21) Сравнение условий захвата в начальный момент прокатки и при установившемся процессе.

1.Условие свободного захвата в нач. момент касания полосы валка:

2.Условие захвата в установившемся процессе :

Сравнение выполняется для выяснения на какой стадии процесса, захватывающая способность валков выше. предположим, что тогда ,

В данном случае при установившемся процессе захватывающая способность валков в 2 раза выше, чем при захвате. Если же принимаем что , то . В действительности после захвата полосы коэффициент трения снижается, но не в 2 раза, а немного меньше, и сохраняется условие, когда захватывающая способность валков при установившемся процессе выше, чем при захвате.

22) Способы повышения захватывающей способности валков

-условие захвата

Исходя из этого условия можно выделить два способа повышения захватывающей способности валков.

1.Повышение угла или коэффициента трения. На коэффициент трения наиболее существенное влияние оказывают следующие факторы:

1.Материал валков (на стальных трение будет больше, чем на чугунных)

2.Шероховатость поверхности.

3.Регулирование скорости задачи металла в валки.

2.Увеличение обжатие при сохранении заданной величины угла захвата.

1.Обжатие может быть увеличено при неизменном значении угла захвата если увеличить радиус валков.

2.Обжатие может быть увеличено, если уменьшить пружину стана.

3.Приданием задаваемому концу раската клиновидной формы-в этом случае обжатие в момент захвата будет меньше, условия захвата лучше.

4.Применением принудительного и динамического захвата

23. Стадии процесса прокатки.

Стадии процесса прокатки:

1. Захват. Характерно то, что в этот момент метал, заполняет очаг деформации. По мере продвижения переднего конца раската через очаг деформации изменяются все параметры деформации (площадь контактной поверхности, давление металла на валки, температура и т.д.). Данная стадия процесса имеет не установившийся процесс. Стабилизация приходит, когда передняя грань раската выходит на некоторое расстояние от оси валков и включается передняя зона.

2. Установившийся процесс прокатки. На этой стадии все параметры во времени не изменяются. Деформация осуществляется при наличии влияния передней и задней зоны. Для стадии процесса установившиеся прокатки характерным есть условие постоянства секундных объемов. Сущность условия постоянства объема в том, что при установившемся процессе, через любое поперечное сечение очага деформации в единицу времени проходит одинаковое количество металла.

3. Выброс. Относится к не установившемуся процессу, как только длина задней части раската станет меньше критической длины, пропадает влияние задней внешней зоны и начинает меняться выше изложенные параметры, поэтому стадия также есть не установившаяся.

24 Соотношение скоростей металла и валков в очаге деформации

При обжатии полосы по высоте частицы метал­ла вынуждены переме­щаться в продольном на­правлении. При этом не­которое количество метал­ла выжимается вперед, по ходу прокатки; скорость этих частиц, полученная в результате деформации, суммиру­ется с окружной скоростью валков. Другая часть сме­щенного объема металла отжимается назад, против хода прокатки; скорость этих частиц вычитается из окружной скорости валков. Таким образом, в очаге деформации об­разуются две области: зона опережения, где скорость полосы больше окружной скорости валков, и зона отста­вания, где соотношение скоростей обратное (рис. 27).

Очевидно, между зонами опережения и отставания должно быть сечение, где скорости валков и полосы оди­наковы. Это так называемое нейтральное или критиче­ское сечение. Его положение в очаге деформации харак­теризуется величиной нейтрального или кри­тического угла γ.

Построим диаграм­му, отражающую соот­ношение скоростей вал­ков и металла на всем протяжении очага де­формации (рис. 28).

Горизонтальная про­екция окружной скоро­сти валков v_вх в любой точке дуги контакта со­ставляет

v_вх = v_вcos v_вх (123)

где — текущий центральный угол.

Таким образом, на протяжении дуги контакта гори­зонтальная проекция скорости валков изменяется от v_B cos а (в сечении входа) до v_B (в сечении выхода, где =0 и соs =1). Это изменение показано на рис. 28 линией I.

Закон изменения скорости полосы на протяжении оча­га деформации может быть выведен из условия постоян­ства секундных объемов (121). Полосе прямоугольной формы соответствуют следующие равенства

h₀b₀v₀= h b v = h₁b₁v₁ (124)

Если допустить, что уширение отсутствует, т. е. b₀=b =b₁ то получим

h₀v₀= h v = h₁v₁ (125)

Из условия (125) находим

v = v₀ h₀/ h₁= v₁ h₁/ h (I26)

Текущую высоту полосы h в любой точке дуги кон­такта можно определить с помощью формулы (32), написав ее в виде h = h₁ + ∆ h = h₁ + D (1 - cos ) (127)

При входе в очаг деформации имеем = α, ∆h =∆h, h =h₀ и, следовательно, v = v₀. По мере продвижения металла от плоскости входа к плоскости выхода скорость его возрастает, так как уменьшается h . В сечении выхо­да имеем =0, h =h₁ и v = v_1ь причем v₁> v_в

На рис. 28 изменение скорости металла на протяже­нии очага деформации показано линией 2. Точка пересе­чения линий 1 и 2 соответствует нейтральному сечению.

При анализе кинематических условий процесса про­катки часто принимается гипотеза плоских сечений, со­гласно которой продольные скорости в любом поперечном, сечении по высоте полосы распределяются равномерно. При таком поле скоростей кривая 2 на рис. 28 характе­ризует не только изменение средней (по сечению) ско­рости полосы на протяжении очага деформации, но и ско­рость контактных слоев металла. Тогда можно сделать вывод, что ординаты, заключенные между кривыми 1 и 2, показывают распределение скорости скольжения по дуге контакта.