10

МІнІстерство оСВІТИ І науки, Молоді та спорту украЇни

Державний вищий навчальний заклад

“ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ”

КУРСОВА РОБОТА

Тема: “Дослідження енергосилових параметрів процесів гарячої та холодної прокатки ”

Розробив: ст. гр. ОМТ-08 ___________­­____ О.В. Пікалов

Керівник роботи: проф. __________________ Є.М.Смирнов

(підпис, дата) (П.І.Б.)

Нормоконтролер: доц. ____________________ А.П.Мітьєв

(підпис, дата) (П.І.Б.)

Донецьк – 2012

1.Методика розрахунку зміни температури металу під час прокатки простих та фасонних профілів

Початкові данні:

Розміри заготівки: H₀ = 120мм B₀ = 120мм r = 10мм;

Марка сталі: 30ХГСА

Температура нагріву: 1095 ⁰С

Довжина рольгангу: Lp = 85 м

Окружна швидкість роликів Vp = 2,7 м/с

Швидкість прокатки V₁= 0,4 м/с

Катаючий діаметр Dk= 550 мм

Витягування у 1-й кліті λ₁ = 1,145

Довжина між першою та другою кліттю Lk _1-2 = 4,5 м

Розміри розкату після 1-ої кліті: h₁ = 95,3 мм

1)Розрахунок температури перед першою кліттю.

1. Час транспортування метала від печі до першої кліті стана.

τ = Lp/ Vp = 85/2,7 = 31,481 с

2. Периметр поперечного перерізу заготівки становить:

П = 2*( H₀ + B₀ ) = 2*(120+120) = 480 мм

3. Площина перерізу заготівки становить:

мм²

4. Температура нагріву заготовки становить 1095 ⁰С, а перед першим проходом ΔТд = 0 ⁰С . По формулі (1.1) розраховуємо спад температури за час τ

(1.1)

⁰С

5. Температура перед першим проходом:

t₁ = t₀ – Δt = 1095 – 30,1 = 1064,9 ⁰С

6. Обтиснення у першому проході становить:

ε = (H₀ – h₁)/ H₀ = (120-95,3)/120 = 0,206

7. Частота обертання валків розраховується по формулі:

n = 60*V₁/(π*Dk) = 60*0,4/(π*0,55) = 13,89 об/хв

8. Середня швидкість

с^-1

При знайдених значеннях ε, U, t, для сталі 30ХГСА визначаємо термомеханічні коефіцієнти та базисне значення опору деформації σ_о.д.

А₁ = 17,53 m₁ = 0,00288 A₂ = 0,549 m₂ = 0,265 A₃ = 0,723 m₃ = 0,140

σ_о.д. = 101,04 Н/мм²

2) Розрахунок температурі між клітями 1 та 2

1. Визначення коефіцієнтів k_ε, k_u, k_t

k_ε = A₂*ε^m2 = 0,549* 20,6^0,265 = 1,22

k_u = A₃*U^m3 = 0,723*1,002 ^0,14 = 0,723

k_t = A1*e ^–m1*t= 17,53*e ^{-0,00288*1065} = 0,816

2. Розрахунок опору деформації металу

σ = σ_о.д * k_ε* k_u* k_t = 101,04*1,22*0,723*0,816 = 72,7 Н/мм²

3. Визначаємо збільшення температури при прокатці в 1-й кліті.

Δt_d = 0,183 σ lnλ = 0,183*72,7*ln1,145 = 1,8 ⁰C

4. Час охолодження розкату від 1 до 2 кліті рівен:

τ_1-2 = Lk_1-2 /U₁ = 4,5/0,4 = 11,25 c

5. Площину перерізу розкату після першої кліті знайдемо з формули :

ω₁ = ω₀/λ = 14314/1,145 = 12501,3 мм²

6.Ширина після першого проходу рівна:

b₁ = ω₁/h₁ = 12501,3/95,3 = 131 мм

7. Периметр перерізу полоси у першому проході рівен :

П₁ = 2*( H₀ + B₀ ) = 2*(95,3+131,2) = 453 мм.

8. З урахуванням знайдених значень Δt_d, τ і П, розрахуємо загальне змінення температури після першого проходу:

⁰С

та температуру перед другим проходом :

t₂ = t₁ – Δt₁ = 1064,9 – 9,2 = 1055,7 ⁰С

Усі знайдені величини заносимо у таблицю 1.1.

Таблиця 1.1 Результати розрахунку зміни температури металу під час прокатки.

Параметр	Позначка	Розмірність	Величина
Час транспортування метала від печі до першої кліті стана	τ	с	31,481
Периметр поперечного перерізу заготівки	П	мм	480
Площина перерізу заготівки		мм2	14314
Спад температури перед першою кліттю	Δt	0С	30,1
Температура перед першим проходом	t1	0С	1064,9
Обтиснення у першому проході	ε		0,206
Частота обертання валків 1 кліті	n	об/хв	13,89
Середня швидкість	U	с-1	1,002
Термомеханічні коефіцієнти	Кt		0,816
	Ku		0,723
	Kε		1,22
Oпiр деформації металу		Н/мм2	72,7
Збільшення температури при прокатці в 1-й кліті	Δtd	0С	1,8
Час охолодження розкату від 1 до 2 кліті	τ1-2	с	11,25
Площина перерізу розкату після 1 кліті	ω1	мм2	12501,3
Ширина розкату після першого проходу	b1	мм	131
Периметр перерізу полоси у першому проході	П1	мм	453
Змінення температури після першого проходу		0С	9,2
Температура перед другим проходом	t2	0С	1055,7