Расчет калибровки валков черновой группы клетей.

3 Расчетная часть

3.1 Расчет калибровки валков для прокатки балки №_16__ из стали 3сп

3.1.1 Расчет калибровки валков чистовой группы клетей

Ширина (Высота балки):

 мм                                    (3.1)

Высота (ширина полки):

,                                                                     (3.2)

 мм

Среднею толщину фланцев принимаем ровной:

7,8-0,468 1,012= 7,42 мм

Толщина стенки:

,                                                                 (3.3)

где  - толщина стенки по ГОСТ, мм.

 мм

Высота фланца:

,                                                                  (3.4)

 мм

Толщину фланца возле верхушки принимаем равной:  мм

Толщина фланца возле основы:

;                                                    (3.5)

 мм

Площадь поперечного сечения фланца:

;                                                                   (3.6)

Площадь поперечного сечения чистового калибра:

;                                                            (3.7)

 мм

отношения основ фланца:

                                                                       (3.8)

Уширение выбираем по калибровке:

- для разрезного калибра:  мм

- для других калибров:  мм

- общее уширение:  мм

Ширину заготовки принимаем по калибровке:  мм

Ширина разрезного калибра, мм:

;                                                                     (3.9)

 мм

Выбираем утяжку металлу в закрытых фланцах  мм, и увеличение высоты фланца в открытых фланцах  мм

В таблице 9. приведены значения высоты фланцев всех калибров с учетом чередования мест разъема валков. В чистовом калибре открытым фланцем есть верхний, закрытым – нижний.

Таблица 9 – Высоты фланцев по калибрам, мм

Фланцы

Калибры

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Верхний

41

39

37

38

36

37

38

36

37

Нижний

35

36

37

35

36

37

38

36

37

Толщина возле основы открытого фланца разрезного калибра:

;                                                          (3.10)

 мм

Толщина возле верхушки открытого фланца разрезного калибра:

;                                                                (3.11)

 мм

Находим координаты точки К, учитывая, что в разрезном калибре нижний фланец открытый.

;                                                         (3.12)

;

;                                               (3.13)

 мм;

;                                                            (3.14)

 мм

Принимаем площадь закрытого фланца равной площади открытого , тогда размеры закрытого верхнего фланца определяем с учетом высоты последнего  мм:

;                                                             (3.15)

 мм

;                                                                      (3.16)

 мм

Площадь фланцев:

;                                         (3.17)

Толщина стенки разрезного калибра:

;                                   (3.18)

 мм

Общая высота калибра:

;                                                    (3.19)

 мм

Площадь с учетом  мм

;                                                    (3.20)

Для определения высоты исходной заготовки находим:

;                                            (3.21)

;                                                 (3.22)

 мм

;                                       (3.23)

 мм

По упрощенной формуле:

;                                     (3.24)

 мм

Принимаем высоту заготовки  мм

Коэффициент вытяжки в разрезном калибре:

;                                                   (3.25)

Кут захвату:

;                                          (3.26)

Расчет промежуточных калибров.

Общий коэффициент вытяжки:

;                                                          (3.27)

.

Выбираем коэффициент вытяжки в фланцах:

;              (3.28)

Определяем площадь фланцев по проходам:

;

;                                                      (3.29)

Общий коэффициент вытяжки стенки:

;                                                           (3.30)

Определяем толщины стенок:

;

;                                                           (3.31)

;

;

;

;

;

;

.

Определяем уширения в калибрах:

   Коэффициент пропорциональности:

;                                                       (3.32)

.

 мм

 мм

 мм

 мм

Определяем ширину калибров:

 мм

 мм

 мм

 мм

Четвёртый калибр - первый в четырёх валковой клети, в которой поступает заготовка из калибра двухвалковой клети. Ширина четырёх валкового калибра мм, таким образом ширина полосы не меняется при прокатке в пятом и следующих калибрах.

Средняя толщина открытого фланца калибра 2:

;                                                            (3.33)

 мм

 мм

 мм

 мм

 мм

 мм

 мм

 мм

;                                                (3.34)

Толщина фланца возле основания:

;                                              (3.35)

 мм

 мм

 мм

 мм

 мм

 мм

 мм

 мм

Толщина фланца по краю:

мм

 мм

 мм

мм

мм

 мм

 мм

   мм

Верхний закрытий фланец:

;                                                           (3.36)

 мм

 мм

 мм

Принимаем коэффициент защемления по краю закрытых фланцев  для других калибров:

В другом калибре толщина фланца:

;                                                                           (3.37)

 мм

 мм

 мм

Толщина фланца возле основы:

;

 мм

 мм

 мм

Угол захвата в другом калибре:

;

Аналогично определяем размеры фланцев для других калибров. Результаты расчетов вносимо в таблицу 10

Таблица 10 – Калибровка балки №20

Номер

калибра

Тип

фланца

q, мм

h, мм

t, мм

, мм

, мм

, мм

, мм

II

З

О

1674,16

1674,16

47,5

44,5

35,2

37,62

-

0,19

28,5

40,6

26,1

17,6

1,15

-

53,04

-

22,2

-

III

З

О

1008,53

1008,53

45,5

45,5

22,66

22,165

-

0,11

18,4

22,8

16

11,6

1,1

-

29,7

-

27,37

-

IV

О

З

741,56

741,56

43,5

46,5

17,05

15,95

0,08

-

16,8

14,1

9,65

10,5

-

1,1

-

18

-

14,9

V

О

О

593,25

593,25

44,5

44,5

15,33

13,33

0,06

0,06

12,2

8,4

-

-

-

VI

О

О

470,83

470,83

45,5

45,5

10,35

10,35

0,05

0,05

8,9

7,1

-

-

-

VII

О

О

402,42

402,42

46,5

46,5

8,65

8,65

0,04

0,04

6,9

6,5

-

-

-

VIII

З

З

402,42

402,42

47,5

47,5

8,47

8,47

0,04

0,04

6,9

6,1

-

-

-

IX

О

О

371,92

371,92

46,5

46,5

8

8

0,04

0,04

8,9

7,1

-

-

-

Радиусы закруглений в калибре:

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Находимо площадь выходной заготовки:

Площадь конечной заготовки:

;                                                   (3.38)

Определяем суммарный коэффициент вытяжки:

;                                                                 (3.39)

.

Определяем вытяжку по проходами с учетом заводских данных:

;                                               (3.40)

Определяем площади калибров:

;                                                        (3.41)

Зная частоту вращения валков, определяем константу калибровки:

,

об/мин                              (3.42)

где F – площадь калибра, мм;

D_к – катающий диаметр валков, мм;

 n – частота вращения валков, об/мин.

Для других клетей константа калибровки определяется по формуле, об/хв:

,                                                           (3.43)

где 1,02 – коэффициент натягу между клетями.

Определяем размеры калибров других клетей.

Клеть 4Г: Принимаем

Угол захвата металла валками:

;

Ширина заготовки, которая задается в клеть:

;

Уширение металла определяется по формуле Бахтинова:

                                  (3.44)

где f – коэффициент трения;

R - катающий радиус валков, мм                 

;                (3.45)

где  к₁ – коэффициент, учитывающий материал валков,

к₂ – коэффициент, учитывающий материал полосы,

к₃ - коэффициент, учитывающий скорость прокатки,

Т - температура полосы перед прокаткой, Принимаем: ;

;                                                               (3.46)

;

;

Высота заготовки, которая задается в клеть:

;

Клеть 3В: Принимаем

Угол захвата металла валками:

Ширина заготовки, которая задается в клеть:

Уширение металла:

Высота заготовки:

Клеть 2Г: Принимаем

Кут захвату металлу валками:

Ширина заготовки:

 Уширения металлу:

 Высота заготовки:

.

Клеть 1Г: Принимаем

Ширина исходной заготовки:

Уширения металлу:

Высота исходной заготовки:

.

Таблица 12 - Калибровки валков черновой группы клетей для прокатки двутавровой балки № 20

№

прохода

Н, мм

В, мм

, мм

в, мм

F,

К

0

315

315

-

-

97240,5

-

-

-

1

240

323,62

75

9,04

76171,13

1,276

-

609,99

2

223,6

251,93

100

11,92

55236,5

1,379

0,485

626,38

3

180,9

234

71

10,38

41500

1,331

0,495

549,07

4

160

190

74

9,07

29792

1,393

0,505

570

3.2 Скоростной режим прокатки

Определяем длину раската после прокатки в клетях черновой группы клетей:

;                                                            (3.47)

;

;

;

;

;

.

Определяем частоту вращения валков:

;                                                                    (3.48)

, , , , , , ,  ;

;

;

;

.

Определяем скорость вращения валков:

;                                                           (3.49)

:

;

;

;

.

Определяем машинное время прокатки:

;                                                                  (3.50)

;

;

;

;

.

Определяем время пауз между проходами:

;                                                           (3.51)

;

;

;

;

.

Таблица 13 – Скоростной режим прокатки

Название клети

l, м

n,

V,

, c

, с

Т,

1Г

7,65

7,3

0,23

33,26

7,17

1220

2Г

10,557

14,03

0,46

25,12

6,32

1190

3В

14,05

21,726

0,62

22,66

5,63

1160

4Г

19,557

29,73

0,88

22,22

6,26

1130

6Г

22,9

32,4

1,149

19,93

2,91

1100

Определяем теоретически возможную производимость стана по формуле:

                                                          (3.52)

где Q – масса блюму, т;

Т_р – час ритму прокатки; Т_р=72 с

т/год

Определяем массу блюма по формуле:

                                                             (3.53)

где h – Высота блюму, м;

b – ширина блюму, м;

l – долина блюму, м;

- плотность металла, =7,85 кг/м³.

т

Определяем практически возможную производимость стана по формуле:

                                                      (3.54)

де К_ф – фабрикационный коэффициент, К_ф=1,063;

К_в - коэффициент использования стана, К_в=0,9

3.3 Расчет энергосиловых параметров прокатки.

Определяем среднюю высоту полосы:

;                                                       (3.55)

Определяем среднюю ширину полосы:

;                                                                (3.56)

Определяем длину очага деформации:

,                                                              (3.57)

где - радиус валков, мм;

 - обжатие в клети, мм.

Определяем коэффициент формы очага деформации: ;  (3.58)

Определяем коэффициент напряжённого состояния металла в валках:

при : ,                                    

;                                             (3.59)

Определяем среднюю степень деформации:

;                                                (3.60)

Определяем среднюю скорость деформации:

,                                                 (3.61)

где  - частота вращения валков.

Определяем сопротивление деформации по формуле Андреюка-Тюленеева:

,                           (3.62)

где S,a,в,с – термомеханические коэффициенты, приведенные в таблице 14 [ 5], принимаем S=0,96; а=0,124; в=0,167; с= -2,54;

 - предел текучести металла, ;

Т – температура металла, .

Определяем среднее контактное давление:

;                                                (3.63)

Определяем среднею площадь контакта металла с валками:

;                                                            (3.64)

Определяем полное усилие прокатки:

;                                                             (3.65)

Дальнейший расчет ведем аналогично, результаты вычислений заносим в таблицу 14

Таблица 14 - Энергосиловые параметры прокатки

№

калибра

, мм

, мм

, мм

,

, МПа

,

, МПа

Р, МН

, МН

1

275

319,3

151,25

0,55

1,18

0,42

44,67

0,048

60,62

2,91

4,9

2

231,7

287,3

177

0,76

1,03

1,12

61,1

0,047

72,35

3,1

4,9

3

201,1

242,5

139,6

0,69

1,06

1,57

66,12

0,039

80,6

3,1

3,03

4

170,1

212

145,22

0,85

1,01

2,65

80,64

0,031

93,66

2,9

3,92

6

152,84

204

132,77

0,86

1

2,92

82,98

0,027

95,43

2,57

3,92

7

133,35

219,5

127,44

0,95

0,99

6,38

95,16

0,028

108,34

3,03

3,92

9

114,5

222,5

93

0,81

1,02

5,44

99,7

0,020

116,95

2,34

3,92

10

105,2

224,5

58,8

0,56

1,17

5,11

100,15

0,013

134,75

1,75

3,92

11

98,35

213,5

42,1

0,42

1,42

4,62

101,33

0,009

165,47

1,49

3,92

12

98,55

202

40,4

0,41

1,43

6,13

117,87

0,008

193,84

1,55

3,92

13

99,8

202

31,9

0,32

1,57

6,65

129,7

0,006

234,17

1,4

3,92

16

99,54

202

1,7

0,017

5,1

0,51

38,78

0,0003

227,44

0,07

2,94

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры