3. Расчет деталей рабочей клети на жесткость и определение коэффициента жесткости клети

3.1 Определение упругих деформаций деталей рабочей клети

Расчет деталей рабочей клети на жесткость и определение коэффициента жесткости производился согласно методике [1].

Для теоретического определения коэффициента жесткости клети необходимо при известном усилии прокатки рассчитать ее общую упругую деформацию, которая равна сумме упругих деформаций всех ее деталей

f_кл=f_вал+f_п+f_н.у; (3.1)

где f_вал, f_п, f_н.у, - упругая деформация соответственно валов, подушек, деталей нажимного устройства.

Деформация рабочих валков сортовых станов определяется их прогибом под действием сосредоточенной силы, сплющивание валков не учитывают. Поэтому деформация валкового узла сортового стана равна

f_вал=2(f₁+f₂). (3.2)

Величина прогиба сортового валка зависит от места расположения калибра, в котором ведётся прокатка, то есть от места приложения силы Р. При прокатке в одну нитку в калибре, расположенном на расстоянии х от середины опоры, обе составляющие прогиба рассчитывают по формулам

(3.3)

(3.4)

где D – диаметр валка по дну калибра;

E и G – соответственно модуль упругости и модуль сдвига материала валка. Ориентировочно можно принимать G≈3/8Е.

Примем для материала валка E=2,15∙10⁵ МПа, G=0,806∙10⁵ МПа.

Тогда по формуле (3.2) находим

f_вал=2(0,8·10^-3+0,15·10^-3)=1,9·10^-3м

3.2. Упругая деформация подушек

Подушка валка претерпевает упругую деформацию сжатия, величину которой определяют ориентировочно по формуле

f= , (3.5)

где l_п, b_п, h_п – размеры подушки в соответствии с рис.2.2;

f= .

Одновременная деформация двух подушек ( верхней и нижней ) будет равна

f_п=2 f; (3.6)

f_п=2∙0,21∙10^-5=0,004∙10^-3 м.

3.3. Упругая деформация нажимной гайки

Величину f_г рассчитывают по формуле

f_г= , (3.7)

где Н_г – высота гайки;

D_г – внешний диаметр гайки;

d – внутренний диаметр резьбы гайки;

Е_г – модуль упругости материала гайки, Е_г=1,1∙10⁵ МПа;

f_г=

Рассчитаем суммарную деформацию клети по формуле (3.1)

f_кл=1,9·10^-3+0,004·10^-3+0,27·10^-3=2,17мм

3.4 Определение коэффициента жесткости рабочей клети

Коэффициент жесткости находим по формуле

С=Р/ f_кл (3.8)

С=800/2,17=368,7 кН/мм

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе произведен расчет деталей рабочей клети на прочность и жесткость, а так же определен коэффицент жескости клети.

Библиографический список

1. В.В. Харитонов, А.А. Богатов, В.Ю. Вахрушев, «Оборудование для прокатки, прессования и волочения трую» 2008

2. В.А. Шилов, Ю.В. Инатович. «Расчеты клетей прокатных станов (методика и примеры)» 2000г.

3. Б.М. Матвеев Совершенствование производства труб из высоколегированных сталей. Сталь 2000 №3.

ПРИЛОЖЕНИЕ