D-диаметр рабочего валка, мм; lYRAh - длина дуги захвата, мм; R - радиус рабочего валка, мм.

Для упрощения расчетов по определению давления металла на валки строятся номо-

2 4 В 8 Ш 12 mS 18 20 22 24 2$ 28 JOS

Рис. 15.5. Номограмма для подсчета среднего давления по формуле Целикова.

граммы. Представляющие зависимость F/f ср= = / (в) для различных зиачеинн относительных обжатий 8 % = ЛЛ-100 %/Ло (рис. 15.5). Полное давление металла иа валки определяется ПО следующей формуле:

cpcpf*

(15.4)

где Вер - средняя ширина раската, мм.

Для случая холодной прокатки, характерного значительным натяжением прокатываемого металла, А. И. Целиков предложил следующую формулу для определения fcp:

~ср 1о*о

6о*о Va-j-ftte?-

1Л ho+hi Ao+AiJ

(15.5)

где I = (Ао - <o)/*o; Ei = Ch. -oO/ki; *о н kl - пределы текучести металла до н после прохода; Оа н Oj - натяжения при входе и выходе металла из валков. Обычно = = 1,15 оо, а Og находится по кривым, характеризующим предел текучести стали от степеин обжатия а = f (ej.) (рнс. 15.6).

Первоначально принимаемое значение q находится по формуле

21ьо

Прн холодной прокатке (особенно металлов повышенной прочности) происходит сплющивание валкой, которое способствует увеличению длины дуги захвата I и росту среднего давления fp. Длина дуги захвата с учетом сплющивания валка определяется по следующей формуле:

. ic=Jfo+Kjf§+/ .

(15.6)

где Хо - приращение длины дуги захвата в результате сплющивания валка:

950 Р

(15.7)

где -среднее давление при прокатке в сплющенных валках, Н/мм°.

Таким образом, чтобы определить необходимо знать F, которое в свою очередь рассчитывается по 1. В связи с этим Fp можио определить методом подбора нлн методом последовательного приближения.

Давление F определяется по (15.5), где принимается

В ряде случаев пользуются номограммами А. А. Королева, по которым определяются н Fcp.

О W 20 20 т 50S0 70fj!,%

Рис. 15.6. Кривые зависимости предела текучести стали от степени обжатия.

Расчет момента прокатки с использованием 1фнвых удельного расхода энергии. Момент прокатки

Mn=F Dp, (15.9)

где F - усилие иа одни валок прн прокатке металла в я-м пропуске, Н; Dp - диаметр рабочего валка, м.

В свою очередь в я-м пропуске

2F A /Ln

(15.10)

где А - расход энергии прокатки в я-м пропуске; L - длина заготовки после я-го пропуска. Используя кривые удельного расхода энергии, определяют расходуемую на прокатку энергию Ал. Кривые удельного расхода энергии представляют зависимость Q = / (Я,) (рнс. 15.7) для обжимных, сортовых н других станов и Q = f (h) (рнс. 15,8) для листовых станов, где Q - удельный расход энергии на тонну проката, кВт-ч/т; Лп = S /S ] - относительное удлинение прокатываемой заготовки; h - толщина заготовки в листовых станах, мм.

Кривые удельного расхода энергии снимаются экспериментальным путем, и расчет с их использованием дает хороший результат.

если заданные условня прокатки сходны с условиями, прн которых снималась кривая. Прн выборе кривой необходимо иметь совпадение типа стана, марки и температуры прокатываемого металла, типа н вида сма.чки

Если считать, что т= pSL, то

Мп+Мр = 1800 AQSp Dp, (15.13)

где S - сечение после п-го пропуска, м*; Ри - плотность металла, кг/m.J

f 5 6 78310

го 30 чо5оео вот к

Рис. 15.7. Кривые удельного расхода энергии прн прокатке на проволочном стане.

Номер кривой.....

Исходный профиль, им Конечный профиль, ми Масса слитка, т . . , . Металл.........

12 3

45X45 63X63 63x63

5Г 5 5

0,165 - -Сталь Малоуглероднс- Сернистая сталь тая сталь

Число проходов............... - 22 i

Источник данных............... Вестннгауз ВНИИМетМаш Тейлор>

3 Ч 5 6 7 8910 20 30 Ю 60 80100 150h,m

Рис. 15.8. кривые удельного расхода энергии при прокатке на непрерывных широкополосных станах по данным Белленджера при прокатке низкоуглеродистых сталей в 10 проходов.

Номер кривой............... / 2 3 4

Исходная толщина, мм........... 203 152 114 76

Конечная толщина, им........... 1,3 1,3 1,3 1,3

подшнпииков, исходных размеров заготовки, хотя последнее условие не всегда обязательно. Энергня прокатки после п-го пропуска,

/4 =3600AQ/n. 10 , (15.11)

где AQ - удельный расход энергии на тонну проката за одни пропуск, кВт-ч/т; т - масса заготовки, т.

Момент прокатки с учетом момента трения

3600AQmDo Мц+Мхр=--(15.12)

При прокатке стальных заготовок, имеющих плотность р = 7,8-10* кг/м*, для определения моментов, Н-м, используют формулу

Л п+Мтр=1,4-10 Л(25Ор. (15.14)

На рнс. 15.7 приводятся наиболее употребительные кривые удельного расхода эиер-гнн Q = / (Я,п) для проволочных станов, на рис. 15.8 н 15.9 - кривые Q = f ф) для листовых станов н на рнс. 15.10-кривые Q = / (ц) дяя обжимных станов.

Момент холостого хода, Н-м, к

(15.15)

где Gn - вес частей, приходящихся на данный подшипник, Н; fa - коэффициент трения в подшипниках; - диаметр цапфы, м; к - число подшипников.

15.1.3. Электрические машины основного прокатного оборудования

Электрические машины наряду с вентильными преобразователями составляют силовую основу автоматизированного электропривода. В прокатном производстве для привода рабочих валков клетей большинства станов используютсн двигатели постоянного

f. 5 6 78910 15 20 SO 40 60 80 100 ISOkuu

,а энергии при прокатке на непрерывных и полунепрерывных

Рис. 15.9. Кривые удельного расход

широкополосных станах, альбом БНИИМетМаш.

Номер кривой................ 1 2

Исходная толщина, мм........... ИЗ 90

Конечная толщина, мм........... 1.3 2,5

Сталь..................... Высокоуглеродис- Нержавеющая

Температура прокатив, С......... 1210-Г90 1210-830

Число проходов................ 10 10

126 2.6

Нержавеющая

а,кВг-ч/Т

ИС. 15.10. Кривые удельного расхода энергии при прокатке иа обжимных станах.

Номер кривой........ J

535x636

Исходный профиль, ИИ . . .

тока, получающие питание от генераторов или вентильных (тирнсторных) преобразователей. Условия работы электроприводов прокатных станов (особенно реверсивных) предъявляют высокие требования к электричес1(им машинам. Для получения наилучших динамических показателей прн заданной установленной мощности требуются машины с предельными характеристиками, высоким КПД и максимальной надежностью в эксплуатации.

Двигатели постояииого тока. Для привода иалков рабочих клетей прокатных стеной используются двигатели на мощности от десятков до тысяч киловатте различным диапазоном скоростей. В установках мощностью до 200 кВт используются и основном серийные дингателн, а для установок большей мощности разрабатыиаются специальные дангателн, являющиеся базовыми для своего типоразмера.

При проектнрованнн предельных мацпш постоянного тока, характерных для р ер-снаных прокатных станов, исходят нз предельной мощности пс межламеяьному напри-жению, предельной мощности по комму-

Масса слитка, т....... 6,4

Конечный профиль, мм . . . ЗЗОХ Сталь . ........... Ст. Зин

Чясло проходов .... Температура прокатки.

1166-1086

680x620 ?50

300x300 От. 2

1166-1136

536x535 690x690

6,7 300x330 СТ. 5

690x690

6,7 320x330 Низкоуг-лероистая

1165-1056

636x646 760)<в7О

ЗЗОхЗЗО Рельсовая

1166-1055

536X836

6J6 ШХЗЗО

авхмюА 16

1180110