.Безразмерные
параметры: δ03=0,8; а03=1,692; ψ=0,8.
Коэффициент уширения в квадратном калибре
определяем по формуле (81):
Находим уточненное значение высоты овального
калибра по формуле (82):
и отношение сторон овального раската по формуле
(83):
Калибр 4. Безразмерные
параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке ребрового
овального раската в овальном калибре:
Коэффициент уширения в овальном калибре
определяют по формуле (89):
Определяем уточненную ширину овального раската
по формуле (90):
Определяем сходимость уточненного В4
с заданным В03 по формуле (91):
Окончательно примем размеры овального раската
задаваемого в квадратный калибр:
В03=В4=40,02мм;
Н03=Н4=23,7мм.
. Далее выполняют расчет размеров калибров.
-й овальный калибр:
· ширина калибра по формуле (92):
· радиус калибра по формуле (93):
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах по формуле (94):
· ширина калибра по врезу по формуле
(95):
· радиус скруглений буртов калибра по
формуле (96):
· площадь поперечного сечения
овального раската по формуле (97):
5-й ребровой овальный калибр:
· ширина калибра по формуле (98):
· радиус калибра по формуле (99):
· зазор для текстолитовых подшипников
в черновых калибрах по формуле (100):
· ширина вреза калибра в валки по
формуле (101):
· радиусы скруглений по формуле (102):
Для системы квадрат - овал - ребровой овал:
1.Принимаем степень заполнения овального калибра
δ05=0,8.
При известных значениях суммарной вытяжки в пятом и шестом калибрах λΣ(5-6)
и приведенном диаметре валков, равным по формуле (103):
По номограмме рис.5 определяют значение
отношение сторон овального раската а=а05=1,81.
При известных значениях А5=6,39 и
а05=1,81 по номограмме рис. 6 определяют значение коэффициента обжатия в ребровом
овальном калибре.
Далее рассчитываем ориентировочные
размеры овального раската по формулам (104) и (105):
. Расчетное значение коэффициента уширения в
ребровом калибре определяем по формуле (106):
Находим уточненное значение высоты овального
калибра по формуле (107):
и отношение сторон овального раската по формуле
(108):
Рассчитывают размеры квадрата, выходящего из
квадратного калибра при степени заполнения калибра δ1=0,9
по формулам (109), (110), (111):
сторона:
.Определяем безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в овальном
калибре:
· коэффициент обжатия в овальном
калибре по формуле (112):
· приведенный диаметр валков для
овального калибра по формуле (113):
· отношение осей овального калибра по
формуле (114):
Коэффициент уширения в овальном калибре
определяем по формуле (115):
Определяем уточненную ширину овального раската
по формуле (116):
. Определяем сходимость уточненного В2
с заданным В01по формуле (117):
Поэтому делаем перерасчет при В05=49,2мм
и
Калибр 5. Безразмерные
параметры δ05=0,8; а05=1,81; ψ=0,8; ак=0,8.
Коэффициента уширения в ребровом калибре
определяем по формуле (106):
Находим уточненное значение высоты овального
калибра по формуле (107):
и отношение сторон овального раската по формуле
(108):
Калибр 6. Безразмерные
параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке
квадратного раската в овальном калибре:
Коэффициент уширения в овальном калибре
определяем по формуле (115):
Определяем уточненную ширину овального раската
по формуле (116):
. Определяем сходимость уточненного В2
с заданным В01по формуле (117):
Окончательно примем размеры овального раската:
В05=В6=49,4мм;
Н05=Н6=29,24мм.
. Далее выполняют расчет размеров калибров.
-й овальный калибр:
· ширина калибра по формуле (118):
· радиус калибра по формуле (119):
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах по формуле (120):
· ширина калибра по врезу по формуле
(121):
· радиус скруглений по формуле (122):
· площадь поперечного сечения
овального раската по формуле (123):
-й квадратный калибр:
· ширина калибра по формуле (124):
· зазор для текстолитовых подшипников
в чистовых калибрах по формуле (125):
· ширина вреза калибра в валки по
формуле (126):
· радиусы скруглений в вершине и у
буртов калибра по формулам (127) и (128):
Высота калибра с учетом скругления при вершине
определяется по формуле (129):
Для системы квадрат - ромб - квадрат:
1.Принимаюем степень заполнения ромбического
калибра δ07=0,65.
При известных значениях суммарной вытяжки в седьмом и восьмом калибрах λΣ(7-8)=1,594
и
приведенном диаметре валков, равным по формуле (130):
По номограмме рис.7 определяем значение
отношение сторон овального раската а=а07=1,53.
При известных значениях А7=4,7 и
а07=1,53 по номограмме рис. 8 определяют значение коэффициента обжатия в
квадратном калибре.
Далее рассчитываем ориентировочные
размеры ромбического раската по формулам (131) и (132):
Коэффициент трения в черновых калибрах
определяют по формуле (133):
. Расчетное значение коэффициента уширения в
квадратном калибре определяем по формуле (134):
Находим уточненное значение высоты ромбического
калибра по формуле (135):
и отношение сторон ромбического раската по
формуле (136):
Рассчитывают размеры квадрата, выходящего из
квадратного калибра при степени заполнения калибра δ1=0,9
по формулам (137), (138) и (139):
сторона:
.Определяем безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в
ромбическом калибре:
· коэффициент обжатия в ромбическом
калибре по формуле (140):
· приведенный диаметр валков для
ребрового калибра по формуле (141):
· отношение осей ромбического калибра
по формуле (142):
Коэффициент уширения в ромбическом калибре
определяем по формуле (143):
Определяем уточненную ширину ромбического
раската по формуле (144):
4. Определяем сходимость уточненного В2
с заданным В01 по формуле (145):
Поэтому делаем перерасчет при В07=51,9мм
и
Калибр
7. Безразмерные параметры :δ07=0,65;
а07=1,53; ψ=0,6.
|
Коэффициент уширения в квадратном калибре
определяем по формуле (134):
Находим уточненное значение высоты ромбического
калибра по формуле (135):
и отношение сторон ромбического раската по
формуле (136):
Безразмерные параметры, необходимые для расчета
коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в ромбическом калибре:
допустимо
ак=1,2÷2,5.
Коэффициент уширения в ромбическом калибре
определяем по формуле (143):
Определяем уточненную ширину ромбического
раската по формуле (144):
Определяют сходимость уточненного В2
с заданным В01 по формуле (145):
Окончательно примем размеры ромбического
раската:
В07=В8=52,1мм;
Н07=Н8=48,7мм.
. Далее выполняют расчет размеров калибров.
-й ромбический калибр:
· ширина калибра по формуле (146):
· зазор для текстолитовых подшипников
в черновых калибрах по формуле (147):
· радиус скругления в вершине калибра
по формуле (148):
· высота калибра с учетом скругления
при вершине определяется по формуле (149):
· радиус скругления по буртам по
формуле (150):
· ширина калибра по врезу по формуле
(151):
· площадь поперечного сечения
ромбического раската по формуле (152):
-й квадратный калибр по формуле (153):
· ширина калибра:
· зазор для текстолитовых подшипников
в черновых калибрах по формуле (154):
· ширина вреза калибра в валки по
формуле (155):
· радиусы скруглений в вершине и у
буртов калибра по формуле (156), (157):
Высота калибра с учетом скругления при вершине
определяется по формуле (158):
Для системы квадрат - ромб - квадрат(ящичный):
1.Принимаем степень заполнения ромбического
калибра δ09=0,8.
При известных значениях суммарной вытяжки в девятом и десятом калибрах λΣ(9-10)=1,633
и приведенном диаметре валков, равным по формуле (159):
По номограмме рис.9 определяют значение
отношение сторон ромбического раската а=а09=1,55.
При известных значениях А9=4,78 и
а09=1,55 по номограмме рис. 10 определяют значение коэффициента обжатия в
квадратном калибре.
Далее рассчитываем ориентировочные
размеры ромбического раската по формулам (160) и (161):
. Расчетное значение коэффициента уширения в
квадратном калибре определяем по формуле (162):
Находят уточненное значение высоты ромбического
калибра по формуле (163):
и отношение сторон ромбического раската по
формуле (164):
Рассчитываем размеры квадрата, выходящего из
ящичного калибра по формуле (165):
.Определяем безразмерные параметры, необходимые
для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в
ромбическом калибре:
· коэффициент обжатия в ромбическом
калибре по формуле (166):
· приведенный диаметр валков для
ребрового калибра по формуле (167):
· отношение осей ромбического калибра
по формуле (168):
Коэффициент уширения в ромбическом калибре
определяем по формуле (169):
Определяем уточненную ширину ромбического
раската по формуле (170):
4. Определяют сходимость уточненного В10
с заданным В09 по формуле (171) :
Поэтому делаем перерасчет при В09=88,02мм
и
Калибр
9. Безарзмерные параметры: δ09=0,8;
а09=1,55;
|
|
Коэффициента уширения в квадратном калибре
определяем по формуле (162):
Находим уточненное значение высоты ромбического
калибра по формуле (163):
и отношение сторон ромбического раската по
формуле (164):
Калибр 10.
Безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при
прокатке квадратного раската в ромбическом калибре:
Коэффициент уширения в ромбическом калибре
определяем по формуле (169):
Определяем уточненную ширину ромбического
раската по формуле (170):
Определяем сходимость уточненного В10
с заданным В09 по формуле (171) :
Окончательно примем размеры ромбического
раската:
В09=Н10=54,5мм;
Н09=В10=87,2мм.
5. Далее выполняют расчет размеров 9-го
ромбического калибра:
· ширина калибра по формуле (172):
· зазор для текстолитовых подшипников
в черновых калибрах по формуле (173):
· радиус скругления в вершине калибра
по формуле (174):
· высота калибра с учетом скругления
при вершине определяется по формуле (175):
· радиус скругления по буртам по
формуле (176):
· ширина калибра по врезу по формуле
(177):
· площадь поперечного сечения
ромбического раската по формуле (178):
Определяем ограничения по условиям захвата
металла валками по неравенству (179):
Фактический угол захвата для всех калибров
определяем по формуле (180):
· для 1 круглого калибра:
· для 2 овального калибра:
· для 3 квадратного калибра:
· для 4 овального калибра:
·
для 5 ребрового овального калибра:
· для 6 овального калибра:
· для 7 квадратного калибра:
· для 8 ромбического калибра:
· для 9 квадратного калибра:
· для 10 ромбического калибра:
Допустимые угла захвата для калибров
определяем по формулам (181):
· для 1-го круглого калибра:
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
· для 2-го овального калибра по
формуле (182):
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
· для 3-го квадратного калибра по
формуле (183):
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
· для 4-го овального калибра по
формуле (185):
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
|
|
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
· для 6-го овального по формуле (186):
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
· для 7-го квадратного калибрам по
формуле (187):
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
· для 8-го ромбического калибра по
формуле (188):
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
· для 9-го квадратного калибра по
формуле (189):
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
· для 10-го ромбического калибра по
формуле (190):
Окружную скорость валков по дну калибра
определяем по формуле (191):
Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле
(192):
Частоту вращения валков определяем по формуле
(193):
Далее определяют коэффициенты вытяжки в каждом
калибре по формуле (194):
Проверяем суммарную вытяжку по стану по формуле
(195):
На основании полученных данных выполняют чертежи
калибров.
Таблица 4 Размеры калибров обжимной, черновой и
чистовой линии клетей стана 280.
Номер
калибра
|
Форма
калибра
|
Ширина
калибра Вк, мм
|
Ширина
калибра по врезу Ввр, мм
|
Высота
калибра Нк, мм
|
Радиус
калибра R, мм
|
Радиусы
скруглений r1 (r),
мм
|
Зазор
между валками S,
мм
|
Коэффициент
вытяжки в калибре λ
|
0
|
Квадратная
заготовка 85х85мм
|
1
|
ящичный
|
111,2
|
106
|
47,9
|
-
|
6(7)
|
8
|
1,627
|
2
|
ящичный
|
68
|
65
|
59,8
|
-
|
6(7)
|
8
|
1,348
|
3
|
ромб
|
109
|
103
|
87,2
|
-
|
5,4(8,2)
|
3
|
1,167
|
4
|
квадрат
|
66,1
|
63,1
|
62,3
|
-
|
6,6(4,7)
|
3
|
1,323
|
5
|
ромб
|
80,1
|
75,2
|
46,4
|
-
|
5(7,3)
|
3
|
1,266
|
6
|
квадрат
|
52,4
|
50,2
|
49,1
|
-
|
5,3(4)
|
2,2
|
1,257
|
7
|
овал
|
61,8
|
60
|
29,24
|
40
|
6
|
2,2
|
1,156
|
8
|
ребровой
овал
|
30,3
|
30,2
|
37,9
|
19,4
|
4,5
|
2,2
|
1,341
|
9
|
овал
|
50
|
48,1
|
23,7
|
32,3
|
5
|
2,2
|
1,129
|
10
|
квадрат
|
33,79
|
31,59
|
31,8
|
-
|
3,4(2,4)
|
2,2
|
1,373
|
11
|
овал
|
43,9
|
41,7
|
18,6
|
30,6
|
4,7
|
2,2
|
1,107
|
12
|
круг
|
24,55
|
23,7
|
22
|
11
|
2,2
|
2
|
1,327
|
На основании полученных данных построим график
изменения площади поперечного сечения по калибрам рис.11.
Рисунок 11. График распределения
площадей раската по калибрам.
Заключение
В данной курсовой работе был
выполнен расчет калибровки валков для прокатки круглой стали для напильников и
рашпилей диаметром ø 22 мм из
квадратной заготовки сечением 85×85 мм.
В данной курсовой работе выполнен
анализ трубной заготовки диаметром ø22 мм, рассмотрены основные
требования, предъявляемые к прокатываемому профилю.
Выбрана сталь для производства
трубной заготовки У7, рассмотрен ее химический состав, температуры критических
точек, а также механические и технологические свойства.
Составлена схема калибровки обжимной
клети и чистовой линии клетей для прокатки данной заготовки. В результате чего
для обжимной клети было выбрано два ящичных симметричных калибра. В чистовой и
черновой линии выбрана схема прокатки: ромб - квадрат - ромб - квадрат - овал -
ребровой овал - овал - квадрат - овал - круг, обеспечивающая получение профиля
заданной формы и размера. Описаны преимущества и недостатки выбранных систем
калибров.
Для прокатки данной заготовки выбран
мелкосортный стан 280 Златоустовского металлургического завода, описано
основное оборудование стана, технология прокатки и технология нагрева заготовок
перед прокаткой.
Выбрана методика расчета калибров, с
учетом особенностей калибровки валков, для выбранной схемы прокатки по
алгоритмам В.К. Смирнова, В.А. Шилова, Ю.В. Инатовича.
Распределили коэффициенты вытяжки по
линиям стана. Составлена предварительная схема обжатий в обжимной клети трио.
На основании предварительной схемы обжатий произведен уточненный расчет
формоизменения металла в обжимной клети, составлена уточненная схема обжатий.
Произведен предварительный расчет
формоизменения металла в чистовой линии клетей, на основании которого выполнен
уточненный расчет формоизменения металла с учетом особенностей выбранной
системы калибров и температурного режима прокатки. На основании полученных
данных формоизменения металла в чистовой линии клетей выполнен расчет размеров
калибров. Полученные данные для удобства сведены в таблицу. Произведена
проверка по условиям захвата и суммарной вытяжке по стану металла валками
которая показала что расчет выполнен, верно.
По рассчитанным размерам калибров
обжимной, черновой и чистовой линии клетей выполнен чертеж калибров на формате
А1 в масштабе 1:1.
В данной курсовой работе проведено
ознакомление с методикой калибровки валков для прокатки круглой стали по
различным схемам прокатки. Рассмотрены преимущества и недостатки различных схем
прокатки и наглядно выявленные в ходе расчета курсовой работы.
Список использованных источников
1.
Лемпицкий В.В., Шулаев И.П., Тришевский И.С. и др. Сортовые профили проката.
Справочное издание. - М.: Металлургия, 1981. - 624 с.
.
http://www.metall-russia.ru
.
http://www.rzsito.ru
.
Сорокин В.Г. и др. Стали и сплавы. Марочник. Справочное издание. - М.: Интермет
Инжиниринг, 2003. - 608 с.
.
Бахтинов В.Б. Технология прокатного производства. - М.: Металлургия, 1983. -
488 с.
.
http://www.gptstal.ru
.
Прокатные станы СССР.//Под редакцией Гунина И.В. - М.: Металлургия, 1970. - 600
с.
.
Смирнов В.К., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. Учебное
пособие для вузов. Издание второе переработанное и дополненное. - М.:
Теплотехник, 2010. - 490 с.
Похожие работы на - Калибровка прокатных валков мелкосортного стана 280 для прокатки круглой стали
| | |