
- •Королев а. А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов:
- •Андреи андреевич королев конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов 2-е изд.
- •Часть первая теория расчета давлений, усилий и мощности при прокатке
- •Глава I. Основы теории обработки металлов давлением и теории прокатки . .
- •Глава II. Давление и усилие на валки, моменты и мощность прокатки
- •Глава IV. Привод валков рабочих клетей
- •Часть третья режущие машины
- •Глава V. Ножницы с параллельными ножами
- •Глава IX. Лнстоправильные и сортоправильные машины .... 295
- •Глава I.
- •Элементы теории напряжений
- •2. Механические схемы деформации
- •Пластическая деформация металла
- •Основные расчетные параметры процесса прокатки
- •V,. Град
- •Глава II.
- •Давление при равномерной деформации металла
- •Давление при неравномерной деформации металла
- •Влияние натяжения полосы при холодной прокатке
- •Влияние упругого сплющивания валков при холодной прокатке
- •Влияние внешних зон
- •Давление на валки при прокатке сортовых профилей
- •Измерение давления металла на валки при прокатке
- •Простой процесс прокатки
- •Прокатка на стане с холостым валком
- •Прокатка на стане с валками неравного диаметра
- •Прокатка полосы с натяжением
- •Прокатка на многовалковом стане
- •Момент и мощность прокатки
- •Проверяем наличие зоны прилипания на дуге захвата а:
- •Определяем среднее давление металла на валки и полное усилие прокатки:
- •Проверяем наличие зоны прилипания по формуле (II.18а):
- •Находим длину контакта без учета влияния упругого сплющивания валков
- •Определяем среднее давление металла на валки с учетом натяжения полосы.
- •Определяем полное усилие прокатки:
- •Определяем длину контакта и среднее давление с учетом упругого сплющивания валков при прокатке без натяжения:
- •Определяем длину контакта и среднее давление с учетом упругого сплющивания валков при прокатке с натяжением:
- •Находим полное усилие прокатки с учетом упругого сплющивания валков:
- •Усилия на 1 мм ширины бочки валка и среднее давление согласно формулам (II.25а) и (н.25г) для п.П.1, 2 и 3 соответственно равны:
- •Находим величины:
- •Находим величины:
- •Определяем полное усилие прокатки
- •Определяем:
- •Находим полное усилие прокатки
- •То же, с учетом упругого сплющивания валков:
- •Определяем момент при прокатке полосы без натяжения:
- •При прокатке полосы с натяжением момент прокатки (момент на бочке валков) значительно меньше, чем при прокатке без натяжения.
- •Проверка двигателя по моменту.
- •Проверка двигателей по мощности.
- •Определяем момент прокатки
- •Находим статическую мощность двигателей другим способом — по удельному расходу энергии.
- •Поясним данные, приведенные в табл. II. 1.
- •Поясним данные табл. II.1 применительно к нагрузочной диаграмме, приведенной на рис. 11.29.
- •Глава III.
- •Подшипники и подушки валков
- •Механизмы и устройства для установки и уравновешивания валков
- •Рабочие клети прокатных станов
- •Глава IV.
- •Шпиндели
- •Максимальное усилие в зубчатом зацеплении рассчитаем по формуле (IV.26)
- •Глава V.
- •Назначение и основные параметры
- •Ножницы с эксцентриковым плавающим валом
- •Глава VI.
- •Классификация и назначение
- •Глава VII.
- •Назначение
- •Глава Vlfl.
- •Барабанные летучие ножницы
- •Кривошипно-шатунные летучие ножницы
- •Глава IX.
- •Назначение и классификация листоправильных машин
- •3. Методика расчета рабочих и опорных роликов
- •Конструкция
- •Глава X.
- •It]* 205-0.984 Номинальный момент электродвигателя
- •Перспективы развития прокатных станов
- •6. Рассчитываем полное усилие прокатки:
- •2. Тангенциальное напряжение на внутренней поверхности втулки по формуле Ляме
- •2. Находим статический момент резания.
- •1 Определяем среднее давление металла на валки по формуле (II.21а)
Поясним данные табл. II.1 применительно к нагрузочной диаграмме, приведенной на рис. 11.29.
Рассмотрим первый проход.
Полное усилие прокатки
Р = Рср lb = 70-135.1000 = 9,4- 10е Н = 9,4 МН.
Момент прокатки при коэффициенте плеча приложения сила Р -ф=0,48.
Мпр = 2Pipt = 2.9,4-0,48-0,135 « 1,2 МН-м.
Момент трения в подшипниках валков
МТР1 = 0,0075-9,4 = 0,07 МН-м.
Статический момент на валу двигателей
Мст = (МПр + МтрО/Л = (1,2 + 0,07)/0,99« 1,28 МН-м.
Момент двигателей при разгоне стана вхолостую (без слитка)
Мг = Мх.х + Мдша = 0,05 + 0,6 = 0,65 МН-м.
Этот момент является постоянным для всех проходов (поэтому не имеет отдельной графы в табл. II. 1).
|
S I н и 5 |
X X 1 |
Данные для подсчета Мшв |
||||||||||||||||
и |
|
О |
X X 1 о 3 X |
3 5 |
м;<. |
|
о и |
X о >< S |
|||||||||||
(МН-м)8-с |
(МН м)г- с |
||||||||||||||||||
|
1,28 |
1,93 |
0,17 |
3,0 |
0,5 |
0,81 |
0,63 |
0,32 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
1,80 |
2,45 |
0,17 |
4,8 |
0,5 |
1,62 |
1,15 |
1,06 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
2,05 |
2,70 |
0,17 |
5,9 |
1,0 |
4,1 |
1,40 |
1,56 |
0,11 |
6,5 |
0,0160 |
||||||||
|
2,05 |
2,70 |
0,17 |
5,9 |
1,0 |
4,1 |
1,40 |
1,56 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
3,58 |
4,23 |
0,17 |
14,5 |
1,5 |
19,0 |
2,93 |
6,80 |
0,11 |
3,0 |
0,0075 |
||||||||
|
3,58 |
4,23 |
0,17 |
14,5 |
1.5 |
19,0 |
2,93 |
6,80 |
0,11 |
4,5 |
0,0037 |
||||||||
|
4,00 |
4,65 |
0,17 |
17,4 |
1,6 |
25,6 |
3,35 |
8,80 |
0,11 |
6,5 |
0,0160 |
||||||||
|
4,00 |
4,65 |
0,17 |
17,4 |
1,6 |
25,6 |
3,35 |
8,80 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
5,35 |
5,0 |
0,17 |
20,0 |
1,7 |
49,0 |
4,70 |
17,60 |
0,11 |
3,0 |
0,0075 |
||||||||
|
5,35 |
5,00 |
0,17 |
20,0 |
1,7 |
49,0 |
4,70 |
17,60 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
5,56 |
6,21 |
0,17 |
30,0 |
1,8 |
55,0 |
4,91 |
19,00 |
0,11 |
3,0 |
0,0075 |
||||||||
|
5,56 |
6,21 |
0,17 |
30,0 |
1,8 |
55,0 |
4,91 |
19,00 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
5,77 |
6,42 |
0,17 |
33,0 |
1,9 |
62,0 |
5,12 |
21,20 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
4,85 |
5,50 |
0,17 |
24,0 |
2,0 |
46,4 |
4,20 |
14,30 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
4,86 |
5,51 |
0,17 |
24,0 |
2,2 |
51,0 |
4,21 |
14,50 |
0,11 |
3,0 |
0,0075 |
||||||||
|
3,93 |
4,58 |
0,17 |
17,0 |
2,3 |
35,0 |
3,28 |
8,60 |
0,11 |
1,5 |
0,0037 |
||||||||
|
3,30 |
3,95 |
0,17 |
12,5 |
2,5 |
26,0 |
2,65 |
5,60 |
0,11 |
3,0 |
0,0075 |
||||||||
|
3,51 |
4,16 |
0,17 |
14,0 |
2,5 |
31,0 |
2,86 |
6,50 |
0,11 |
1,0 |
0,0025 |
||||||||
|
2,48 |
3,13 |
0,17 |
7,8 |
2,5 |
15,15 |
1,83 |
2,70 |
0,11 |
6,0 |
0,0150 |
||||||||
Итого |
3,23 |
315,7 | |
31,9 | |
572,73 |
- |
182,30 |
2,09 |
50 |
0,124 |
[
ЩГ
.
г'
М2 = Мст + МДИН2 = 1 >28 + 0,65 = 1,93 МН-м.
(экв
М3 = Мст = 1,28 МН-м.
Момент двигателей при замедлении (торможении) стана с металлом в валках
Мл = Мст — Мдт2= 1,28 — 0,65 = 0,63 МН-м.
Момент двигателей при торможении стана после выброса металла из валков (перед реверсированием)
М6 = MIiX — Мдин! = 0,07 — 0,6 =—0,53 МН-м.
Далее подсчитываем длительность периодов времени: разгона стана до момента захвата металла валками t\, прокатки металла с ускорением t% прокатки металла при установившейся скорости /3, конца прокатки при замедлении стана tit торможения стана перед реверсом ts. Захват металла валками осуществляется при частоте вращения ni=20 об/мин («1= 2 1/с) и ускорении ei=5 1/с2, поэтому
/1 = ©i/e1=2/5 = 0,4 с.
Принимаем, что прокатка при установившейся скорости происходит при п3=60 об/мин (©3 = 6 1/с), поэтому
t2 = ((03 — ©О/б! =(6 — 2)/5 = 0,8 с.
L
/
©з
-f-
©]
V
2©3
2
м/с И
©4
=
©1
=
2,5
(G+2o
2
1
12
*3
=
0,8
, ©4 + ©3
*2
“
2со,
+ 6
4 =0,5 с.
12
Прокатка при замедлении стана происходит при скорости выброса металла со4 = 1 1/с и 84=5 1/с2, поэтому
<4= (©з — ©4)/е4= (6 — 2)/5 = 0,8 с.
Время торможения стана после выброса металла из валков (до остановки для последующего реверса) при со*=2 1/с и 85=5 1/с2
/5 = ©4/85 = 0,4 с»
Подсчитанные значения tu /2, /4 и t5 принимаем постоянными, поэтому в табл. II. 1 они не указаны (при более точных подсчетах эти периоды времени будут различными для разных проходов в зависимости от вида нагрузочной диаграммы на рис. 11.29 и различных значений со и в).
Для проверки момента двигателя по среднеквадратичному (эквивалентному) моменту подсчитываем значения произведений МЧ для каждого периода в отдельности рь t2,...tx.x). Например, для первого прохода, (Мн-м)2-с
М\ <! = 0,652-0,4 = 0,17; М22 t2 = 1,932-0,8 = 3,0;
Л^/3= 1,282-0,5 = 0,81; AfJ *4 = 0,632-0,8 = 0,32;
/5 = 0,532 0,4 = 0,11; М2ХХ tx х = 0,052-1,5 = 0,0037.
Подсчитываем сумму произведений МЧ всех проходов металла через валки для каждого периода (tu...tx.x) в отдельности. Получим для периодов, (МН-м)2-с:
Первого 2Af2 /*=3,23
Второго SAff 4=315,70
Третьего ъм\ /З=572,73
Четвертого /4= 182,30
Пятого SAf2/5=2,09
Холостого хода . . . . SAI?X-X /х х=0,124
Длительность цикла (ритма) прокатки одного слитка составляет /ц ~ ^маш + ^пауэ = (^i + h + ^4 + ^5) п + 2/3 + £tx.x —
= (0,4 4-0,8 + 0,8 + 0,4) 19 + 31,9 + 50= 126,5 с.
Проверка двигателя на нагрев его обмоток по среднеквадратичному моменту (эквивалентному току в якоре)
Таким образом, Ма,;в<Л4и=3,3 МН-м, и двигатели не будут перегреваться.
Проверка двигателя на перегрузку по максимальному моменту. Из табл. II.1 следует, что максимальный момент двигателей будет при прокатке в 11, 12 и 13 проходах: Мтах = 6,42 МН-м. Коэффициент перегрузки двигателей по моменту будет
k = Л*тах/А*я= 6,42/3,3=1,95, что ниже допустимого [/г] = 2,5.
А. А. Королев
Часть РАБОЧИЕ ЛИНИИ вторая ПРОКАТНЫХ СТАНОВ