Лабораторна робота на тему:
Калібрування інструменту безперервного стану
1 Калібрування інструменту безперервного стану
Для розрахунку калібрування 8-клітьового безперервного стану використана методика розрахунку калібрування 9-клітьового стану.
Обтиснення по стінці в клітях, [2]
де номер кліті,
сумарне обтиснення по стінці в безперервному стані,
Розрахунок ведеться, починаючи з другої кліті
Товщина стінки труби по вершині калібру
Висота калібрів для 6-і клітей
Висота калібрів в чистових 7 і 8 клітях
де К1 = 0,2 - коефіцієнт розширення контуру;
С1 = 0,5 - коефіцієнт нерівномірності величини зазору по роз'єму і висоті калібру;
- Зазор між трубою і оправленням,
, Тоді
Ширина калібрів
Коефіцієнт овалізаціі для перших двох клітей вибирається ,
з третьої по п'яту кліть , Для шостої кліті
, Для останніх двох клітей
, [2].
Кут випуску вибирається на основі практичних даних для клітей з першої по третю , З четвертого по шостий
.
Радіус випуску кожного калібру розраховується за наближеною формулою, [2].
;
Для перших клітей форма калібру кругла з прямими випусками, для останніх клітей форма калібру овальна.
Для знаходження коефіцієнта витяжки в кожній кліті необхідно знайти площі поперечного перерізу труби на виході з кожної кліті, [4]:
де i-номер кліті;
δ н - діаметр оправки безперервного стану;
- Кут випуску калібру;
di - висота калібру;
мм;
;
;
;
;
.
F 2 = 3747,2
F 3 = 3118,3
F 4 = 2741,9
F 5 = 2577,9
F 6 = 2459,54
F 7,8 =
де ,
, Тоді
Коефіцієнт витяжки:
Де
,
, Тоді
;
;
;
;
;
;
,
.
Діаметр бочки валка, [1]
де - Максимальний діаметр гільзи, тоді
Довжина бочки валка, [1]
де ширина реборди
,
ширина калібру першої пари валків,
тоді
.
Прокатка на оправці в даній установці відбувається при постійному діаметрі бочок валків.
Найбільш бажаною є прокатка в безперервному оправочном стані при відсутності натягу або підпору, однак, для запобігання аварійних ситуацій у стані виникає необхідність задавати незначне натяг між клітями стану.
Рекомендовані коефіцієнти кінематичного натягу для безперервного оправочного стану з індивідуальним приводом валків, [1]
З першої по третю кліть натяг; з четвертого по шостий кліть
-Натяг; в сьомий і восьмий клітях
- Підпір.
Між сьомий і восьмий клітями створюється підпір, необхідний для здійснення підйому металу труби над оправленням до утворення зазору, необхідного для вільного вилучення оправлення з труби.
Катання діаметри, [3]
де - Зазор між валками,
,
для 1,7, и8 клітей;
для решти клітей;
З i - коефіцієнт, що залежить від форми калібру, визначається за графіками [3]:
2 Розрахунок швидкісного режиму прокатки
Розрахунок швидкісного режиму ведеться з останньою кліті, в якій формується стінка. Така кліть-шоста, швидкість металу на виході з якої визначається максимальною продуктивністю агрегату.
Для ТПА-8 [1].
Для решти клітей частота обертання валків визначається
Енергосилові параметри безперервного стану
Зробимо розрахунок енергосилових параметрів у кожній кліті безперервного стану.
Схема обтиснення у першій кліті
Вихідні дані:
діаметр валка по реборд,
число оборотів валка в першій кліті,
Т - температура, Т = 1200 ˚ С;
коефіцієнт овалізаціі калібру,
Повне зусилля металу на валок
де тиск металу на валок і площа контакту в зоні редукування;
те ж у зоні обтиснення стінки.
3 Розрахунок характеристик осередку деформації
Довжина осередку деформації
де - Обтиснення по діаметру,
;
діаметр валка по вершині калібру,
де зазор між ребордами валків, для першої кліті
Довжина зони обтиску
Довжина зони редукування
Обчислення площ контактних поверхонь
Повна площа контакту
де ширина калібру для першої кліті,
;
коефіцієнт форми контактної поверхні, рівний 0,8 ÷ 0,9;
Площа контактної поверхні в зоні обтиснення стінки
де діаметр оправки,
, Тоді
Площа контактної поверхні в зоні редукування
Діаметр труби в кінці зони редукування
4 Розрахунок опору деформації в зоні редукування
Схема обтиснення
Опір деформації
.
Відносне обтиснення
Інтенсивність швидкостей деформації зсуву
,
де
де - Емпіричні коефіцієнти, які залежать від марки сталі,
,
для сталі 10:
МПа,
температура прокатки прийнята Т = 1200 ˚ С.
5 Зусилля металу на валок в зоні редукування
Середній тиск металу на валок знаходиться за формулою,
де
МПа.
кН
Опір деформації в зоні обтиснення стінки
Схема обтиснення
Розрахунок ведеться аналогічно розрахунку
Опір деформації
МПа.
6 Зусилля металу на валок в зоні обтиснення стінки
Середнє нормальний тиск у зоні обтиснення стінки можна визначити за кривими, розрахованим Целікова А.І.
.
Параметри, від яких залежить , Визначаються за формулами:
де
коефіцієнт тертя.
МПа
За номограмі знаходиться відношення = 1,65. Звідси
МПа
Зусилля металу на валок
кН.
Повне зусилля металу на валок
кН
Отримане зусилля металу на валок не перевищує гранично допустимого зусилля.
Момент прокатки на довгій оправці
кН · м.
Схема обтиснення у другій кліті той же для третьої кліті
Довжина осередку деформації
. 66мм
Довжина зони обтиску
. 54,76 мм
Довжина зони редукування
11,2 мм
Повна площа контакту
6513,4 мм2
Площа контактної поверхні в зоні обтиснення
6133,12 мм2
Площа контактної поверхні в зоні редукування
380,3 мм2
Діаметр труби в кінці зони редукування
114,4 мм
Опір деформації в зоні редукування
. 47МПа
Зусилля металу на валок в зоні редукування
19,07 кН
Опір деформації в зоні обтиснення
66,8 МПа
Зусилля металу на валок в зоні обтиснення
. 800кН
Повне зусилля металу на валок
819,07 кН
Момент прокатки
29,66 кН м
Швидкість валка
мм / с 3370мм / с