17490

Изучение процесса прокольной прокатки

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Цель работы: изучить устройство прокатного стана условия захвата заготовки валками; рассчитать основные величины деформации при прокатке; определить опережение и угол захвата. Краткие теоретические сведения Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращаю...

Русский

2013-07-01

220.5 KB

2 чел.

Цель работы: изучить устройство прокатного стана, условия захвата заготовки валками; рассчитать основные величины деформации при прокатке; определить опережение и  угол захвата.

Краткие теоретические сведения

Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающимися валками. Зазор между валками должен быть меньше толщины заготовки.

Оборудование, на котором прокатывают металл, называется прокатным станом. Прокатный стан состоит из следующих основных узлов: рабочая клеть 2, шестеренная клеть 6, понижающий редуктор 9 и электродвигатель 12. От электродвигателя движение передается на редуктор через маховик 10 и муфту 11. Затем от редуктора движение передается через маховик 8  и муфту 7 на шестеренную клеть, назначение которой – размножить одно движение от одного вала на два рабочих валка 3 через трефовые муфты 4 и трефовые шпиндели 5. Волки должны иметь одинаковую частоту вращения, следовательно, шестеренная клеть должна иметь передаточное отношение, равное единице. Прокатные валки являются инструментом и ремонтируются в подшипниках станины рабочей клети. Зазор между валками изменяют опусканием верхнего валка вместе с подшипниками нажатием винта 1. Прокатные валки обжимают заготовку и придают ей требуемую форму. Прокатный валок состоит из рабочей части, называемой бочкой 1, шеек 2, опирающихся на подшипники, хвостовиков 3, выполненных в виде трефов.

Заготовка 1 втягивается в зазор между вращающимися валками 2 силой трения Т и деформируются на небольшом участке, который перемещается по прокатному металлу при движении заготовки  в направлении прокатки. Участок АСС1  называется зоной деформации. Дуга АС, по которой валок контактирует с заготовкой, называется дугой захвата, а центральный угол α, опирающийся на эту дугу, называется дугой захвата. В точках А и А1 заготовка соприкасается с валками, и между ними возникает взаимодействие: с одной стороны сила реакции старается оттолкнуть заготовку, но с другой сила трения Т стремится втянуть заготовку между валками.

Чтобы определить условие, при которых валки втянут заготовку, необходимо сравнить силы N и Т в направлении прокатки, спроектировать эти силы на горизонтальную ось. Валки втянут заготовку: Тх больше Nx. Из условий теорий трений можно принять, что Т=FN, где F – коэффициент трения при захвате металла валками F>tgα.

Таким образом, условие захвата требует, чтобы коэффициент трения

между валками был больше тангенса угла захвата. При горячей прокатке стали валками с гладкой бочкой угол захвата равен от 15 до 24 градусов.

Одноразовое прохождение заготовки в зазор между  вращающимся валками называется пропуском. Для осуществления последующих пропусков при прокатке полосы зазор между валками каждый раз уменьшают, и для каждого очередного пропуска исходными H,B,L будут значения полученные при предыдущем пропуске.

На практике скорость выхода заготовки из валков всегда больше чем окружная скорость валков на 3-6%.Это явление называется опережение /S/.Точное значение величины опережения при определении частоты вращения валков непрерывного стана, когда заготовка деформируется одновременно несколькими парами валков и несоответствие скоростей метала в двух или нескольких клетях может привести к петлеобразования прокатываемой полосы .  Для определения опережения опытным путем на бочке волка наносят керн, который дает отпечатки на полосе в виде бугорков. Зная расстояние L1 между двумя соседними отпечатками и длину окружности волка L0, можно определить опережение в %: S= (L1-L0/L0)*100%.

                       Оборудование, инструменты и заготовки

  1.  Действующая модель прокатного стану лабораторного типа с гладкими валками  диаметром 66 мм.
  2.  Мерительный инструмент- штангенциркуль и металлическая линейка.
  3.  Две заготовки из литого свинца с размерами:

А) квадрат 8*8 мм длиной 90 мм;

Б) прямоугольник 8*17 мм  длиной 90 мм.

             Порядок проведения работы

  1.  Измерить исходные H, B , L квадратной и прямоугольной заготовке и результаты записать в таблицу, в соответствующих строчках   “0”/.

Образцы

Номер пропуска

Размеры исходной заготовки

Основные значения деформации

Угол захвата

Опе-реже-ние

Абсолютные значения,мм

Относительные значения, %

Коэффициенты

H

B

L

Δh

Δb

Δl

Δh%

Δb%

Δl%

λ

β

μ

cosα

α

S%

Квадратный

0

I

II

III

Прямоуголльный

0

I

II

III

  1.  Произвести прокатку этих  заготовок в три пропуска при зазорах между валками в 6 , 4, 2 мм .После каждого пропуска измерять H, B, L  заготовок и результаты записать в таблицу.
  2.  По полученным данным  эксперимента для обоих заготовок рассчитать:

  а)абсолютные ∆h,∆b,∆l;

  Б) относительные ∆h%,∆b%,∆l%;

  в) коэффициенты λ,β,μ;

  г) cos λ;

д) угол захвата λ;

е) опережение S.

4. Построить совмещенный график зависимости ∆L%=f(λ) и ∆B%=f(β) для квадратной и прямоугольной заготовке. При построении указанных зависимостей каждую из 4 кривых провести разным цветом с помощью лекал. Под графиком обозначить, какой зависимости  отвечает тот или иной цвет кривой.