8.3 Анализ факторов, влияющих на среднее удельное давление в очаге деформации

Расчетные формулы p_срi, приведенные в п. 8.2, дают возможность установить, какие факторы технологического процесса влияют на среднее удельное давление (а значит – и на величину силы прокатки).

Анализ этого влияния проще всего начать с рассмотрения приближенной формулы А.И. Целикова (8.5).

Из этой формулы можно сделать следующие выводы:

1. Величина p_срi прямо пропорциональна сопротивлению металла пластической деформации σ_фi.

2. Величина p_срi существенно зависит от коэффициента трения в очаге деформации μ_i, который в формулу (8.5) входит в виде коэффициента δ_i (формула (8.7)). Эта зависимость носит сложный характер, однако наличие членов и дает основание для вывода о том, что с ростом величины μ_i величина p_срi существенно возрастает.

Следует оговориться, что формула (8.5) не учитывает особенности трения в зоне прилипания, поэтому данный вывод относится к очагам деформации станов холодной прокатки, где прилипание отсутствует.

3. Величины p_срi и P_i уменьшаются с ростом удельных натяжений полосы (они входят в формулу (8.5) в виде коэффициентов , , вычисляемых по формулам (8.6)).

4. Через сопротивление деформации σ_фi на величины p_срi и P_i влияют такие факторы, как химический состав стали, температура полосы, ее наклеп от предшествующей деформации и скорость деформации. Характер влияния этих факторов на сопротивление деформации раскрыт в п. 6.2 главы 6.

Анализ более точных формул для вычисления p_срi, приведенных в табл. 8.1 и 8.2, дает возможность уточнить и скорректировать изложенные выше выводы о влиянии на среднее удельное давление факторов технологии прокатки. Эти уточнения состоят в следующем.

Во-первых, прямая пропорциональная связь между сопротивлением пластической деформации и величинами p_срi, P_i имеет место только в пластическом участке очага деформации. На упругих участках эти величины пропорциональны не σ_фi, а модулю упругости материала полосы Е_П, от сопротивления пластической деформации они не зависят.

Поскольку пластический участок, как правило, занимает бóльшую часть длины очага деформации, с ростом σ_фi величины p_срi и P_i увеличиваются, однако не по пропорциональной зависимости.

Во-вторых, на пластическом участке на величину среднего значения напряжений p₂, p₃ или p₂₃, влияет, помимо сопротивления деформации, модуль упругости материала полосы (через величины h_1упр, h_min, Δh_1упр, Δh_4упр, D, см. табл. 8.1).

В-третьих, с ростом удельных натяжений полосы величины p_срi и P_i уменьшаются более значительно, чем это следует из расчета по формуле (8.5).

В-четвертых, при горячей прокатке, когда преобладающую часть очага деформации занимает зона прилипания, величина p₂₃ в этой зоне не зависит от коэффициента трения μ_i, а в целом для очага деформации влияние μ_i на величины p_срi и P_i незначительно, т.к. оно проявляется только на упругих участках, длина которых в большинстве случаев составляет от 2% до 17% общей длины очага деформации [25].

Для холодной прокатки вывод о большом влиянии увеличения коэффициента трения на рост p_срi и P_i и о сложном, нелинейном характере зависимости этих величин от коэффициента трения, сделанный при анализе формулы А.И Целикова (8.5), сохраняет свое значение и при анализе формул табл. 8.1, 8.2.