5.2 Методы количественной оценки расхождения скорости полосы и окружной скорости бочки валков

Изложенные в п. 5.1 закономерности изменения средней по сечению скорости полосы по длине очага деформации приводят к тому, что скорость полосы на выходе из валков (скорость прокатки), как правило, оказывается не равной окружной скорости бочки валков, т.е. для i-й рабочей клети непрерывного n-клетевого стана:

,

где υ_i – скорость прокатки в i-й клети, υ_вi – окружная скорость бочки валков в этой клети.

Расхождение величин υ_i и υ_вi необходимо учитывать при расчете скорости вращения валков в процессе настройки стана. Этот учёт осуществляют с помощью коэффициента опережения, который для i-й рабочей клети равен:

. (5.5)

В очаге деформации 1^го структурного типа (с одним нейтральным сечением, см. п. 5.1) υ_i > υ_вi, поэтому согласно формуле (5.5), S_i >0, т.е. коэффициент опережения положительный.

В очагах деформации 2^го и 3^го структурных типов (без нейтральных сечений и с двумя нейтральными сечениями) υ_i < υ_вi (скорость прокатки меньше окружной скорости вращения валков), поэтому, согласно формуле (5.5), S_i< 0, т.е. коэффициент опережения отрицательный.

По физическому смыслу отрицательный коэффициент опережения правильнее было бы называть коэффициентом отставания. Термин «коэффициент опережения» был введен в теорию прокатки в тот период, когда она рассматривала только очаги деформации с одним нейтральным сечением.

Чтобы не усложнять традиционную терминологию введением нового термина, авторы работы [25] решили для очагов второго и третьего структурных типов сохранить термин «коэффициент опережения», а отставание полосы от валков на выходе из очага деформации учитывать отрицательным знаком величины S_i.

Если задана скорость прокатки υ_i и известна величина коэффициента опережения S_i, то требуемая окружная скорость бочки валка, согласно формуле (5.5), будет равна:

(5.6)

Чтобы обеспечить такую скорость, необходимо, чтобы главный двигатель рабочей клети имел скорость вращения валков, равную:

(5.7)

где D – диаметр бочки валков.

Величину коэффициента опережения в i-й рабочей клети наиболее достоверно можно рассчитать по формулам, полученным авторами работы [25]:

а) для очага деформации с 1 нейтральным сечением:

, (5.8)

где h_н и h_i – толщины полосы в нейтральном сечении и на выходе из очага деформации;  – угол захвата полосы валками;

б) для очага деформации без нейтральных сечений:

(5.9)

где – среднее значение сопротивления деформации материала полосы в i-й клети; Е_п – модуль упругости материала полосы;

в) для очага деформации с двумя нейтральными сечениями:

, (5.10)

где h_н1 – толщина полосы в первом нейтральном сечении.

Расчетные формулы величин h_н и h_н1, входящих в выражения (5.8) и (5.10), приведены в главе 6.