45. Методы экспериментального определения коэффициента трения: метод опережения и метод давления.

Метод опережения.

Суть метода – при установившемся процессе прокатки методом терновых отпечатков определяем величину опережения. В дальнейшем, воспользовавшись формулой Финка, определяем нейтральный угол:

S=[h₁+D(1-cosγ)]cosγ/h₁-1;

cosγ=+ ;

γ=α/2(1-α/2β_y);

Данная формула дает хорошие результаты при l_g/h_cp›3-4.

Метод давления.

По данному методу измеряемой величиной является Р.

Суть метода – подбирается такое значение f_y, которое при подстановке в 1 из теоретических формул давления, обеспечивается совпадение опытных и расчетных результатов.

Недостаток метода – точность зависит не только от выбранной формулы, но и от других технологических факторов (предел текучести металла, сплющивание валков и т. д.)

46)Влияние факторов прокатки на коэффициент трения: материал валков, состояние поверхности валков, химический состав металла.

1. Материал валков. Основные процессы прокатки реализуются при помощи стальных или чугунных валков. При прокатке на стальных валках коэффициент трения выше чем на чугунных. Различие составляет 15-20% В структуре чугунных валков преобладает ледебурит, цементит, графит, которые имеют низкую степень адгезионного сцепления с металлическими фазами (аустенит, феррит) на практике доказано, что на чугунные валки деформируемый металл налипает меньше.

2. Состояние поверхности: учитывается два фактора: шероховатость поверхности (микротрещины) присутствие налипших частиц металла или окалины. При горячей прокатке коэф. трения возрастает до 1,5 раз из-за накопления на валках окалины и продуктов износа.

3.Химический состав металла. Механизм влияния химического состава стали основан на принципе адгезионного сцепления в области высоких температур. Для стали типа нержавеющих и цветных металлов при горячей прокатке коэффициент трения в 1,3-1,5 раза выше.

47.Влияние факторов прокатки на коэффициент трения: температура прокатки, скорость прокатки, технологические смазки.

1.Температура прокатки. До 700-1000 градусов коэффициент трения возрастает, а затем падает. Такой характер обусловлен свойствами окалины.

2.С увеличением скорости прокатки коэффициент трения падает.

3.Технологические смазки снижают коэффициент трения.

48.Расчетное определение коэффициента трения по в.М. Клименко

Коефіцієнт тертя у сталому процесі прокатки за допомогою формули:

, (4.4.8)

де К₁ – коефіцієнт, який враховує матеріал та стан поверхні валків;

К₂ – коефіцієнт, який враховує вплив швидкості прокатки;

К₃ – коефіцієнт, який враховує хімічний склад сталі.

Величини коефіцієнтів К₁, К₂, К₃ визначаються відповідно; Клименко, Онищенко «Кинематика и динамика процессов прокатки».

49.Общая характеристика напряженного состояния металла

Для анализа выделим в пределах очага деформации элементарный параллелепипед и дадим характеристики напряжению, действующих на его гранях.

1 ) ПРОДОЛЬНОЕ направление. Основная горизонтальная составляющая сил определяется силами трения: в зоне отставания направлена по ходу прокатки, в зоне опережения – против. В данном случае любое продольное перемещение элементарной частицы(вперед или назад) будет испытывать подпирающие действие сил. В следствии того на продольные грани действуют сжимающие напряжения (σ_3).

2) ПОПЕРЕЧНОЕ направление. В поперечном направлении на металл действуют силы трения больше, чем в продольном, в следствии чего на поперечных площадках также возникают сжимающие напряжения (σ₂).

3) ВЕРТИКАЛЬНОЕ направление. Со стороны валков на металл действуют сжимающие силы, создавая на горизонтальных площадках сжимающих напряжений. (σ₁).

В пределах очага деформации возникает напряженное состояние, характеризуемое объемной схемой с 3 сжимающими напряжениями. Но такая схема возникает не во всех точках очага деформации, но является доминирующей.

Величина напряжений σ₁, σ_2, σ₃ изменяется в пределах очага деформации. При этом σ₁=max, σ₃= min, что следует из закона наименьшего сопротивления.

σ₁> σ₂> σ₃