22.Очаг деформации при продольной прокатке. Деформационные параметры.

Очагом деформации называется часть полосы, которая в данный момент времени подвергается пластической деформации. На рисунке, за очаг деформации принимают область ограниченную сечениями АА’, BB’, и дугами окружностей валков AB, A’B’. Это т.н. геометрический очаг деформации. Область, заключенная между линиями М и N – это физический (действительный) очаг деформации. Части полосы, примыкающие к очагу деформации, но не деформируемые в данный момент времени называют внешними зонами или жесткими концами. Основные понятия: Дугу АВ называют дугой контакта или дугой захвата, центральный угол альфа – углом контакта или углом захвата. Отрезок АС принимают за длину очага деформации ld. Штриховкой показана горизонтальная проекция поверхности касания полосы валками - контактная поверхность Fк. Важнейшей характеристикой явл. Отношение длинны очага деформации к средней толщине полосы: ld/hср – коэф. Формы.

В процессе прокатки изменяются линейные размеры полосы – высота (толщина), ширина и длинна. Система показателей характеризующая эти изменения: 1) высотная деформация характеризуется величиной абсолютного обжатия (дельтаh=h0-h1), относительного обжатия (истинное относительное обжатие Eh=ln(h0/h1), условное относительное обжатие (эпсилант=(h0-h1)/h0). коэф. обжатия eta(n)=h1/h0. поперечная деформация – изм. поперечных размеров полосы называется уширением. Показатели уширения: абсолютное уширение (дельтаb=b1-b0), истинное относительное уширение eb=ln(b1/b0), условное относительное уширение зета=(b1-b0)/b0. коэф. уширения кси=b1/b0. Величину поперечной деформации также характеризуют отношением абсолютного уширения к абсолютному обжатию a=дельтаb/дельтаh – показатель уширения. Продольная деформация: абсолютное удлинение дельтаl=l1-l0. Истинное относительное удлинение el=ln(l1-l0), условное относительное удлинение тета=(l1-l0)/l0. коэф. вытяжки лямбда=l1/lo or =F0/F1. Если несколько проходов через валки различают: частный коэф. вытяжки и общий коэф. вытяжки лямбда=ln/l0=F0/Fn=ламбда1*лямбда2…*лямбдаn. Средний коэф. вытяжки.

23. Условия захвата и установившегося процесса при прокатке.

Допустим, начальный захват полосы произошел и возник устойчивый процесс прокатки. Теперь будем сближать валки, постепенно увеличивая обжатие и угол контакта. Надо понять, до какого предельного значения можно довести угол контакта, пока не начнется буксование валков по Ме. Рассмотрим силы, приложенные к полосе на стадии установившейся прокатки. В каждой точке контактной поверхности на полосу действует элементарная сила нормального давления; суммирование этих сил дает равнодействующую N, направленную под некоторым углом (трезубец). По всей контактной поверхности так же действует также элементарные силы трения, их равнодействующая – это сила Т. Процесс прокатки не будет нарушен до тех пор пока втягивающие силы будут достаточными до того, чтобы преодолеть отталкивающие силы. Условие захвата: Nx=<Tx, Nx=Nsin(трезубец)захвата, Тх=Тcos(трезубец)захвата, Т =fyN, где fy-коэф. трения при установившемся процессе прокатки. Тх=fyNcos(трезубец)захвата, условие Nsin(трезубец)=< fyNcos(трезубец), разделив левую и правую части на Ncos(трезубец)захвата, получим tg(трезубец)з=<fy, fy = tg(бета)y, (бета)y – угол трения при установившемся процессе прокатки, условие захвата можно представить ввиде трезубец=<(бета)y. Угол(трезубец) характеризует точку приложения равнодействующих N и Т. Принимают что силы N и Т приложены по середине дуги контакта, т.е. трезубец=альфа/2. Тогда tg(a/2)=<fy, a=<2(бета)у – условие захвата при установившемся процессе прокатки. Максимальный угол захвата при установившемся процессе прокатки не может быть больше удвоенной величины угла трения. Из условия свободного захвата в начальный момент касания полосы с валками следует (а)захвата мах=бета захвата. Из условия захвата при установившемся процессе прокатки находим (а)мах=2бета(у). Т.о. захватывающая способность валков при установившемся процессе прокатки, как правило, оказывается более высокой, чем в начальный момент касания полосы с валками.

2 4. Кинематика процесса прокатки. Опережение и отставание Процесс прокатки можно разделить на три стадии: захват, установившийся процесс и выброс. В период захвата происходит заполнение зева валков металлом. По мере продвижения полосы через валковую щель изм. коэф. деформации, площадь контактной поверхности, давление на валки и др. параметры. Процесс прокатки имеет неустановившийся характер. Только после того, как передний конец полосы выйдет из валков на некоторое расстояние lп, процесс прокатки стабилизируется. Также неустановившийся характер имеет процесс выброса полосы из валков. Как только длинна заднего конца полосы сократится до некоторого размера lз, процесс стабилизируется (начинают изм. деформационные, кинематические и энергосиловые параметра прокатки). Основная стадия прокатки – установившийся процесс. На этой стадии параметры прокатки во времени не изменяются. При установившемся процессе прокатки через любое поперечное сечение очага деформации в единицу времени проходит одинаковое количество металла. Одна из основных кинематических задач теории прокатки закл. в определении скорости перемещения деформируемого металла относительно поверхности валков. При установившимся процессе прокатки скорость выхода переднего конца полосы из валков больше окружной скорости валков, а скорость входа заднего конца – меньше окружной скорости. При обжатии полосы по высоте частицы металла вынуждены перемещаться в продольном направлении. При этом некоторое кол-во металла выжимается вперед , по ходу прокатки; скорость этих частиц, полученная в результате деформации, суммируется с окружностью скорости валков. Другая часть смещенного объема отжимается назад, против хода прокатки; Т.о. в очаге деформации образуются две области: зона опережения, где скорость полосы больше окружной скорости валков, и зона отставания, где соотношение скоростей обратное. Между зонами опережения и отставания должно быть сечение, где скорости валков и полосы одинаковы. Это нейтральное сечение или критическое. Его положение в очаге деформации характеризуется величиной нейтрального или критического угла гамма.