2.2 Расчет усилия прокатки
Рассчитываем усилие прокатки в первом проходе P,кН, по формуле [3]
(23)
где рср - среднее контактное давление, МПа;
Bcр - средняя ширина очага деформации, мм;
ld - длина очага деформации.
Средняя ширина очага деформации , мм, находится по формуле [3]
(24 )
где В0 – начальная ширина заготовки, В0 = мм;
В1 – конечная ширина заготовки в первом проходе, В1 = мм.
Определяем длину очага деформации , мм [3]
( 25)
где Rk – рабочий радиус, мм;
- величина обжатия в первом проходе,мм, = .
Определяем катающий радиус R , мм, по формуле [3]
(26)
где - наибольший диаметр валка,мм.
Определяем среднее контактное давление рср, МПа [3]:
( 27)
где - коэффициент, учитывающий ширину раската, , принимаю = 1;
- коэффициент, зависящий от очага деформации,
- коэффициент, учитывающий влияние внешних зон по отношению к геометрическому очагу деформации;
- сопротивление деформации, зависящее от марки стали, температуры прокатки и скорости деформации, Мпа.
(28)
Определяем среднюю высоту , мм [3]
(29)
где - начальная высота в первом проходе, мм, = ;
- конечная высота в первом проходе, мм, = .
Коэффициент определяем по формуле [3]:
(30)
Сопротивление деформации определяем по формуле [3]
(31)
где - базисное сопротивление деформации, = МПа;
- температурный коэффициент;
и - коэффициенты, учитывающие степень и скорость деформации соответственно.
Определяем температурный коэффициент [3]:
(32)
где - температура прокатки в первом проходе, = .
Для определения необходимо знать значение относительной деформации , %, которое определяется по формуле [3]:
(33)
Если , то (34)
Если , то (35)
Коэффициент определяем по формуле [3]:
( 36)
где – скоростной коэффициент.
Скоростной коэффициент определяем по формуле [3]
( 37)
где V – скорость прокатки, V= м/с.
Определяем среднее контактное давление , МПа:
Определяем усилие прокатки P, кН:
2.3 Расчет прокатного валка на прочность
2.3.1 Расчет бочки валка
Рассчитываем бочку валка. При расчете необходимо просчитать изгибающий момент , кН·м, действующий при прокатке. Он вычисляется по формуле [4]
(38)
где Р – максимальное усилие прокатки;
х – расстояние от середины шейки валка до места приложения усилия, х= мм;
а – расстояние между центрами двух шеек валка а= мм.
После этого напряжение изгиба бочки валка , МПа рассчитывается по формуле [4]
(39)
где Dк – катающий диаметр бочки валка, мм.
Строем эпюру изгибающих моментов валка:
Рисунок 1 – Эпюра изгибающих моментов валка