4.3.1 Основные геометрические размеры станины

• ширена окна b = 1600 мм;

• высота окна h = 5200 мм;

• ширина сечения стойки В_г = В₃ = 800мм;

• высота сечения стойки ,

где

• диаметр отверстия под нажимную гайку ;

• диаметр отверстия под нажимной винт d₂ = 565 мм;

h₁ = 800 мм, h₂ = 700 мм, В₁ = 1500 мм.

Рисунок 4.4- Станина закрытого типа и напряжения возникающие в станине

4.3.2 Расчет прочности станины

Определим геометрические параметры станины:

₍₇₅₎

где b_0K, h_0K - ширина и высота окна станины соответственно;Х_C2, Y_C1, Y_C3 - расстояние от внутренней поверхности окна до нейтральной оси сечения стойки, верхней и нижней поперечины.

₍₇₆₎

Найдем положение нейтральной оси Y_ci в верхней поперечине:

₍₇₇₎

Определяем момент сопротивления:

₍₇₈₎

где - момент инерции в верхней поперечине:

₍₇₉₎

Изобразим на рисунке 4.5 внутренние силовые факторы в сечениях основного контура станины.

А - эпюра изгибающих моментов; Б - эпюра поперечных сил; В – эпюрапродольных сил.

Рисунок 4.4 - Внутренние силовые факторы в сечениях основного контура станины

Станину рассчитывают на максимальное вертикальное усилие, действующее на шейку валка. В клетях листовых станов это усилие равно половине полного давления металла на валки У = Р/2.

В каждой стойке станины будут действовать растягивающее усилие У/2 и изгибающий момент М₀, а в поперечинах - противоположные по направлению изгибающие моменты и М_ь М.

Максимальный изгибающий момент будет действовать в середине длины поперечины .

Так как , то реактивные моменты в углах станины могут быть определены:

₍₈₀₎

₍₈₁₎

где ₍₈₂₎

Моменты от вертикальных усилий, действующих на верхнюю и нижнюю поперечины:

₍₈₃₎

Определяем напряжения растяжения в середине верхней и нижней поперечин:

₍₈₄₎

Рассчитываем напряжения в стойке станины по формуле:

₍₈₅₎

4.3.2 Расчет упругой деформации и коэффициента жёсткости станины

Прогиб среднего сечения от изгиба и действия поперечных сил по зависимости:

для верхней поперечины

₍₈₆₎

где f_B' - изгиб от силы Р и момента М₁f_B" - изгиб от действия поперечных сил;

где Е и G - модуль упругости (2 * 10⁵ МПа) и модуль сжатия (0,75 * 10⁵МПа)

к = 1,2 - коэффициент для прямоугольного сечения поперечины;

Fi - площадь поперечного сечения верхней поперечины = 1,18 м².

₍₈₆₎

для нижней поперечины:

₍₈₇₎

₍₈₈₎

где F₃ – площадь поперечного сечения нижней поперечины

₍₈₉₎

Суммарная вертикальная деформация станины:

Жесткость станины по вертикали (в направлении действия силы Y) находим по зависимости:

₍₉₀₎

Заключение

В технологической линии ММК имеются все необходимые механизмы и агрегаты для выплавки и дальнейшей прокатки стали HC340LA.

Представленный расчёт основного оборудования непрерывного четырехклетьевого стана 2500 холодной прокатки показывает, что все технические характеристики стана позволяют произвести прокатку стали HC340LA.

Использование стали HC340LA позволит повысить конкурентоспособность отечественной металлургии, а так же увеличить сортамент производимого на ОАО «ММК», в частности ЛПЦ – 5, холодного проката.

Список использованых источников

1. Высокопрочные деформируемые стали: www.ruukki.ru › сталь › Холоднокатаные стали, 2014.

2. Технология производства низкоуглеродистой стали в кислородно-конверторном цехе с агрегатами большой вместимости ТИ 101-СТ-ККЦ-83-2002, ОАО«ММК».г. Магнитогорск, 2013. 88с.

3. Туркенич Д. И., Автоматизация процесса плавки в конвертере, М., 1966

4. Смирнов А.Н., Куберский С.В.*, Штепан Е.В. Донецкий национальный технический университет;2009.

5. Салганик В.М., Гун И.Г. Развитие широкополосных станов горячей прокатки // Черная металлургия. Сер. Прокатное производство/Ин-т "Черметинформация". - М., 1990. Вып. 1.-ЗЗс.

6. Технологическая инструкция широкополосного стана 2500. г.п,ТИ-101-П-ГЛ4-71-02- Магнитогорск: ОАО «ММК», 2008

7. Холодная прокатка полос на непрерывном 4 - клетевом стане "2500". ТИ-101-П-ХЛ5-156-2013, ММК. г. Магнитогорск, 2013. 53с

8. Румянцев М.И. Разработка режима холодной прокатки на НШСХП/ФБГОУ ВПО «МГТУ им.Г.И. Носова, 2013. – 62с.

9. Выбор и расчет валков прокатных станов: Методические указания. Магнитогорск: изд. МГМИ и Г. И. Носова, 2005

10. Е..Артамонова «Нажимные устройства прокатных станов» Черметинформация» М., 1988.

11. П.П. Пацекин «Станы и рабочие клети для прокатки». Магнитогорск: МГТУ, 1999 58с