Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Шор Э.Р. Новые процессы прокатки

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
29.33 Mб
Скачать

60 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

и давлением. Нелинейный характер зависимости V~f(P) при малых давлениях объясняется наличием зазоров в сопряжениях деталей и постепенным ростом величины площади соприкосно­ вения стыков отдельных детален рабочей клети.

Для того чтобы определить, как распределяется общая де­ формация клети между отдельными ее узлами, эксперимен­

тально исследовалась зависимость деформаций

этих узлов от

давления металла на валки.

рабочей клети

Зависимость упругой деформации станины

от давления на валки представлена на рис. 37.

 

Как и следовало ожидать, деформация станины изменяется пропорционально изменению действующего усилия. При ма­ лых давлениях на валки = 100 т) деформация станины рав­ на 0,05 мм, что составляет 10% от общей деформации рабочей клети; при наибольших давлениях (Р = 700 т) деформация

станины равна 0,35 мм, или 17% от общей деформации рабочей

клети. Таким образом, деформация станины составляет всего

10—17% от общей деформации рабочей клети стана. (Анало­ гичные результаты были получены в ЦКБММ при исследова­ нии другого стана холодной прокатки — кварто 1680 мм.)

Зависимость деформации нажимного винта, гайки и стака­

на (Тн.в); от усилия, действующего на валок, представлена на рис. 38. Из рисунка видно, что криволинейная зависимость де­ формации от давления наблюдается только при малых давле­ ниях (Р < 200 т) и объясняется постепенным увеличением пло­ щади соприкосновения стыков отдельных деталей.

Для определения отклонений между фактическим и рас­ четным профилем листа строим, по результатам замеров, гра­ фик изменения толщины листа Лпф(Р) (рис. 39). Расчетный профиль листа, а также изменение зазора между валками с

учетом деформации нажимного винта, гайки и стакана

опреде­

ляются путем обработки данных,

зафиксированных на

осцил­

лограмме. Зная давление прокатки

при захвате листа,

опреде­

ляем расстояние между валками 1гр

перед входом листа в валки:

Лр1 = йп, — Тх,

(8>

где /гП1 — толщина переднего конца листа после прокатки;

Т1 — упругая деформация деталей рабочей клети

в мо­

мент захвата листа валками.

 

Для того чтобы найти расстояние между валками в осталь­ ных рассматриваемых точках осциллограммы, по показаниям тахомашины [п„ =f (^сек)] определяется путь, пройденный нажимными винтами:

Рис. 38. Зависимость упругой деформации нажимного винта, гайки

и стакана от давления металла на валки

Рис. 39. Влияние упругой деформации рабочей клети на точность прокатываемых листов

62 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

где F площадь, ограниченная кривой ntl = f(tceK )

на участ­

ке между двумя рассматриваемыми точкам.и

осцилло­

граммы (/);

m — масштаб кривой п„ = f(tCCK );

tx—продолжительность прокатки рассматриваемого участ­

ка листа;

I — длина рассматриваемого участка осциллограммы.

Зная путь, пройденный нажимным винтом, находим расчет­ ное расстояние между валками в данный момент прокатки:

hpu = /?Р1 + Si —п .

(10>

На основании полученных данных

построен

расчетный про­

филь клиновидного листа /гр = /(Л)

и определены отклонения

между фактическим и расчетным профилем листа.

Полученные отклонения сопоставляли с упругими деформа­

циями рабочей клети. Результаты экспериментальных иссле­

дований представлены в табл. 3.

Т JT

 

что отношение

------ 1

на-

Из приведенных данных видно,

ходится в пределах 0,9—1,1;

это

свидетельствует

7

что

о том,

расхождения между расчетным

и фактическим профилем

лис­

та определяется главным образом упругой деформацией рабо­ чей клети.

Сопоставляя графики Лпф(Л) и hp=f(L), можно заклю­ чить, что упругая деформация рабочей клети сохраняет прямо­

линейный профиль прокатываемого листа, но клиновидность.

листа уменьшается. При этом чем больше упругая деформация клети, тем значительнее отклонения фактического профиля

листа от расчетного.

Для определения влияния упругой деформации отдельных, узлов рабочей клети на точность прокатываемых листов пере­ менного сечения ходомером, установленным на верхней подуш­

ке (см. рис.

31), записывались расстояния между валками hx.

Разность hx—Ар

равна упругой

деформации узла

нажимных

винтов, гаек и стаканов (у' в).

 

 

 

Зная величину

отклонения от

расчетного

профиля, вызван­

ную общей

упругой деформацией рабочей

клети

hn — hp, а<

также величину отклонений за счет упругой деформации стани­ ны ( 7СТ) и узла нажимных винтов, гаек и стаканов (/гЛ.— /гр),.

можно определить влияние упругой деформации узла валков и

подушек (рис. 40)

на геометрию прокатываемых

листов пере­

менного сечения:

 

 

1

Тв = hn — hx — -[ст-

(Н >

Номер осциллограмм

Номера проходов

1

1

о

II

3III

4IV

5V

6VI

7VII

8 VIII

Таблица 3

Экспериментальные данные о влиянии упругой деформации деталей рабочей клети на точность прокатываемых листов переменного сечения

Толщина

Расстояние

Давление

Упругая

 

Расстояние

 

 

Упругая деформация

 

 

листа после

между

металла

деформация

ftn ~ hp

между

 

 

 

 

 

 

 

 

валками по

 

 

 

 

 

 

 

 

прокатки

валками

на валки.

деталей

 

показаниям

 

 

нажимного

 

 

валков

 

рабочей

1

станины

 

 

 

hn, мм

ftp, мм

Р

ходомера

винта, гайки

h

 

— h

— т

= y

клети у, мм

п

 

 

tT

 

 

h,* мм

Тст, мм

и стакана

 

х

сг*

«в

 

 

 

 

 

 

 

 

Тн.в» мм

 

 

 

мм

 

2,07

0,94

347

1,12

1,01

1,26

0,16

3,32

 

 

0,65

 

2,20

1,30

265

0,93

0,968

1,59

0,124

0,285

 

 

0,486

 

2,41

2.02

67

0,49

0,80

2,4

0,032

0,10

 

 

0,268

 

1,87

0,8

335

1,09

0,984

1,12

0,156

0,315

 

 

0,594

 

2,19

1,42

217

0,83

0,928

1,58

0,10

0,25

 

 

0,51

 

2,42

1,92

118

0,60

0,834

2,03

0,056

0,16

 

 

0,334

 

1,63

0,49

353

1,13

1,01

0,81

0,164

0,32

 

 

0,656

 

1,97

1,09

273

0,95

0,927

1,29

0,128

0,285

 

 

0,552

 

2,24

1,58

177

0,74

0,893

1,70

0,082

0,22

 

 

0,458

 

1,43

0,23

386

1,20

1,0

0,57

0,18

0,335

 

 

0,68

 

1,83

0,85

283

0,98

1,0

1,08

0,132

0,29

 

 

0,618

 

2,13

1,35

204

0,80

0,976

1,45

0,095

0,247

 

 

0,585

 

1,235

0,13

346

1,12

0,923

0,45

0,16

0,32

 

 

0,625

 

1,678

0,74

267

0,94

1,0

0,99

0

12

0,285

 

 

0,568

 

2,02

1,24

189

0,76

1,0

1,46

0,088

0,23

 

 

О; 472

 

1,18

0,09

344

1,11

0,994

0,41

0,16

0,32

 

 

0,61

 

1,65

0,72

257

0,91

1,02

0,95

0,118

0,28

 

 

0,582

 

2,00

1,22

198

0,78

1,0

1,44

0,092

0,24

 

 

0,468

 

0,99

0,04

271

0,95

1 ,о

0,33

0,126

0,285

 

 

0,534

 

1,46

0,65

213

0,82

0,988

0,87

0,10

0,25

 

 

0,49

 

1,80

1,12

152

0,68

1,0

1,25

0,072

0,20

 

 

О;478

 

0,76

0,48

404,5

1,25

0,994

0,13

0,188

0,34 5

 

 

0,702

 

1,20

0,08

317

1,05

1,066

0,38

0,146

0,305

 

 

0,674

 

1,55

0,54

245

0,88

1,15

0,78

0,114

0,270

 

 

О; 656

 

•64 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Результаты определения влияния деформации отдельных узлов рабочей клети на точность листов переменного сечения приведены в табл. 3.

Анализируя полученные экспериментальные данные можно ■отметить следующее.

Рис. 40. Упругая деформация узла валков (валки, подушки, вкла­ дыши) рабочей клети стана 900

Отклонения профиля прокатанных листов переменного се­ чения от расчетного профиля вызываются упругой деформаци­ ей деталей рабочей клети. Упругая деформация деталей рабо­ чей клети не искажает линейный закон изменения толщины прокатываемых листов переменного сечения. Небольшие откло­ нения наблюдаются лишь в конце прокатки листа при малых обжатиях и объясняются эти отклонения нарушением (при ма­ лых давлениях) линейной зависимости деформации от измене­ ния давления в деталях рабочей клети (прокатных валках, по­ душках, нажимных винтах, гайках и стаканах).

Относительное влияние упругой деформации отдельных уз­

лов рабочей клети на отклонения от расчетного профиля листа может быть охарактеризовано следующими данными (табл. 4).

Вследствие наличия упругой деформации деталей рабочей клети клиновидность прокатываемых листов меньше расчетной,

причем с увеличением разницы в деформациях между началом и концом прокатки листа отклонение фактической клиновидности листа от расчетной возрастает.

Экспериментальное исследование стана для прокатки листов

65

 

 

 

 

Таблица 4

 

Отклонения

клиновидного листа от расчетного профиля

 

 

 

Отклонения от расчетного профиля вследствие

 

Давление

металла

 

упругой деформации,

%

 

 

 

 

 

на валок, m

 

нажимных вин­

узла валков

 

 

 

станины

тов. гаек

 

 

 

с подушками

 

 

 

 

и стаканов

 

 

 

 

 

 

Рмакс

= 700

17

25

58

 

Рминим

= 100

10

30

60

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НАЖИМНОГО УСТРОЙСТВА С УЧЕТОМ УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ ДЕТАЛЕЙ РАБОЧЕЙ КЛЕТИ

Связь между отношением числа оборотов двигателей и рас­ четной клиновидностью листа, как было указано выше, опреде­ ляется уравнением (1):

Рис.

41.

График изменения толщины листа (АВ)

и рассто­

яния между валками (СД), построенный без учета упругой

 

 

деформации деталей стана

 

На рис.

41

представлен график изменения

толщины листа

(линия ЛВ)

и

график изменения расстояния

между валками

(линия СД)

(без учета упругой деформации деталей станины).

Толщина листа в любом произвольном сечении равна

 

 

^ = ^ + xtg n.

(12)

5 Э. Р. Шор

66 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Расстояние между валками в момент прокатки рассматри­ ваемого сечения полосы равно

 

hx =-- h't

+ xtgpp + 1Л.,

(12а)

где

—упругая деформация рабочей

клети,

равная

 

Ъ =- а + ЬРХ,

 

(13)

 

/г/— расстояние между валками перед началом прокатки,

 

равное

 

 

 

 

h\ =hi —а — ЬР^

 

 

Рг давление металла

на валки

в первый момент про­

 

катки;

 

 

 

 

Рх то же, при прокатке рассматриваемого сечения поло­

 

сы.

 

 

 

 

Подставляя значения /г/

и чЛ. в уравнение (12), находим:

 

hx =^h-b (Pt - Рх) + х tg рр.

(126)

 

Приравнивая правые части уравнений (12) и

(12 6), получим

 

tg?p = tg^n+

 

(14)

 

н

х

 

 

Как указывалось выше, давление металла на валки при про­ катке клиновидных листов изменяется, приближенно, по линей­ ному закону, следовательно, можно принять:

Р, - Рл__ Р}-Рк

х

Ln

 

где Рк—давление на валки в

конце прокатки листа.

Отсюда

уравнение (14) принимает вид:

 

 

tg3p = tgpn+

(14а)

Подставляя полученное выражение tg|3p в уравнение (1), получаем формулу для определения отношения чисел оборотов двигателей при заданных размерах клинового листа:

П-н __ ~ Рв 1И

Ив

Если в расчете, кроме упругой деформации деталей рабочей клети, учитывать также и опережение при прокатке (s), то при­ веденное выше уравнение принимает вид:

=, (1 + s)[tgрп + в(16)

/1В

L

*П^

Экспериментальное исследование стана для прокатки листов

67

Однако опережение мало влияет на изменение клиновидности профиля, поэтому с достаточной степенью точности можно оп­

ределять отношение

по уравнению

(15).

 

 

 

/гв

 

 

Для проверки уравнения (15) произведены подсчеты отноше-

ния

Мн

при прокатке различных клиновидных листов.

----

 

пв

 

 

 

При этом в формулу подставляли фактические размеры ли­

ста

(Ло,

hi, L) и зафиксированные давления металла на валки

Pi и Рк>

а также скорости двигателей

и пв. Результаты рас­

четов представлены в табл. 5.

Из приведенных данных видно, что отношения между расчет­ ными и опытными величинами — близки к единице. Имеющие-

ся отклонения в пределах 0,9—1,1 могут быть объяснены неко­ торой неточностью измерения усилий на валках и чисел оборо­ тов двигателей при проведении данных испытаний.

В предложенную формулу для определения скоростей двига­ теля нажимного устройства при заданной клиновидности листа входят давления металла на валки в начале и в конце прокатки листа (Р] и Рк). Определение этих величин обычно затруднено,

и вследствие этого в производственных условиях для быстрой корректировки числа оборотов двигателей может быть рекомендо­ ван другой, более простой метод расчета. Для этой цели прока­

тывается пробный клиновидный лист, причем обжатие на перед­ нем конце листа принимается таким же, как и в намеченной схе­ ме обжатий. При прокатке пробного листа фиксируется скорость двигателей привода нажимного устройства.

Допустим, что из заготовки толщиной Но (рис. 42) необхо­ димо прокатать клиновидный лист, имеющий профиль АВРК.

Длина требуемого клиновидного листа Ln и клиновидность его

tgpn, причем Д = ■ у- ■■

tg Рп

Тогда требуемое отношение скоростей двигателя стана опре­

деляется уравнением (15), в

котором обозначим выражения

~

_ д.

 

тогда

г'в

 

 

 

b(Pi7--п Pk)

 

•''в

 

(16а)

—-Q[tgPn+

1.

Допустим, что при прокатке пробного листа

с клиновид-

ностыо tgpon длина заготовки выбрана таким образом, что, про­ катав ее, получим лист профиля ADFK. При этом давления ме­ талла на валки в начале и в конце прокатки (Pj и Рк) пробного

*5

Таблица 5

Экспериментальные и расчетные данные по давлению металла на валки и по скорости вращения электродвигателей стана дуо 900

 

Давление металла

Размеры клиновидного листа

 

Скорость

 

 

 

 

По фор­

/

пн \

 

на валки

 

мм

 

 

двигате­

Скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Клиновидиость

/

пп

\

муле (1 6)

\

% /

Номер

 

 

 

 

 

лей

главного

/

\

в начале

в конце

 

 

 

листа

нажим­

двигателя

'

пв

/

опытные

листа

 

 

 

tgPn = ^-‘

ного

стана

 

 

 

 

 

 

 

 

прокатки

прокатки

 

Л,

 

устрой­

опытные

\

пв

/

/

пн \

 

'•п

 

 

листа

листа

 

 

ства

об/мин

расчет­

\

% /

 

Pi, т

Рк, т

 

 

 

 

п„

 

 

 

 

 

 

 

 

об/мгн

 

 

 

 

 

ные

 

расчетные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

347

16

2,42

2,01

1800

0,000228

292

590

 

0,495

 

0,512

0,968

2

335

20

2,45

1,83

2100

0,000295

296

590

 

0,501

 

0,505

0,995

3

353

40

2,42

1,56

2600

0,000330

302

590

 

0,512

 

0,48

 

 

1,065

4

386

40

2,38

1,36

2780

0,000368

300

590

 

0,510

 

0,515

0,99

5

346

42

2,38

1,18

3000

0,00040

299

590

 

0,508

 

0,5

 

 

1,015

6

344

40

2,44

1 Л

3050

0,00044

304

590

 

0,516

 

0,53

 

 

0,976

7

271

40

2,35

0,93

3270

0,000435

296

590

 

0,501

 

0,471

 

1,06

8

404,5

135

2,28

0,68

3800

0,000436

280

590

 

0,475

 

0,459

 

1,03

Экспериментальное исследование стана для прокатки листов

69

и требуемого листа будут соответственно равны, а длина проб­

ного листа определится выражением:

т.

__ — ^1

£'0П

4 О

 

Роп

Рис. 42. График для определения соотношения скорости прокатки и скорости вращения двигателей нажимного устройства с учетом упругой деформации деталей стана

Подставляя Ln

и Lo„ находим:

 

 

а)

= a [tgpn+

 

 

 

 

пв

L

«о — Al

J

 

л0 — Л1 J

б)

= а [tg роп + 11 (Р' ~ Р>) <е

= о tg

Г1

+ ь (Р| ~ Р“> .

лв

L

«о — «1

J

L

«о —«I J

откуда

получаем

 

 

 

 

Таким образом, прокатав пробный лист с таким же обжатием на переднем конце листа, как для требуемого клиновидного ли­ ста, и зафиксировав при этом скорость двигателя нажимного

устройства (п'н) и полученную клиновидность листа

(tg[3 оп)

можно определить требуемое число оборотов двигателя

(пн)

для получения заданной клиновидности листа. Эксперименталь­ ная проверка предложенного метода подтвердила его пригод­ ность для практического использования при настройке стана на прокатку листов заданной клиновидности.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ