6. Смазки, применяемые при прокатки.

Благодаря силам трения происходит захват полосы валками. Величина обжатия зависит от угла захвата, который в свою очередь связан с коэффициентом трения. Таким образом, коэффициент трения влияет на величину обжатия, на производительность прокатных станов.

Увеличения трения на контактных поверхностях всегда сопровождается возрастанием удельного давления, что нежелательно, так как связанный с этим рост давления металла на валки требует увеличения прочности деталей прокатного стана, увеличивает их упругие деформации, снижая точность прокатки и повышает расход энергии на прокатку.

Отрицательное влияние трения сильно возрастает при уменьшении толщины, прокатываемой полосы, поэтому прокатку тонких и тончайших полос предпочитают вести в холодном состоянии, уменьшая трение за счет тщательной обработки поверхности валков и применения качественных смазок.

2.3.1 Методы опытного определения коэффициента трения при прокатке.

Существует несколько методов опытного определения коэффициента трения при захвате и в установившемся процессе прокатки:

1. Метод заторможенной полосы.

2. Метод крутящего момента.

3. Метод опережения.

4. Метод максимального угла захвата.

1. Метод заторможенной полосы.

В данном методе полоса с помощью клещевого захвата тормозится до полной остановки ее в валках (до буксования). В момент буксования замеряют силу торможения Q и давление металла на валки P. Коэффициент трения при буксовании представляет собой коэффициент трения при захвате f₃.

Если производить замеры P и Q перед началом буксования, то это будит определен коэффициент трения при установившемся процессе прокатки.

2. Метод крутящего момента.

В процессе прокатки к полосе прикладывают тормозящее усилие в виде заднего натяжения, что должно сводить опережение до минимума, при этом определяют момент прокатки (за исключением затрат энергии в приводных звеньях) по формуле:

где N – нормальное давление металла на валок;

R – радиус валка;

fy – коэффициент трения при установившемся процессе.

Вместо нормального давления N, измеряют значение полного давления металла на валки, а момент прокатки по электрическим параметрам работы двигателя. Коэффициент трения определяется по формуле:

3. Метод опережения.

Данный метод является наиболее простым и поэтому распространенным методом определения коэффициента трения при установившемся процессе прокатки. Заключается в определении угла трения βy из соотношения между трения углами:

4. Метод максимального угла захвата.

Определение коэффициента трения этим методом дает удовлетворение результатам только при условии, если передний конец образца имеет строго прямоугольную форму и задается в валки с предельно малым усилием. При этом определяют угол захвата и приравнивают ею к углу трения откуда Если предельный угол захвата определяют для установившегося процесса прокатки, для клиновидного образца, то коэффициент трения определяют по формуле:

2.3.4 Формулы для определения коэффициента трения при прокатке.

Для расчета коэффициента трения при захвате в условиях горячей прокатки используются эмпирические формулы следующих авторов:

Формула Экилунда.

где k – коэффициент, учитывающий материал валков;

для стальных валков k = 1,0;

для чугунных валков k = 0,8.

t – температура металла ⁰С.

Формула Гелеи:

при прокатке на стальных валках:

при прокатке на чугунных валках:

при прокатке на стальных или чугунных шлифованных валках:

t – температура прокатываемого металла свыше 700⁰;

υ_пр – скорость прокатки;

Формула Бахтинова.

где k₁ – коэффициент, учитывающий материал валков;

для стальных валков k = 1,0;

для чугунных валков k = 0,8.

k₂ – коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости валков и определяется по графикам;

k₃ – коэффициент, учитывающий влияние химического состава прокатываемой стали и определяется по таблицам.

Величину коэффициента трения при горячей прокатки с учетом влияния различных факторов определяют по номограммам А.П. Чекмарева и В.А. Николаева.

Формула Целикова.

При прокатке на чугунных закаленных валках при t⁰ металла свыше 700⁰ С.

Формула позволяет определить коэффициент трения при установившемся процессе прокатки.

По первым 3 формулам можно определять коэффициент трения при установившемся процессе прокатки, умножая коэффициент трения при захвате на 0,7 х 0,075.