25. Соотношение скоростей металла и валков в очаге деформации при прокатке толстых полос: зона прилипания.

ав – зона прилипания,

1 – гориз. составляющая окружной скорости валков,

2 – скорость контактного слоя металла,

3 – скорость срединного слоя сеталла

4 – средняя скорость полосы.

В этой связи возникают 2 возможных варианта определения нейтрального угла:

1 – за нейтральный угол (γ_к) принимают тот угол, который соответствует точке на дуге контакта, где силы внешнего трения меняют свой знак;

2 – принимают угол (γ_с), соответствующий тому сечению, где средняя (по высоте) скорость полосы равна горизонтальной составляющей скорости валков.

26) Определение положения нейтрального сечения. Формула Экелунда-Павлова.

Для определения положения нейтрального сечения воспользуемся условием равенства горизонтальных сил приложенных к концам полосы при установившемся процессе прокатки. Примем, что гипотеза плоских сечений действует, и на поверхности контакта иметься лишь одна точка, где скорости полосы и валков равны. Так как при установившемся процессе концы полосы двигаются с постоянной скоростью, то сумма всех приложенных к полосе продольных сил равна нулю. Составим проекции сил на горизонтальную ось Х

Д ля этого, выбираем произвольный угол φ

При решении уравнения принимаются след. допущения:

1.Силы нормального давления и трения распределены равномерно по дуге контакта.

2.Справедлив закон трения Аммонтона 3.Прокатка идет без уширения.

После подстановки, сокращения, интегрирования получаем уравнение Экелунда-Павлова

27) Зависимость нейтрального угла от величины угла контакта.

С увеличением альфа значение нейтрального угла увеличивается. При альфа=2 бэтта нейтральный угол равен нулю, как и при альфа=0.

Для нахождения максимального значения нейтрального сечения необходимо продиффиринцировать данное уравнение.

28. Влияние натяжения концов полосы на положение нейтрального сечения

Предположим, что к заднему и переднему концу полосы приложены тфнущие силы Q₀, Q₁. В этом случае силы -Q₀, Q₁, в итоге получим:

; где Q₀= , Q₁= ; р- давление металла на валки; b- ширина полосы R- радиус валков; - заднее удельное натяжение конца полосы.

Переднее натяжение увеличит γ, а заднее уменьшит. При определенном значении заднего натяжения γ=0, дальше будет пробуксовка полосы. А если использовать силы подпора, то в данном уравнении знак меняется на противоположный перед силами ,

29.Опережение и отставание концов полосы.

Опережение- называется величина, которая показывает насколько скорость на выходе из валков больше окружной скорости валков.

. В тех случаях, когда величина опережения задана, а необходимо найти скорость выхода металла из валков используют следующее выражение: ,если величина выражена в %, то формула имеет вид: ,где S-%/

Отставание – это величина, которая характеризует соотношение полосы и валков на входе в очаг деформации. Отставание рассчитывается по следующей формуле: . Опережение и отставание тесно связаны между собой: ,тогда получим ,

- закон взаимосвязи величин отставания и опережения.

Обычно величина опережения составляет от 1 до 10,а величина отставания - от 20 до 30%.

С точки зрения физического смысла величина отставания в первую очередь зависит от коэффициента вытяжки, т.е. чем выше вытяжка , тем больше отставание.

30. Экспериментальное определение опережения.

Большинство методов величины опережения основаны на определении окружной скорости вращения валков и скорости движения переднего конца полосы.

Определение скоростей должно производиться очень точно.

Методы:

1. Электроконтактный:

Этот метод основан на принципе периодического замыкания передним концом раската электрической контактной цепи на определенном расстоянии

2. Метод керновых отпачатков:

В этом случае величина опережения находится по формуле:

S=(ln-lв)/lв

Этот метод основан на том, что за время τ передний конец полосы проходит расстояние ln и это равно расстоянию, которое отметка проходит по поверхности валка.

S=((ln/τ)-(lв/τ))/(lв/τ)=(U₁-Uв)/ Uв

3. Метод керновых отпечатков с использованием одного керна.

Пересчет будем вести:

S=(ln-lв)/lв=( ln-πD)/ πD

Так как при горячей прокатки расстояния между кернами после остывания уменьшается, то для правильного определения опережения во все выше изложенные формулы мы должы подствить истенное значение ln соответствующее температуре горячей прокатки

ln =lnхол(1+α·t)

lnхол – расстояние отметки на холодной полосе; α – коэф. Линейного расширения

t – температура во время прокатки минус температура окруж. среды.

α = 13·10^-6 1/с – углеродистые стали; α = 16·10^-6 1/с – аустенитные стали.