3.3.1. Первая клеть с валками полного охвата.

Нахождение радиуса валка горизонтальной клети в сечении кромки заготовки.

R_iк=D_iн^д/2+R_iн·(1-cоs(В_л/2R_iн)), мм

где D_iн^д-диаметр нижнего валка по дну калибра, мм;

R_iн-радиусы формовки нижних валков, мм;

В_л-ширина штрипса, мм.

В_1к=490/2+551,35·(1-cоs(679,63/2·551,35)=346,45 мм

Высота профиля определяется по формуле:

Н_пр.i=R_i·(1-cоs(В_n/2·К_iн), мм

Н_пр.1=551,35·(1-cоs 679,63/2·551,35)=115,5 мм

Длина контакта кромки с валком:

L_iк=R_iк·arccos((D_iн^д/2+Н_вх.пр.i)/R_iк), мм

где Н_вх.пр.i-высота профиля при входе заготовки в калибр, мм

Н_вх.пр.i=0,94·Н_пр.i, мм

где Н_пр.i-высота профиля, мм

Н_вх.пр.1=0,94·115,5=95,36 мм

L_1к=346,45·arccos((490/2+95,36)/346,45)=65,06 мм

Длина контакта кромки с валком с учетом 10% распружинивания определяется по формуле:

l_i=0,1·L_iк, мм

l_1k=0,1·65,06=6,51 мм

Определение катающего диаметра валков:

D_iк=200·/60·_i, мм

где -линейная скорость полосы, м/мин;

_i-угловая скорость вращения валка, рад./сек.

_i=·n_i/30, рад/сек

где n_i-число оборотов валка, об/мин.

_1н=3,14·20/30=2,09 рад/сек

_1в=3,14·22/30=2,3 рад/сек

D_1к^н=2000·30/60·2,09=478,5 мм

D_2к^н=2000·30/60·2,3=434 мм

При сравнении диаметров получим:

D_1к^нD_1н^д и D_1к^вD_1р^в,то следовательно верхний и нижний валки находятся в зоне опережения.

Определение величины изменения деформации гиба в первой клети:

₁=₁

_i=S/2R_i,

где S-толщина штрипса, мм

₁=6/2·551,35=0,00544

Напряжение на наружной поверхности полосы:

_i=_т+П(_i-_т), мПa

где _т-предел текучести металла, мПа;

П-модуль упрочнения, мПа.

_т=320 мПа, П=800 мПа

_т=320/190000=0,0016

₁=320+800·(0,00544-0,0016)=323,07 мПа

Определение длины внеконтактной деформации:

L_i^вн.д.=К_свi·L_iк, мм

где К_свi-коэффициент увеличения зоны внеконтактной деформации

L_i^вн.д.=6·65,06=390,24 мм

Величина усилия формоизменения определяется:

Р_i^ф=₁·_i·S·В_л·L_i^вн.д./К_ф·В_iн, Н

где К_ф-коэффициент формы;

В_iн-ширина i-ого калибра, мм

Р₁^ф=323,07·0,00544·6·679,63·390,24/0,2·636,21=21979,6 Н

Тянущее усилие определяется по формуле:

Т_тi=2·f·Р_i^ф, Н

где f-коэффициент трения, f=0,080,12

Т_т1=2·0,1·21979,6=4395,93 Н

3.3.2. Вторая клеть с валками полного охвата.

Расчет аналогичен расчету в первой клети.

Нахождение радиуса второй клети в сечении кромки заготовки:

R_2к=492/2+275,68·(1-cоs 679,63/2·275,68)=430,15 мм

Определение высоты профиля:

Н_пр.2=275,68·(1-Соs 679,63/2·275,68)=184,13 мм

Нахождение длины контакта кромки с валком:

Н_пр.2^вх=0,94·184,15=173,10 мм

L_2к=430,15·arccos((492/2+173,1)/430,15)=97,71 мм

Нахождение длины контакта кромки с валком с учетом 10% распружинивания:

l_2k=0,1·97,71=9,77 мм

Угловая скорость валков второй клети:

_н2=3,14·20/30=2,09 рад/сек,

_в2=3,14·27/30=2,83 рад/сек

Катающий диаметр валков второй клети:

D_2к^н=2000·30/60·2,09=478,5 мм

D_2к^в=2000·30/60·2,83=353,4 мм

Из сравнения диаметров D_2к^н и D_2н^д видно, что D_2к^н D_2к^д, так как 478,5492мм

Из сравнения диаметров D_2к^в и D_2в^д видно, что D_2к^вD_2в^д, т.к. 353,4357 мм.

Следовательно, оба валка находятся в зоне опережения.

Определение величины изменения деформации гиба во второй клети:

₂=6/2·275,68=0,01088

₂=0,01088-0,00544=0,00544

Напряжение на наружной поверхности полосы:

₂=320+800·(0,01088-0,0016)=327,42

Определение длины внеконтактной деформации:

L₂^вн.д=6·97,71=586,26 мм

Определение величины усилия формоизменения во второй клети:

Р₂^Ф=327,42·0,00544·6·679,63·586,26/0,2·520,57=40898,65 Н

Тянущее усилие во второй клети:

Т_т2=2·0,1·40898,65=8179,73 Н