4.2.2. Пример расчёта режимов обжатий и энергосиловых параметров для клети №1.

Проведем пример расчета для 1-й клети. Исходные данные: толщина подката 2,5 мм, толщина после первой клети 1,55 мм. Ширина полосы 1400 мм. Скорость прокатки после 5 клети =25 м/с. Для стали 01ЮТ МПа, а=34,2, n=0,56. Так как по технологической инструкции чистота обработки поверхности рабочих валков должна быть не менее 8 класса, принимаем Rz=3 мкм. Удельное натяжение перед клетью σ₀ = 40 МПа, за клетью, исходя из условия σ₁ =(0,3-0,4)σ₀₂ , σ₁=142,6 МПа.

1. Абсолютное обжатие в данной клети:

Δh = 2,5 – 1,55=0,95 мм;

2. Длина дуги контакта металла с валками:

3. Обжатие за проход, %:

4. Скорость прокатки в 1-ой клети, при заданной скорости выхода полосы из последней клети:

5. Коэффициент трения:

6. Предел текучести полосы:

;

7. Деформационный коэффициент:

8. Сопротивление чистому сдвигу:

9. Коэффициенты, учитывающий натяжение:

10. Толщина полосы в нейтральном сечении:

где ξ₀ и ξ₁ - коэффициент, учитывающий натяжение соответственно в предыдущем и последующем межклетевом промежутке.

10. Среднее давление:

12. Усилие прокатки:

=1,4 м - ширина полосы

13. Коэффициент, учитывающий сплющивание валков:

14. Длина дуги контакта металла с валками с учетом сплющивания:

Аналогично предыдущему определено

Так как , то требуется еще расчет для уточнения значения усилия прокатки.

После повторных расчетов по пунктам 7 – 14 получим ;

Так как , то итерация окончена.

16. Опережение находим по формуле Целикова А.И:

17. Скорость валков:

18. Определяем момент прокатки.

19. Момент, учитывающий трение в подшипниках жидкостного трения опорных валков:

где d_о =1,18 - диаметр цапфы опорного валка, м;

_o =0,003 - коэффициент трения в ПЖТ опорного валка;

Р - усилие прокатки, кН;

D_р=0,6, D_о=1,6 - диаметр рабочего и опорного валка, м;

20. Момент потерь на трение в передачах, приведенный к валу двигателя:

21. Суммарный момент трения:

22. Момент холостого хода:

23. Момент на валу двигателя:

24. Мощность, необходимая для прокатки:

25. Мощность, приведенная к валу двигателя:

26. Допустимый момент прокатки, приведенный к двигателю:

для первой клети , для остальных .

4.2.3. Расчет режимов прокатки с использованием пэвм

Результаты расчетов режимов обжатий и энергосиловых параметров представлены в таблице 6 – первая стратегия при равенстве относительной загрузки клетей по мощности двигателей, в таблице 7 – вторая стратегия при равной загрузки клетей по усилию прокатки. Программа расчета представлена в приложении.

Таблица 6. Энергосиловые параметры прокатки, рассчитанные при равенстве относительной загрузки клетей по мощности двигателей

№ клети	h, мм	ε, %		σ, МПа	σ02, МПа
		частн.	сумм.
	2,50			40,0	170,0
1	1,55	38	38,0	142,9	432,2
2	1,02	34	59,2	139,1	505,8
3	0,68	33	73,1	133,7	546,8
4	0,53	23	78,9	120,8	564,8
5	0,50	5	80,0	28,0	567,7

Продолжение таблицы 6

№ клети	vпр	pcp	P	Mдв	[М]	Nдв
	м/с	МПа	МН	кНм	кНм	кВт
1	8,06	448,5	12,57	74,6	141,1	2098,8
2	12,22	586,8	14,23	85,2	130,6	3706,3
3	18,25	652,4	13,81	83,0	120,3	3758,5
4	23,67	692,7	13,36	79,4	104,7	3791,7
5	25,00	703,6	11,71	72,12	102,5	3875,3

Для наглядности энергосиловые параметры в сравнении с допустимыми значениями представлены на рис. 10 – 14.

Рис. 10. Распределение обжатий по клетям

Рис. 11. Распределение значений предела текучести и среднего давления по клетям

Рис. 12. Значение усилия прокатки в каждой клети

Рис. 13. Распределение значений момента прокатки по клетям

Рис. 14. Значения мощности двигателей в каждой клети

Аналогично осуществляется расчет для второй стратегии настройки стана.

Таблица 7. Энергосиловые параметры прокатки, рассчитанные при равной загрузки клетей по усилию прокатки

№ клети	h, мм	ε, %		σ, МПа	σ02, МПа
		частн.	сумм.
	2,5			40,0	170,0
1	1,63	35,2	35,2	110,5	421,2
2	1,06	35,0	57,6	136,8	501,9
3	0,72	32,1	71,2	130,6	541,4
4	0,54	25,1	78,4	105,8	556,0
5	0,50	6,0	80,0	28,0	560,0

Продолжение таблицы 7

№ клети	vпр	pcp	P	Mдв	[М]	Nдв
	м/с	МПа	МН	кНм	кНм	кВт
1	6,99	314,7	10,88	67,15	142,6	1976,4
2	10,75	454,2	10,92	70,21	138,3	2506,3
3	15,63	583,6	10,93	69,04	125,4	2658,5
4	18,87	670,4	10,92	68,42	112,7	2761,7
5	20,00	753,8	10,86	67,24	103,8	2855,3

Для наглядности энергосиловые параметры в сравнении с допустимыми значениями представлены на рис. 15 – 19.

Рис. 15. Распределение обжатий по клетям

Рис. 16. Распределение значений предела текучести и среднего давления по клетям

Рис. 17. Значение усилия прокатки в каждой клети

Рис. 18. Распределение значений момента прокатки по клетям

Рис. 19. Значения мощности двигателей в каждой клети