
- •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)
где jii — коэффициент трения в подшипниковых опорах роликов: для шариковых подшипников ц=0,003; для роликовых ц=0,005; для игольчатых р,=0,01; для подшипников скольжения р,=0,08—ОД; d — диаметр трения в подшипниковых опорах; со — угловая скорость вращения роликов.
В том случае, если рабочие ролики опираются на опорные (см. рис. IX.3), следует принимать, что все усилие Р [формулы (IX.18) и (IX.20)] передается от рабочих роликов опорным (т.е. опоры рабочих роликов полностью разгружены).
Мощность трения качения роликов по полосе
Л'кач = Л*кач 0> = Рт(й, (IX.33)
где m — коэффициент трения качения; с учетом возможного проскальзывания между роликами и полосой следует принимать: для стальной полосы m=0,8-i-l мм; для полосы из цветных металлов m = мм.
3. Методика расчета рабочих и опорных роликов
Для повышения качества правки тонких широких листов (полосы) применяют многороликовые (17—23-роликовые) правильные машины, имеющие небольшой диаметр роликов (50—150 мм) и небольшой шаг между ними (t—1,05-4-1,1/)).
С целью обеспечения жесткости и прочности рабочих роликов применяют опорные ролики, расположенные против каждого рабочего ролика или в шахматном порядке (см. рис. IX.3). Кроме того, в машинах для правки тонких листов предусматривают возможность регулирования прогиба рабочих роликов путем перемещения по высоте (поджа- тия) опорных роликов. Конструктивно по длине бочки рабочих роликов устанавливают один, два или три ряда опорных роликов, смонтированных в подвижных траверсах (в зависимости от ширины листа и требований к качеству правки).
Расчет на прочность системы рабочие — опорные ролики представ-1 ляет некоторые трудности, так как ролики имеют цапфы значительно
меньшего
диаметра по сравнению с диаметром
роликов (т. е. меньшую жесткость) и
характер приложения и. распределения
нагрузки между рабочими и опорными
роликами является весьма неопределенным.
Рассмотрим кратко методику
распределения усилий между роликами,
представляя рабочий ролик в виде
неразрезной многопролетной балки.
Ролипц
Рабочий Опорный
$
Металл
(лист)
Зг
3=
=fc
I\R?
f?r
Ц
М, ^
^ Jfi
.4 Ц
М,
^ £
'
TTTnfh
fmrnrl ffntti f
ШШ
fiiTTTiif
тптпш
ш ^
4a
Ж
ЖШ *•
&> Mr Ш
Ш Ъ
1Т 7г
Jj4r_ т
ь
3
| ' h
с
13=?г
1
Рис.
IX.4.
К
расчету рабочих и опорных роликов
листоправнльной машины, имеющей один
(а), два (б) и три (в)
ряда опорных роликов по длине бочки
рабочих роликов
1.
Рабочий ролик подпирается одним опорным
роликом (двухпролетная балка, рис.
IX.4,а).
Влияние
средней опоры балки заменяем статически
неопределимым моментом Мj
и
рассматриваем две балки (левую и правую)
как двухопорные с равномерно
распределенной нагрузкой. В курсе
сопротивления материалов (например,
в книге С. П. Тимошенко, т.- 1) для этого
случая приведены следующие значения
момента Mi
(моменты
на опорах М0
и М2
равны нулю) и опорных реакций:
ql2
М±=—
Rn~Rz
=
(ЭД;
(IX.
34)
16
2.
Рабочий ролик подпирается двумя опорными
роликами (трехпролетная неразрывная
балка, рис. IX.4, б), причем расстояния
между опорами разные.
Применим
теорему о трех моментах:
Fп
Оп
| FП.+1
О-п+1
In 1
Мп—1
ln
-J- 2Мп
(1п
+
ln+1)
-\г
Мп+1
1п+\
—— 6
Для
каждой свободно лежащей на двух опорах
балки эпюра изгибающих моментов
имеет вид параболы с максимумом qlh/8\
площадь
па
Центр
тяжести эпю
раболического
сегмента
—
q-
12
ры
находится посередине пролета, поэтому
an=bn=lnf2.
Уравнение трех моментов будет иметь
вид (Мп_1
= Л7о = М3
= 0; М{
= Мп\
Mn+i
= M2;
из
условия симметрии М]=М2)
2(/!
-4- /о) + М-\
1% ~—
<?/4
(1\
4~ /1)> откуда
находим
W
l + fo/ii)3
4
2
+ 3(/2//j)
М-i
—
М2
=-
(IX.35)
(IX.36)
опорные
реакции як
h
~r h
/
I I
j
При
равных пролетах, т. е. /i
==
/г = получим Mi
=—
1/lOql;
R0
=
4/10^; =
II/IO9I.
Момент имеет знак «минус», т. е. имеет направление, обратное указанному на рис. IX.4, б.
Формулы (IX.37) приведены в указанной выше книге.
Рабочий валок подпирается тремя опорными роликами (четырехпролетная неразрезная балка, рис. IX.4, в), причем расстояния между крайними опорами разные.
Очевидно, что Mn_i = Mo=M4=0; Мп—М\=Мз\ h=U\ li=k. Уравнение трех моментов будет иметь следующий вид для пролетов 0—1 и
1—2:
гм, № + у+мг г, =— -2- (г? + 4);
м11г + 2мг (/2 + у + м3'/3 = гм, г2 + 4М2 г2 =—чщг.
В
результате совместного решения этих
уравнений получим
(IX.38)
При l\ = lz имеем
(IX.39)
(IX.40)
R, = ?/2 + 211, (Af, + M2); Д, = 13/14
Правые формулы (IX.40) соответствуют l\ = k> Рассмотренный случай нагружения не имеет конкретного примера в курсах по сопротивлению материалов, поэтому полученными расчетными формулами можно пользоваться при расчете на прочность роликов правильных машин. ,