2.2. Расчет режима прокатки

2.2.1. Описание методики расчета и критерии выбора режима прокатки

_{Расчет режимов прокатки включает: распределение натяжений и обжатий полосы, расчет скоростного режима, расчет энергосиловых параметров прокатки, исходя из кривой наклепа, расчет эквивалентной мощности главных двигателей, пропускной способности и производительности стана, определения настройки клетей и анализа результатов.}

_{Распределение натяжений и обжатий.}

_{Холодная прокатка полос всегда ведётся с натяжением. Оно создаётся принудительно между всеми клетями за счёт некоторого рассогласования чисел оборотов валков (по сравнению со свободной прокаткой). В последней клети непрерывного стана переднее натяжение создаётся действием моталки.}

_{На прокатываемую полосу действует два натяжения: со стороны входа металла в валки - заднее и со стороны выхода металла из валков – переднее. Особенно важную роль играет натяжение при прокатке полос малой толщины с большой степенью наклёпа, так как при этом происходит сплющивание контактных поверхностей валков на большую величину, в результате чего иногда невозможно получить полосу заданной полосы. Для облегчения условий прокатки таких полос применяют максимально возможные переднее и заднее удельные натяжения.}

_{Натяжение полосы между последней клетью и моталкой регулируется автоматически с учётом получения равномерной толщины и ровной намотки прокатываемой полосы, а также предотвращения дефектов “слипание “ и “излом” готовой полосы.}

_{При межклетевых натяжениях, составляющих 20-40 % от предела текучести металла, полоса сохраняет устойчивость в межклетевых промежутках, практически же при прокатке низкоуглеродистых сталей они уменьшаются от первого к последнему межклетевому промежутку со 180-200 до 100-120 Мпа.}

_{Наилучшим распределением обжатий при холодной прокатке является такое, при котором эквивалентные мощности в клетях становятся пропорциональными установленными, и тогда достигается наивысшая производительность стана [7].}

2.2.2 Исходные данные и ограничения

_{Параметры стана}

_{Число клетей m = 5;}

_{расстояние по осям клетей, а также от клетей до натяжной станции и моталки L0= 5,0м;}

_{Принятые значения номинальных диаметров рабочих и опорных валков должны отвечать параметрическому ряду ГОСТ 5399-69 [7].}

• _{рабочих D = 480 мм;}

• _{опорных D0 = 1300 мм;}

_{длина бочки валков L = 1400 мм;}

_{диаметр ПЖТ опорных валков dп = 900 мм;}

_{допускаемое длительное удельное давление в ПЖТ = 17 МПа;}

_{высота неровностей на поверхности рабочего валка клети № 1 – 4 Rz = 0,8-3,2 мкм (гладкие); №5 Rz = 3,2-10 мкм (насеченные);}

_{коэффициент трения в ПЖТ п = 0,003;}

_{КПД передачи от привода к валкам  = 0,85;}

_{наибольшее полное натяжение на моталке Тм = 140 кН;}

_{модуль упругости Е = 2,2∙105 Мпа.}

_{Параметры полосы и процесса}

_{Ширина полос В = 900 – 1270 мм;}

_{толщина подката h0 = 1,5 – 4,5 мм;}

_{толщина на выходе стана hк = 0,30 – 1,50 мм;}

_{плотность металла  = 7,85 т/м3.}

_{Допускаемые нагрузки}

_{Проектируемый стан, в частности его клети, должны выдерживать нагрузки, возникающие при прокатке. Для этого необходимо определить эти допускаемые нагрузки [7].}

Допустимые значения

Допустимое усилие на бочке опорного валка:

где l – расстояние между осями нажимных винтов, м;

L – длина бочки опорного валка, м;

D_оп – диаметр опорного валка, м;

[σ] – допустимое напряжение изгиба.

Допустимое усилие на шейки опорного валка:

где l_ш – длина шейки опорного валка, м;

d_ш - диаметр шейки опорного валка, м;

Допустимое усилие на бочке рабочего валка:

где B – ширина прокатываемой полосы, м;

L – длина бочки рабочего валка, м;

D – диаметр рабочего валка, м;

Допустимый момент:

где [N] – допустимая мощность, кВт;

R – радиус рабочего валка;

V_в – окружная скорость валка, м/с;

i – передаточное число.

_{Результаты расчетов допустимых моментов представлены в таблицах 10,11,12.}