Расчет режима обжатий на обжимном реверсивном стане

1. Расчет режима обжатий

1.1 Расчет максимального обжатия

1.1.1 Максимальное обжатие по условию захвата металла валками

В соответствии с рекомендациями принимаем  для первого калибра (бочки валков) 120 мм, для остальных калибров – 140 мм, зазор между буртами валков выбираем 15 мм.

Тогда рабочий диаметр валков определим по формуле [2, стр. 27]:

, где (1.1)

- рабочий диаметр валков, мм;

 – номинальный диаметр валков, мм;

 – глубина вреза, мм;

 – зазор между буртами, мм.

в первом калибре:

в остальных калибрах:

Определяем окружную скорость валков при  по формуле [2, стр. 6]:

, где (1.2)

 – окружная скорость валков, м/с

 - рабочий диаметр валков, мм;

 – средняя частота вращения валков в момент захвата раската, об/мин.

в первом калибре:

в остальных калибрах:

По таблице 2.1 [1, стр. 23] допустимый угол захвата  составит:

при прокатке на гладкой бочке валков – 22,46⁰

в калиброванных валках без насечки – 24,56⁰

в калиброванных валках с насечкой – 30,02⁰

Определяем максимальное обжатие [2, стр. 6]:

, где (1.3)

 – максимальное обжатие по условию захвата металла валками, мм;

 – допустимый угол захвата, град.

в первом калибре:

для калиброванных валков без насечки:

для калиброванных валков с насечкой:

1.1.2 Максимальное обжатие по мощности электродвигателя

По таблице 2 [2, стр. 14] для двух электродвигателей П34–160–9К находим:

номинальный крутящий момент

маховой момент якоря электродвигателей

частота вращения электродвигателей

допустимый момент перегрузки

Допустимый момент электродвигателей определим по формуле [2, стр. 11]:

, где (1.4)

 – допустимый момент электродвигателя, ;

 – допустимый момент перегрузки;

 – номинальный крутящий момент, .

Далее определяем:

приведенный маховой момент [2, с. 13]:

, где (1.5)

 – приведенный маховой момент, ;

 – маховой момент якоря электродвигателя, .

динамический момент при  [2, стр. 13]

, где (1.6)

 – динамический момент, ;

 – ускорение валков, .

момент холостого хода [2, стр. 13]:

, где (1.7)

 – момент холостого хода, .

Находим допустимый крутящий момент прокатки на валках блюминга при  и [2, с. 12]

, где (1.8)

 – допустимый крутящий момент прокатки, ;

 – механический КПД при передаче крутящего момента от электродвигателей к рабочим валкам без шестеренной клети;

 – коэффициент, учитывающий снижение крутящего момента электродвигателя привода вследствие ослабления магнитного потока при частоте вращения валков n больше номинальной n_н, принимаем .

Размеры поперечного сечения слитка посередине . Ориентировочное значение обжатия найдем по формуле [2, стр. 15]:

, где (1.9)

 – ориентировочное значение обжатия, мм.

Относительное обжатие рассчитаем по формуле [2, стр. 9]:

, где (1.10)

 – относительное обжатие;

 – средняя высота слитка, мм

Определим рабочий радиус [2, стр. 9]:

, где (1.11)

 – рабочий радиус, мм.

Скорость деформации при  рассчитаем по преобразованной формуле А.И. Целикова [2, стр. 9]:

, где (1.12)

 – скорость деформации, ;

 – частота вращения валков, .

Сопротивление деформации зависит от марки металла, его температуры, степени и скорости деформации, для стали 60с2 рассчитывается по формуле Б.П. Бахтинова [1, с. 25]:

, где (1.13)

 – базисное значение сопротивления деформации, МПа;

 – температурный коэффициент;

 – степенной коэффициент;

 – скоростной коэффициент.

По данным [3] для стали 60с2 находим: ; ; ;  при температуре 1200⁰С. [3, стр. 8, 21]

Находим длину очага деформации [2, стр. 7]:

, где (1.14)

 – длина очага деформации, мм.

Фактор формы очага деформации [1, стр. 24]:

, где (1.15)

 – фактор формы очага деформации.

Коэффициент напряженного состояний, учитывающий влияние на контактное давление внешнего трения n_ зависит от фактора формы очага деформации , где H_cp=0,5 (H₀ +H₁) при =0,2…0,5, принимается равным 1 [2, с. 9].

Коэффициент n_ж рассчитывают по эмпирической формуле [2, стр. 9]:

, где (1.16)

 

n_ж – коэффициент, учитывающий влияние внешних зон по отношению к геометрическому очагу деформации.

Коэффициент n_ учитывает влияние ширины раската. При прокатке на блюминге принимается равным 1,15.

Контактное давление по формуле А.И. Целикова [2, стр. 7]:

, где (1.17)

 – контактное давление, МПа.

Определим  по формуле А.П. Чекмарева [2, стр. 11]:

, где (1.18)

 – коэффициент плеча равнодействующей.

Находим длину очага деформации, принимая ,  и B_ср=675 мм [2, с. 13, 14,15]

, где (1.19)

 – длина очага деформации, мм;

 – коэффициент трения в шейках валков;

 – диаметр шейки валка, мм;

B_ср – средняя ширина слитка, мм.

Определим максимальное обжатие по мощности электродвигателей [2, стр. 15]:

, где (1.20)

 – максимальное обжатие по мощности электродвигателя, мм.

Повторяем расчет при

Принимаем .