Расчет калибровки при прокатке швеллера № 27

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 7Следующая ⇒

Прокатка швеллера № 27 на рельсобалочном стане 800, состоящем из обжимной реверсивной клети 1050, двух клетей трио 800, а также чистовой клети дуо 800. Размеры холодного профиля швеллера № 27 приведены в ГОСТ 8240-92.

Уклон внутренних граней фланцев принимаем 8% (допускается < 12%). Число фасонных калибров «п» для прокатки швеллера №27 принимаем по графику (рис. 144): п=9. в клети 1050—2а калибра, в первой клети трио 800—три, во второй—три, в чистовой клети дуо 800—один.

Горячие размеры профиля (частично с учетом минусовых допусков) следующие:

Ширина (высота швеллера): Вг=(В х -∆) * α;

В9= (270*2,5) * 1,013 = 271 мм

Высота (ширина фланца): Нг= (Нх -∆)* α;

Н9= (95- 2,0) * 1,013 = 94,2 мм

Толщина стенки:

d9= dх * α = 6,0 * 1,013 = 6,1 мм

Средняя толщина фланцев:

t9 = tх * α = 10,5 * 1,013 = 10,6 мм

Высота действительного фланца:

h9= Н9 - d9 = 94,2 – 6,1 = 88,1 мм

Размеры основания действительного фланца:

b9= t9 + 0,5 h9 * tgφ9 (tgφ9 = 0,08)

b9= 10,6 + 0,5 * 88,1* 0,08 = 14,124 мм

Размеры фланца у края:

a9= t9 - 0,5 h9 * tgφ9

a9= 10,6 - 0,5 * 88,1* 0,08 = 7,076 мм

Отношение размеров фланца у края и основания:

= ≈0,501

Площадь поперечного сечения действительного фланца:

qфл9= t9 * h9 = 10,6 * 88,1= 933,86 ≈ 934 мм2

Площадь поперечного сечения чистового калибра:

Q9 = 2 qфл9+ В9 * d9 = 2 * 934 + 271 * 6,1 = 3521,1 мм2

Принимаем два контрольных калибра: 5й и 8й по ходу прокатки.

Приращение в открытых фланцах ∆hпр=1,0мм.

Закрытые фланцы не применяем, поэтому утяжки не будет. Приращение высоты действительных фланцев от выдавливания ложных фланцев принимаем δ= 2 мм во всех калибрах, кроме чистового. В чистовом калибре выдавливание практически отсутствует. В контрольных калибрах предусматриваем осадку фланцев по высоте на 5 мм в каждом.

Определяем высоту действительного фланца в разрезном калибре:

hр= h9 - ∑∆hпр - ∑ δ + ∑ε

hр = 88,1 – 6 – 10 + 10 = 82,1 мм

Высота фланца в любом калибре:

h i-1 = h i - ∆hпр i – δ1 + ε1

Данные расчета высоты действительных фланцев приведены в таблице:

Уширение выбираем по графику (рис. 145) для разрезног калибра

∆В1= 7 мм, для остальных калибров ∑ ∆В2-9 = 43 мм, общее уширение ∑ ∆В1-9 = 50 мм.

Ширина заготовки:

В0 = В9-∑ ∆В1-9 = 271-50 = 221 мм

Ширина разрезного калибра:

В1 = В0+ ∆В1=221 + 7 = 228 мм

Окончательно определяем уширение в остальных швеллерных калибрах:

∑ ∆В2-9 = В9- В1= 271 – 228 = 43 мм

Большее основание действительных фланцев разрезного калибра принимаем:

b1= 0,5В1 = 0,5*228=114 мм

Размер действительного фланца у края в разрезном калибре:

а1= b1 =114 =57,11мм

Площадь поперечного сечения действительного фланца разрезного калибра:

qфл1 = ∗ h1= ∗82,1=7024,2мм2

Площадь поперечного сечения ложного фланца разрезного калибра q ′фл1 определяем из формулы:

q ′фл1= 0,05(1+ )∗ qфл1=0,05(1+ )7024,2=5268,15мм2

Размеры основания ложных фланцев разрезного калибра принимаем такие же, к и у действительных фланцев:

а′1= а1=57,11 мм; b′1= b1=144 мм

Средняя толщина полки ложного фланца равна:

t′1 = = =85,6мм

Высота ложного фланца:

h′1= = =61,5мм

Толщину стенки разрезного калибра определяем по формуле:

d1= = = =70,4мм

Принимаем толщину стенки с учетом закруглений разрезающих гребней

d′1=120 мм.

Площадь поперечного сечения разрезного калибра можно найти планиметрированием или из выражения:

Q1 =2(qфл1+q ′фл1)+d1*В1+2()2∗ ;

Q1 =2(7024,2+5268,15)+70,4*228+2()2∗ =41631мм2

Последний член приближенно представляет собой площадь закругления разрезающих гребней:

tgφ1 = = =0,693

tgφ′1= = =0,925

Высота разрезного калибра:

Н1= h фл1 + h′ фл1 + d1=82,1 + 61,5 + 70,4 = 214 мм

Определяем высоту заготовки по следующей формуле, принимая разрезной калибр закрытым:

Н0= (Н1- )2

К= = = =0,452

∆q= = 2927мм

Н0= (214- )2=230мм

Коэффициент вытяжки в разрезном калибре:

μ1= = =1,221

Угол захвата в начальный момент:

α1= arccos(1- )= arccos(1- )=0,5223 рад (29,930)

Д= 0,9 Дн = 0,9 * 1050=945 мм

Угол захвата по усредненному обжатию при установившемся процессе прокатки равен:

α1= arccos(1- )= arccos(1- )=0,3406 рад (19,520)

Для улучшения захвата следует произвести накатку, или насечку разрезающих гребней.

Расчет промежуточных калибров

9Общий коэффициент вытяжки фланцев:

∑ μфл = = =13,160974

9 Распределим коэффициенты вытяжки фланцев по проходам:

∑ μфл = μ2* μ3* μ4* μ5* μ6* μ7* μ8* μ9

∑ μфл = 1,42*1,5*1,47*1,45*1,42*1,35*1,25*1,21=13,164

Общий коэффициент вытяжки (обжатия) стенки:

∑ μст = = =11,540983

Коэффициенты вытяжки стенки по проходам:

∑ μст= 1,45*1,5*1,45*1,4*1,37*1,32*1,25*1,157=11,5476

d2= = d3=

d4= d5=

d6= d7= 8,82;

d8= =7,05мм; d9= =6,1мм.

Сумма дробных частей коэффициентов вытяжки стенки равна:

∑ (μст-1)= 0,45*0,5*0,45*0,4*0,37*0,32*0,25*0,157=2,897

Распределение общего уширения предусматриваем пропорционально дробным частям коэффициентов вытяжки:

m= = =14,84294

Уширение по проходам:

∆В2= m(μст2-1);

∆В2=14,84294*0,45=6,68 мм; ∆В3=14,84294*0,5=7,42 мм;

∆В4=14,84294*0,45=6,68 мм; ∆В5=14,84294*0,4=5,94 мм;

∆В6=14,84294*0,37=5,5 мм; ∆В7=14,84294*0,32=4,75 мм;

∆В8=14,84294*0,25=3,71 мм; ∆В9=14,84294*0,157=2,33 мм.

Значение ширины калибров:

В2= В1+∆В2;

В2=228+6,68=234,7 мм; В3=234,7+7,42=242,1 мм;

В4=242,1+6,68=248,8 мм; В5=248,8+5,94=254,7 мм;

В6=254,7+5,5=260,2 мм; В7=260,2+4,75=265 мм;

В8=265+3,71=268,6 мм; В9=268,6+2,33=270 мм.

Суммарные площади поперечного сечения действительного и ложного фланца по проходам равно:

qфл8+ q ′фл8= qфл9*μ9=934*1,21=1130,14 мм2;

qфл7+ q ′фл7=(qфл8+ q ′фл8) *μ8=1130,14*1,25=1412,7 мм2;

qфл6+ q ′фл6=(qфл7+ q ′фл7) *μ7=1412,7*1,35=1907,1 мм2;

qфл5+ q ′фл5=(qфл6+ q ′фл6) *μ6=1907,1*1,42=2708,1 мм2;

qфл4+ q ′фл4=(qфл5+ q ′фл5) *μ5=2708,1*1,45=3926,7 мм2;

qфл3+ q ′фл3=(qфл4+ q ′фл4) *μ4=3926,7*1,47=5772,3 мм2;

qфл2+ q ′фл2=(qфл3+ q ′фл3) *μ3=5772,3*1,5=8658,5 мм2;

qфл1+ q ′фл1=(qфл2+ q ′фл2) *μ2=8658,5*1,42=12295,0 мм2.

Распределим суммарную площадь поперечного сечения между действительным и ложным фланцами. Площадь поперечного сечения действительного фланца, в соответствии с формулой равна:

qфл=

Находим К из формул:

q ′фл=К* qфл=(0,03 ÷0,05)(1+ ) qфл; где

n — порядковый номер калибра против хода прокатки;

m=1,0÷0,5 — постоянный коэффициент большее значение которого принимают для развернутых калибров, меньшее — для двутавровых калибров и малых швеллеров.

Значение коэффициента К по проходам следующее: К1=0,7; К2=0,59; К3=0,46; К4=0,32; К5=0,2; К6=0,14; К7=0,09; К8=0,03; К9=0.

Определяем площади поперечного сечения действительных и ложных фланцев:

qфл2= 5445,6мм2; q ′фл2=8658,5-5445,6=3213 мм2;

qфл3= =3953,6мм2; q ′фл3=5772,3-3953,6=1818,7 мм2;

qфл4= =2974,8 мм2; q ′фл4=3926,7-2974,8=952 мм2;

qфл5= =2256,7 мм2; q ′фл5=2708,1-2256,7=451,4 мм2;

qфл6= = 1673мм2; q ′фл6=1907,1-1673=234,1 мм2;

qфл7= =1296,1мм2; q ′фл7=1412,7-1296,1=116,6 мм2;

qфл8= =1097,2 мм2; q ′фл8=1130,14-1097,2=33 мм2.

Среднее значение толщины действительных фланцев:

t2= = =64мм; t3= =45мм;

t4= =32,6мм; t5= =23,5мм;

t6= =32,6мм; t7= =12,7мм;

t8= =10,2мм.

Координаты точки К определяем по имеющимся размерам калибров I и IX:

tgφ1= = =0,6929

е = = = =-1,087485мм

Нк= = =163мм

В промежуточных калибрах tg угла наклона внутренних стенок фланца:

tgφ= ;

tgφ2= =0,522; tgφ3= =0,522;

tgφ4= =0,268; tgφ5= =0,195;

tgφ6= =0,1402; tgφ7= =0,1037;

tgφ8= =0,08326.

Длину больших оснований действительных фланцев определяем по формуле:

b=Нк* tgφ- е;

b2=163*0,522+1,087=86,2мм; b3=163*0,369+1,087=61,23мм;

b4=163*0,268+1,087=44,8мм; b5=163*0,195+1,087=33мм;

b6=163*0,1402+1,087=24мм; b7=163*0,1037+1,087=18мм;

b8=163*0,08326+1,087=14,7мм.

Длины малых оснований действительных фланцев определяем по формуле: а =2t- b;

а 2=2*64- 86,2=41,8мм; а3 =2*45- 61,23=28,8мм;

а 4=2*32,6- 44,8=20,4мм; а 5=2*23,5- 33=14мм;

а 6=2*17- 24=10мм; а7 =2*12,7- 18=7,4мм;

а 8=2*10,2- 14,7=5,7мм.

Радиус закругления R в месте сопряжении действительного фланца и стенки увеличивается от чистового калибра к разрезному пропорционально увеличению большего основания действительного фланца. Радиус закругления в чистовом калибре R=11,0мм.

Отношение радиуса к основанию фланца в чистовом калибре:

ρ= = =0,778

Радиусы закруглений по калибрам:

R8= ρ* b8=0,778* 14,7=11,45мм; R7=0,778*18=14,0мм;

R6=0,778*24=18,67мм; R5=0,778*33=25,67мм;

R4=0,778*44,8=34,85мм; R3=0,778*61,23=47,64мм;

R2=0,778*86,2=67,06мм; R1=0,778*114=88,69мм.

Радиусы закругления ложных фланцев R′ изменяются в пределах

(1,0÷1,5) R, причем R′= R в первых по ходу прокатки калибрах и R′=1,5*R — в последних.

R′8=1,5* R8=1,5*11,45=17,17мм; R′7=1,5*14,0=21мм;

R′6=1,5*18,67=28,0мм; R′5=1,25*25,67=32,08мм;

R′4=1,25*34,85=41,82мм; R′3= R3=47,64мм;

R′2= R2=67,06мм; R′1= R1=88,69мм.

В одном или двух предчистовых калибрах ложный фланец имеет форму треугольника, а в черновых калибрах форму трапеции.

Принимаем, аt7=0, а′8=0, в остальных черновых калибрах а′=а.

Так как ложный фланец имеет форму трапеции, для нахождения высоты h′ достаточно найти среднюю толщину фланца. Принимаем её равной длине большого основания действительного фланца: t′= b.

Тогда значения высоты ложного фланца в соответствии с формулой:

h′= ;

По калибрам получим следующие значения:

h′2= =50,2мм; h′3= =40,42мм;

h′4= =29,2мм; h′5= =19,21мм;

h′6= =13,8мм; h′7= =9,18мм;

h′8= =3,23мм.

Длины большого основания ложного фланца:

b′=2* t′- а ′;

b′2=2* 86,2-41,8=130,6мм; b′3=2* 61,23-28,8=93,66мм;

b′4=2* 44,8-20,4=69,2мм; b′5=2* 33-14=52мм;

b′6=2* 24-10=38мм;

И для калибров 7 и 8 по формуле:

b′7,8= ;

b′7= =25,4мм; b′8= =20,43мм.

Результаты расчета калибровки приведены в таблице, а соответствующие ей калибры на рис. 169, (А.П.Чекмарев «Калибровка прокатных валков»).

Швеллер прокатывают из заготовки 230х221мм, а её получаем из блюма 260х280х3900мм; из этого блюма за три проходав обжимной клети 2х ящичных калибрах с кантовкой после второго прохода, получаем заготовку 230х221мм, которую задаем в первый фасонный калибр.

1й проход. Дк1,2=0,9*Д0+S- hк=0,9*1050+10-150=805мм; где hк—высота первого ящичного калибра в котором осуществляем I и II проходы;

S=0,01*Д0=0,01*1050=10,5мм=10мм—зазор между буртами валков (калибра). Rк=402,5мм; ∆h1=35мм; h1=280-35=245мм;

α1=arccos(1- )=0,2959 рад (16,950).

∆ b1 =5мм;

принимаем ∆ b1=5мм; b1=260+5=265мм;

h1х b1=245х265мм.

2й проход. ∆h2=25мм; h2=245-25=220мм;

α2=arccos(1- )=0,2499 рад (12,80).

∆ b2 =3мм;

Принимаем ∆ b2=3мм; b2=265+3=268мм;

h2х b2=220х268мм.

После этого прохода следует кантовка:

h2х b2=268х220мм.

3й проход. ∆h3=47мм;h3=268-47=221мм;Дк3=0,9*Д0+S-hк=0,9*1050+10-140=815мм; Rк=407,5мм;

α3=arccos(1- )=0,34127 рад (19,50).

∆ b3 =9,7мм;

Принимаем ∆ b3=10мм; b2=220+10=230мм;

h3х b3=221х230мм.

Площадь блюма Q0=0,98*H0*B0=0,98*280*260=71344мм2.

Обжимная клеть, ящичные калибры:

Q1=0,98*245*265=63626,5мм2;

Q2=0,98*220*268=57781мм2;

Q3=0,98*221*230=49813,4мм2 (заготовка для разрезного калибра).

Фасонные калибры:

Q1=41631мм2;

Q2=В2*d2+2(qфл2+q ′фл2)=234,7*48,55+2(5445,6+3213)=28711,88мм2;

Q3=242,1*32,37+2(3953,6+1818,7)=19381,4мм2;

Q4=248,8*22,32+2(2974,8+952)=13406,82мм2;

Q5=254,7*16,0+2(2256,7+451,4)=9491,4мм2;

Q6=260,2*11,64+2(1673+234,1)=6843мм2;

Q7=265*8,82+2(1296,1+116,6)=5162,7мм2;

Q8=268,6*7,05+2(1097,2+33)=4154,03мм2.

Средняя высота калибра и среднее обжатие в фасонных калибрах:

hкср= ; ∆h= hксрi-1- hксрi;

1й проход.

hк1= =182,6мм; ∆h1= 230-182,6=47,4мм;

2й проход.

hк2= =122,3мм; ∆h2= 182,6-122,3=60,3мм;

3й проход.

hк3= =80,05мм; ∆h3= 122,3-80,05=42,25мм;

4й проход.

hк4= =53,9мм; ∆h4= 80,05-53,9=26,15мм;

5й проход.

hк5= =37,3мм; ∆h5= 53,9-37,3=16,6мм;

6й проход.

hк6= =26,3мм; ∆h6= 37,3-26,3=11мм;

7й проход.

hк7= =19,5мм; ∆h7= 26,3-19,5=6,8мм;

8й проход.

hк8= =15,5мм; ∆h8= 19,5-15,5=4мм;

9й пр оход.

hк9= =13мм; ∆h9= 15,5-13=2,5мм.

Вытяжки по проходам определим по формуле:

μ i= , а также определяем длину раската а каждом проходе:

l pi+1= l pi*μ i+1.

Ящичные калибры:

μ ящ1= =1,121; l p1=3,9*1,121=4,372м;

μ ящ2= =1,101; l p2=4,372*1,101=4,813м;

μ ящ3= =1,159; l p3=4,813*1,159=5,579м.

Фасонные калибры:

μ ящ4= =1,196; l p4=5,579*1,196=6,672м;

μ ящ5= =1,449; l p5=6,672*1,449=9,668м;

μ ящ6= =1,481; l p6=9,668*1,481=14,318м;

μ ящ7= =1,445; l p7=14,318*1,445=20,690м;

μ ящ8= =1,412; l p8=20,690*1,412=29,214м;

μ ящ9= =1,387; l p9=29,214*1,387=40,520м;

μ ящ10= =1,325; l p10=40,520*1,325=53,689м;

μ ящ11= =1,243; l p11=53,689*1,243=66,736м;

μ ящ12= =1,179; l p12=66,736*1,179=78,682м.

Определение катающего диаметра

Дк=0,9*Дн+ S- hкср=0,9*Дн- + S;

Обжимная клеть 1050:

S=0,01*Д0=0,01*1050=10,5мм=10мм;

Дк1,2=0,9*1050+10-150=805мм;

Дк3=0,9*1050+10-140=815мм;

Дк4=0,9*1050+10-182,6=772,4мм;

Дк5=0,9*1050+10-122,3=832,7мм.

Первая клеть трио 800:

S=0,01*Д0=0,01*800=8мм;

Дк6=0,9*800+8-80,05=647,95мм;

Дк7=0,9*800+8-53,9=674,1мм;

Дк8=0,9*800+8-37,3=690,7мм.

Вторая клеть трио 800:

S=0,01*Д0=0,01*800=8мм;

Дк9=0,9*800+8-26,3=701,7мм.

Чистовая клеть дуо 800:

S=0,01*Д0=0,01*800=8мм;

Дк10=0,9*800+8-19,5=708,5мм.

Все расчетные данные заносим в таблицу № 1.

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте