2.2 Расчет усилия прокатки

Рассчитываем усилие прокатки в первом проходе P,кН, по формуле [3]

(23)

где р_ср - среднее контактное давление, МПа;

B_cр - средняя ширина очага деформации, мм;

l_d - длина очага деформации.

Средняя ширина очага деформации , мм, находится по формуле [3]

(24 )

где В₀ – начальная ширина заготовки, В₀ = мм;

В₁ – конечная ширина заготовки в первом проходе, В₁ = мм.

Определяем длину очага деформации , мм [3]

( 25)

где R_k – рабочий радиус, мм;

- величина обжатия в первом проходе,мм, = .

Определяем катающий радиус R , мм, по формуле [3]

(26)

где - наибольший диаметр валка,мм.

Определяем среднее контактное давление р_ср, МПа [3]:

( 27)

где - коэффициент, учитывающий ширину раската, , принимаю = 1;

- коэффициент, зависящий от очага деформации,

- коэффициент, учитывающий влияние внешних зон по отношению к геометрическому очагу деформации;

- сопротивление деформации, зависящее от марки стали, температуры прокатки и скорости деформации, Мпа.

(28)

Определяем среднюю высоту , мм [3]

(29)

где - начальная высота в первом проходе, мм, = ;

- конечная высота в первом проходе, мм, = .

Коэффициент определяем по формуле [3]:

(30)

Сопротивление деформации определяем по формуле [3]

(31)

где - базисное сопротивление деформации, = МПа;

- температурный коэффициент;

и - коэффициенты, учитывающие степень и скорость деформации соответственно.

Определяем температурный коэффициент [3]:

(32)

где - температура прокатки в первом проходе, = .

Для определения необходимо знать значение относительной деформации , %, которое определяется по формуле [3]:

(33)

Если , то (34)

Если , то (35)

Коэффициент определяем по формуле [3]:

( 36)

где – скоростной коэффициент.

Скоростной коэффициент определяем по формуле [3]

( 37)

где V – скорость прокатки, V= м/с.

Определяем среднее контактное давление , МПа:

Определяем усилие прокатки P, кН:

2.3 Расчет прокатного валка на прочность

2.3.1 Расчет бочки валка

Рассчитываем бочку валка. При расчете необходимо просчитать изгибающий момент , кН·м, действующий при прокатке. Он вычисляется по формуле [4]

(38)

где Р – максимальное усилие прокатки;

х – расстояние от середины шейки валка до места приложения усилия, х= мм;

а – расстояние между центрами двух шеек валка а= мм.

После этого напряжение изгиба бочки валка , МПа рассчитывается по формуле [4]

(39)

где D_к – катающий диаметр бочки валка, мм.

Строем эпюру изгибающих моментов валка:

Рисунок 1 – Эпюра изгибающих моментов валка