37670

Дослідження процеса поздовжнього прокатування

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Теоретичні відомості Сутність усіх видів прокатування полягає в пластичному деформуванні заготовки нагрітої або холодної між валками. Прокатний валок У процесі прокатування валки знаходяться в дуже важких умовах під дією значних зусиль з проковзуванням металу заготовки по контактній поверхні валків в умовах значної зміни температур їх робочих поверхонь. Заготовка 1 втягується у зазор між обертовими валками 2 силою тертя Т і деформується на невеликій ділянці яка переміщується по прокатуваному металу під час руху заготовки у напрямку...

Русский

2013-09-25

180.25 KB

9 чел.

Лабораторна робота № 41

Дослідження процеса поздовжнього прокатування

Мета роботи - вивчити будову прокатного стана; умови захвата заготовки валками; обчислити основні величини деформації при прокатуванні; визначити випередження.

Теоретичні відомості

Сутність усіх видів прокатування полягає в пластичному деформуванні заготовки (нагрітої або холодної) між валками. Розрізняють три види прокатування: поздовжнє, поперечне і поперечно-гвинтове.

При поздовжньому прокатуванні заготовка рухається перпендикулярно до осей валків, які обертаються у протилежних напрямках з однаковою частотою.

При поперечному прокатуванні валки, що обертаються навколо паралельних осей в одному напрямі, обертають заготовку, яка деформується при примусовому переміщенні вздовж валків.

Поперечно-гвинтове прокатування здійснюється при обертанні в одному напрямі валків, розміщених під кутом один до одного.

Обладнання для прокатування називають прокатним станом. Прокатний стан складається з таких основних вузлів (рис.41.1): робоча кліть 1, шестеренна кліть 7, привод 8.

 

      1       2        3           4       5         6          7         8

Рис.41.1. Схема прокатного стана

 Шестеренна кліть призначена для розмноження руху від вала привода на два робочих валка 3 і надання їх обертанню необхідного напрямку. Валки повинні мати однакову частоту обертання, тому шестеренна кліть має передаточне відношення, що дорівнює одиниці. Рух від шестеренної кліті до робочої передається через муфти 5 і шпинделі 6. Прокатні валки служать робочим інструментом і монтуються в підшипниках 4 станини робочої кліті. Зазор між валками змінюють підняттям або опусканням верхнього валка разом з підшипниками, які переміщуються в пазах станини. Піднімається верхній валок пружинами або з допомогою гідравлічного чи пневматичного привода(на рисунку не показано), а опускається натисканням гвинта 2 на обидва підшипника.

Прокатний валок (рис. 41.2) складається з робочої частини 1, яку називають бочкою, шийок 2, що спираються на підшипники, та хрестоподібних хвостовиків (трефів) 3. Валок набуває руху за допомогою муфти 4, яка з'єднує трефи хвостовика та шпинделя 5.

              1                                             2         3                        4          5

Рис. 41.2. Прокатний валок

У процесі прокатування валки знаходяться в дуже важких умовах під дією значних зусиль, з проковзуванням металу заготовки по контактній поверхні валків, в умовах значної зміни температур їх робочих поверхонь. Тому валки повинні мати високі міцність і стійкість до спрацювання. їх виготовляють з вибіленого чавуну, вуглецевих та легованих сталей. Валки малого діаметру виготовляють з металокераміки марок ВК6, ВК8 та ін.

Схема поздовжнього прокатування показана на рис. 41.3 у двох проекціях: а - вид збоку; б - вид у плані.

Заготовка 1 втягується у зазор між обертовими валками 2 силою тертя Т і деформується на невеликій ділянці, яка переміщується по прокатуваному металу під час руху заготовки у напрямку прокатування. Цю ділянку АСС (на рисунку 41.3 заштрихована) називають зоною деформації. Дугу АС, по якій валок контактує з заготовкою, називають дугою захвата, а центральний кут , що спирається на дугу, - кутом захвата. У точках А і  заготовка стикається з валками і між ними виникає взаємодія: з одного боку, сили реакції N валків намагаються відштовхнути заготовку, з іншого, сила тертя Т втримує заготовку між валками.

 

       

Рис. 41.3. Схема поздовжнього прокатування

Заготовка буде надійно захвачена валками, якщо горизонтальна складова нормального тиску N буде меншою від горизонтальної складової Тх сили тертя Т:

 , або T cos > N sin (41.1)

Згідно теорії тертя можна прийняти, що T = fN, де f - коефіцієнт тертя ковзання між металом заготовки та поверхні валків при захваті.

Кут захвата пов'язаний з абсолютним обтиском (H-h) і діаметром валків D (рис. 41.4):

Рис. 41.4. Розрахункова схема прокатування

H - h = D(1 - cos)                      (41.3)

Звідси можна визначити кут захвата:

cos= 1 -                           (41.4)

 Зі збільшенням діаметра валків кут захвата зменшується, і умови захвата поліпшуються. Тому потужність прокатного стана визначається діаметром робочих валків: чим більший діаметр валків, тим більшу товщину заготовки можна прокатувати, і тим потужніший стан.

При прокатуванні всі параметри заготовки змінюються: зменшується висота H, значно збільшується довжина L і незначно –ширина B.

Для характеристики деформації заготовки при прокатуванні користуються абсолютними, відносними величинами та коефіцієнтами:

1) абсолютний обтиск:

h = H – h;              (41.5)

2) абсолютне розширення:

      b = ;           (41.6)

3) абсолютне витягання:

      L = ;            (41.7)

4) відносний обтиск:

      h% =   (41.8)

5) відносне розширення:

      b% = ;  (41.9)

6) показник розширення:

      ;           (41.10)

7) відносне витягання:

      L% = ;  (41.11)

8) коефіціент обтиску:

      ;                    (41.12)

9) коефіціент розширення:

      ;                   (41.13)

10) коефіціент витягання:

      ;                   (41.14)

Разове проходження заготовки в зазор між обертовими валками називають пропуском. Для здійснення наступних пропусків при прокатуванні заготовки зазор між валками кожного разу зменшують і для кожного наступного пропуску вихідними H, В і L будуть значення, отримані при попередньому пропуску.

Залежно від ряду причин (відносного обтиску, коефіцієнта тертя, хімічного складу сталі) швидкість заготовки при виході з валків перевищує їхню колову швидкість на 3-6%. Це явище називають випередженням металу при прокатуванні. Точне значення величини випередження необхідне при визначенні частоти обертання валків безперервного стана, коли заготовка деформується одночасно у кількох робочих клітях. Для визначення випередження дослідним шляхом на бочці валка роблять заглибину (керн) 3 (рис.41.3), яка дає відбитки (мітки) на заготовці. Знаючи відстань між двома сусідніми відбитками і довжину кола валка , можна визначити випередження в процентах:

     (41.15)


Обладнання, інструменти та заготовка

1. Діюча лабораторна модель робочої кліті прокатного стана зі ступінчастими валками (діаметри уступів =77, =79, =80,5, =82, =83,5 мм)

2. Вимірювальний інструмент – штангенциркуль і металічна лінійка.

3. Заготовка з литого свинцю розмірами 12х12х100мм.

Порядок проведення роботи

1. Виміряти початкові розміри H, B і L заготовки і результати записати до табл.. 41.1, графи 2…4 у рядку ”0”.

                                                                                         Таблиця 41.1

Номер пропуска

Розміри заготовки, мм

Відстань між мітками, мм

Величини деформації

Випередження, %

Абсолютні, мм

Відносні, %

Показник розширення

Коефіцієнти

H

B

L

∆h

∆b

∆L

∆h

∆b

∆L

S

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

0

I

II

III

IV

V

2. Виконати прокатування у п’ять пропусків. Після кожного пропуску виміряти H, B і L заготовки і результати записати до табл. 41.1, гр. 2…4 у відповідні пропускам рядки. Додатково у пропусках IV і V виміряти відстань  між мітками (рис. 41.3) і записати у гр. 5 (рядки IV, V).

3. За отриманими даними обчислити за формулами 41.5…41.14 величини деформації і випередження за формулою 41.15 і записати їх у відповідні місця табл. 41.1.

4. Побудувати графіки залежностей показника розширення та випередження:

Від діаметра бочки

Від відносного обтиску

Оформлення звіту

Протокол звіту по роботі повинен містити:

  1.  Номер і назву роботи.
  2.  Мету роботи.
  3.  Рис. 41.1, 41.2 і 41.4 малого масштабу.
  4.  Рис. 41.3 збільшеного масштабу (не менше, ніж на половину аркуша).
  5.  Результати вимірювань і обчислень, занесені до табл.. 41.1.
  6.  Графіки залежностей ; ; .
  7.  Висновки по роботі.

Контрольні запитання.

  1.  Які основні вузли прокатного стана?
  2.  Як визначити умови захвата заготовки валками?
  3.  Як розрахувати характеристики деформації заготовки при прокатуванні?
  4.  Як визначається випередження при прокатуванні?
  5.  З яких матеріалів доцільно виготовляти валки?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41897. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОГРАМНОГО СЕРЕДОВИЩА РОЗРОБКИ ТА НАЛАГОДЖЕННЯ ПРИКЛАДНОГО ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ТА ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ, ВИКОНАНИХ НА БАЗІ МІКРОПРОЦЕСОРІВ СІМЕЙСТВА MCS-51 2.48 MB
  Провести асемлеювання програми. Текст програми.1 ; надання імені vr_3 першому біту регістру RM 20H ; ; Програма ; ORG H ; адреса вектора розгалуження після початкового пуску RJMP _BEGIN ; мікропроцесора ; ORG H...
41898. ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ 251.24 KB
  Метод Ньютона. В качестве начального приближения здесь выбирается правый или левый конец отрезка в зависимости от того в котором выполняется достаточное условие сходимости метода Ньютона вида: Условие выполняется на обоих концах отрезка следовательно в качестве начального приближения разрешено выбрать любой из них. Рабочая формула метода Ньютона для данного уравнения запишется так: Условия выхода итерационного процесса аналогичны условиям метода простых итераций: и . Модифицированный метод Ньютона.
41899. ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ. МЕТОД НЬЮТОНА 213.45 KB
  Цель работы: научиться решать системы нелинейных уравнений СНУ методом простых итераций МПИ и методом Ньютона с помощью ЭВМ. Изучить МПИ и метод Ньютона для решения систем нелинейных уравнений. На конкретном примере усвоить порядок решения систем нелинейных уравнений МПИ и методом Ньютона с помощью ЭВМ. Построить рабочие формулы МПИ и метода Ньютона для численного решения системы при начальном приближении: .
41900. ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ 244.14 KB
  Цель работы: научиться решать системы линейных алгебраических уравнений СЛАУ методом простых итераций МПИ и методом Зейделя с помощью ЭВМ. Изучить метод простых итераций и метод Зейделя для решения СЛАУ. Сравнить скорости сходимости метода простых итераций и метода Зейделя. Построить рабочие формулы МПИ и метода Зейделя для численного решения системы.
41901. Знакомство со средой разработки Oracle Application Express. Создание исходного приложения 1.09 MB
  Знакомство со средой разработки Orcle ppliction Express. Каковы основные компоненты среды разработки Orcle ppliction Express ppliction Builder собственно среда разработки webстраниц и бизнесправил. Что такое рабочая область workspce Рабочая область workspce это виртуальная частная база данных которая позволяет множеству пользователей работать с одной инсталляцией Orcle ppliction Express обеспечивая при этом приватность пользовательских объектов и приложений.
41902. Построение графиков в среде программирования MATLAB 354.21 KB
  Цель работы: научиться строить графики различных типов в программной среде MATLAB. Изучить основные операторы построения графиков в среде программирования MATLAB; освоить принципы построения различных типов графиков в среде программирования MATLAB.
41904. Проверка выборочного распределения 54.6 KB
  По критерию Пирсона гипотеза о нормальности изучаемого распределения принимается. Основные статистические характеристики: Среднее выборочное значение (математическое ожидание)
41905. Исследование работы усилительного каскада на биполярном транзисторе 48.29 KB
  2013 Цели работы: Определить основные параметры усилительного каскада на биполярном транзисторе и их зависимость от значений режимов работы схемы; Снять и построить амплитудночастотную характеристику усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме с ОЭ; Приборы и оборудование: Учебный лабораторный комплекс Устройство лабораторное по электротехнике К4826. Ход работы: Собрали схему для снятия характеристик усилительного каскада на биполярном транзисторе в соответствии с рисунком 1: Рисунок 1 Усилительный каскад на...