Методика расчета калибровки валков обжимной клети «1300» при прокатке двутавровой балки по методу б.П. Бахтинова

Расчет калибровки балочных калибров ведется против хода прокатки.

Определяем горячие размеры профиля:

Высота балки (соответствует ширине калибра)

(1)

Ширина полки (соответствует высоте калибра)

(2)

Толщина стенки (шейки)

(3)

Средняя толщина полки

(4)

Определяем недостающие размеры и площадь профиля без учета радиусов закруглений:

Высота фланцев

(5)

Толщина фланцев у основания

(6)

Толщина фланцев на конце

, (7)

где - уклон внутренних граней фланцев.

При прокатке балок в прямых калибрах

Площадь поперечного сечения профиля

, (8)

где - площадь шейки, мм²

- площадь каждого фланца, мм²

(9)

(10)

Определяем общий коэффициент деформации в балочных калибрах:

, (11)

где - толщина открытого или закрытого фланца у основания в чистовом калибре;

- высота разрезного калибра;

- высота чистового калибра;

- ширина разрезного калибра.

Отношение зависит от количества профильных калибров, диаметра рабочих валков стана и берется в пределах 1,6 – 1,8.

Ширина разрезного калибра определяется по формуле:

, (12)

где - ширина чистового калибра;

- число фасонных калибров без разрезного.

Общее число фасонных калибров принимается с учетом практических данных, либо определяется по эмпирической зависимости

,

где - номер профиля балки.

На основании практических данных намечаем частные коэффициенты деформации по пропускам с таким расчетом, чтобы

(13)

Определяем размеры балочных калибров:

1 Калибр (чистовой)

Размеры калибра соответствуют горячим размерам профиля.

2 Калибр

Расчет второго калибра ведем с учетом коэффициента деформации в первом (против хода прокатки) пропуске - .

Для удобства расчета искомые размеры следует обозначать буквами со штрихом, а известные размеры предыдущих калибров – буквами без штриха.

Толщина шейки:

(14)

Ширина шейки

, (15)

где: – ширина шейки в предыдущем калибре;

- уширение в предыдущем калибре

(16)

где - порядковый номер калибра, в котором определяется уширение.

Высота открытого фланца

(17)

Где - катающий диаметр у шейки в предыдущем калибре, определяется с учетом допустимой переточки валков.

(18)

Высота закрытого фланца

(19)

Коэффициент высотной деформации в закрытом фланце предыдущего калибра

(20)

Коэффициент боковой деформации в закрытом фланце предыдущего калибра:

(21)

Аналогично определяются коэффициенты высотной и боковой деформации в открытом фланце предыдущего калибра

(22)

(23)

Толщина фланцев у основания

(24)

(25)

Толщина фланцев на конце

(26)

(27)

Радиусы закруглений у основания фланцев:

(28)

(29)

где - величина постоянная на протяжении всей калибровки заданного профиля и определяется по формуле:

, (30)

где и - соответствующие размеры готового профиля, определяемые по ГОСТу.

Радиусы закруглений в глубине вреза закрытых фланцев:

, (31)

где - величина постоянная и определяется по формуле:

, (32)

где и - соответствующие размеры готового профиля, определяемые по ГОСТу.

Радиусы закруглений в глубине вреза открытых фланцев не рассчитываются (принимаются конструктивно).

Площадь калибра

, (33)

где (34)

(35)

(36)

Аналогично рассчитываем остальные профильные калибры, включая разрезной. Если в получившемся разрезном калибре сумма толщины фланцев у основания открытых или закрытых ручьев окажется приблизительно равной ширине разрезного калибра ( или ), то распределение коэффициентов деформации по пропускам произведено верно.

При необходима корректировка калибровки за счет некоторого сокращения коэффициентов деформации в предыдущих профильных калибрах.

Если же величина или значительно меньше , то калибровку корректируют за счет увеличения коэффициентов деформации в профильных калибрах, предшествующих разрезному. Сказанное выше приемлемо для балок до №24.

Определяем размеры прямоугольного раската, задаваемого в разрезной калибр:

Ширина раската:

мм. (37)

Высота раската определяется по методу М.С. Мутьева:

, (38)

где - высота разрезного калибра;

- площадь разрезного калибра;

и высота и ширина раската, задаваемого в разрезной калибр.

Ориентировочно высота раската может быть определена по формуле:

, (39)

где - высота первого калибра (ширина полки балки)