4.2. Станы петлевого и прямоточного типов
1. Расчет производят сначала только для первого блока в последовательности, аналогичной расчету для станов магазинного типа (пп. 1-9), так как первый блок работает без противонатяжения (σq = 0).
2. Далее переходят к расчету силовых условий на втором блоке. Значение силы волочения на предыдущем блоке является исходным для определения напряжения волочения на следующем блоке. Определяют силу противонатяжения на втором блоке, кгс:
(116)
где Б2 = 0,05-0,3 — доля противонатяжения перед вторым блоком от силы волочения на первом блоке.
3. Рассчитывают напряжение противонатяжения на втором блоке, кгс/мм2:
4. Определяют напряжение волочения на втором блоке по уравнению (106) при
(118)
5. Последующие расчеты производят аналогично пп. 6-8 для станов магазинного типа.
6. Рассчитывают мощность волочения:
для первого блока
(119)
для следующих блоков
(120)
где Бi —- доля противонатяжения перед следующим блоком от силы волочения на предыдущем блоке.
Результаты расчета должны удовлетворять условиям
(121)
Пример. Произвести проверочный расчет переходов при волочении проволоки-заготовки из стали марки Ст20 под холодную высадку диаметром 3,0-8;04 мм из катанки диаметром 5,5 ± 0,1 мм на стане прямоточного типа ВПТ 5-6/550 (см. табл. 26).
Станы петлевого типа работают с противонатажением за счет электрической схемы привода, которая обеспечивает противонатяжение на каждом последующем после первого блока, равное одной десятой силы волочения на предыдущем блоке. Первый блок стана, имеющий ступенчатый барабан, работает без противонатяжения. В расчетах принимаем полуугол волоки α = 6° и коэффициент трения f = 0,05. Результаты расчета приведены в табл. 29.
Выполненный проверочный расчет переходов при волочении на стане прямоточного типа 5-6/550 показывает, что стабильность процесса волочения обеспечивает достаточное значение коэффициента запаса, а установленная на стане мощность двигателей каждого блока - работу без перегрузки двигателей.
. .
4.3. Станы со скольжением
1. Расчет производят для первой шайбы по пп. 1-9 для станов магазинного типа, поскольку противонагяжение на первой шайбе отсутствует, если нет дополнительного волокодержателя с сухой смазкой.
2. Переходят к расчету силовых условий на второй шайбе. Сила противонатяжения для второй шайбы,
(122)
Таблица 29
Расчет энергосиловых параметров при волочении проволоки-заготовки диаметром 3,0+0,00-0,04 мм из катанки диаметром 5,5 ±0,1 мм на стане ВПТ 5-6/550
Показатель |
Номера блоков |
|||||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
D1=440 |
D2=550 |
|
|
|
|
|
dn, мм |
5,15 |
4,6 |
4,1 |
3,65 |
3,25 |
2,96 |
μn |
1,18 |
1,25 |
1,26 |
1,26 |
1,26 |
1,21 |
σ SOI, , кгс/мм2 |
43,0 |
49,1 |
57,7 |
68,0 |
80,2 |
94,6 |
σski |
49,1 |
57,7 |
68,0 |
80,2 |
94,6 |
109,1 |
тi, кгс/мм2 |
33,9 |
34,4 |
39,6 |
46,9 |
55,4 |
69,0 |
Qi, кгс |
— |
— |
70 |
40,7 |
36,3 |
33,8 |
σqi , кгс/мм2 |
— |
— |
4,2 |
3,1 |
3,47 |
4,08 |
Δ σвол , кгс/мм2 |
4,91 |
5,77 |
6,8 |
8,02 |
9,46 |
10,91 |
σвол , кгс/мм2 |
15,76 |
22,42 |
30,81 |
34,68 |
40,73 |
42,01 |
γi |
3,1 |
2,57 |
2,21 |
2,31 |
2,32 |
2,6 |
Fn, мм2 |
20,82 |
16,61 |
13,2 |
10,46 |
8,29 |
6,88 |
Тп, кгс |
328,1 |
372,4 |
406,6 |
362,7 |
337,7 |
289,0 |
Vn, м/с |
3,5 |
4,1 |
5,12 |
6,4 |
8,0 |
10,0 |
Nвол , квт |
12,51 |
16,6 |
20,41 |
22,76 |
26,5 |
28.3 |
Nx , квт |
1,25 |
1,66 |
2,04 |
2,28 |
2,65 |
2,83 |
Nn, кВт |
13,76 |
18,3 |
22,5 |
25,04 ' |
29,1 |
31,2 |
где fШ = 0,1-0,15 - коэффициент трения проволоки по поверхности шайбы; тШ = 2 - количество витков проволоки на вытяжной и обводной шайбах.
3. Рассчитывают напряжение противонатяжения на второй шайбе, кгс/мм :
(123)
4. Определяют напряжение волочения на второй шайбе по уравнению (106) при
5. Последующие расчеты выполняют по пп 6-7 для станов магазинного тина.
6. Определяют скорости вращения шайб:
(124)
где Vп, VШп — скорости волочения проволоки и вращения чистового барабана; i- передаточное отношение между шайбами.
7. Рассчитывают мощность волочения: для первой шайбы
(125)
для следующих шайб ,
(126)
8. Полная мощность стана
(127)
Результаты расчета должны удовлетворять условиям
(128)
Пример. Произвести проверочный расчет переходов при волочении на стане UDWG 160/15 (см. табл. 27) проволоки диамет-
(разрыв)
Таблица 31
Расчет энергосиловых параметров при волочении сталеалюминиевой проволоки диаметром 4,3 мм из заготовки диаметром 8,4 мм па стане 2500/5 магазинного типа
|
Показатель |
Номера блоков |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
di , мм |
7,4 |
6,2 |
5,5 |
4,8 |
4,3 |
|
μi |
1,29 |
1,34 |
1,35 |
1,31 |
1,25 |
|
πμi |
1,29 |
1,73 |
2,33 |
3,06 |
3,82 |
|
Σ Qi |
0,23 |
0,42 |
0,57 |
0,77 |
0,74 |
|
σsoi, кгс/м2 |
112 |
122 |
134 |
148 |
160 |
|
сталь |
σski, кгс/мм2 |
122 |
134 |
148 |
160 |
172 |
mi, кгс/мм |
34,5 |
35,3 |
40 |
38,7 |
48 |
|
алюминий |
σsoi, кгс/мм2 |
7,0 |
9,6 |
12,7 |
14,8 |
15,9 |
σski, кгс/мм2 |
9,6 |
12,7 |
14,8 |
15,9 |
16,4 |
|
mi, кгс/мм2 |
9,0 |
9,1 |
6,0 |
3,5 |
2,0 |
|
|
σвол Ti, кгс/мм2 |
-62,63 |
-70,66 |
-76,27 |
-81,93 |
-83,84 |
σвол Mi , кгс/мм2 |
+49,77 |
+50,64 |
+ 56,93 |
+62,17 |
+72,3 |
|
ΣАiσвол, кгс/мм2 |
17,7 |
22,14 |
23,0 |
•24,3 |
21,4 |
|
Δ, кге/мм2 |
1,0 |
1,3 |
1,5 |
1,6 |
1,6 |
|
σMTвол , кге/мм2 |
8,7 |
23,44 |
24,5 |
25,9 |
23,0 |
|
γ |
1,95 |
1,9 |
1,9 |
1,95 |
2,1 |
|
Fi, мм2 |
43,0 |
32,15 |
23,8 |
18,1 |
14,5 |
|
Ti., кге |
804, 1 |
753,6 |
578,2 |
468,8 |
333,5 |
|
Vi, м/с |
3,8 |
4,7 |
5,9 |
7,36 |
9,2 |
|
N, кВт |
36,6 |
42,5 |
40,9 |
41,4 |
36,7 |
|
Результаты расчетов показывают, что для данной конструкции биметалла и при принятом режиме обжатий коэффициент запаса выше критического значения. Волочение рекомендуется проводить с применением трубок-насадок для создания условий гидродинамического трения и Принудительного подавления вне-контактной деформации мягкой алюминиевой оболочки. Найденные значения мощности определяют необходимую мощность привода волочильного стана.