Расчет усилия прокатки

2.3 Расчет усилия прокатки

На стане ХПТ-32 по калибровке 36х2,4 – 20х0,85 прокатывают трубы из стали 20 с производительностью А=250 м/час. Размеры ручья колибров. Число ходов клети n=120 двойных ходов в минуту. Коэффициент использования стана К=0,85 , l – длинна участка между контрольными сечениями 41,77,0 – радиус бочки валка равен 150 мм, з – коэффициент формы при двухвалковой схеме стана равно 1,26-1,30, b2,4,7 – придел прочности равен 60 кг/мм2, 62 кг/мм2, 64 кг/мм2 .

Определяем величину линейного смещения металла mмЕ и подачу за один двойной ход клети:

mмЕ=(А1000)/(Кn60)

mмЕ=(2501000)/(0,8512060)=250000/6120=40,8 мм

m=40,8/((36-2,4)2,4)/((20-0,85)0,85)=40,8/4,9=8,33 мм

Обжатие стенки трубы в сечении 2, будит равно:

t2= mмx(tg1-2 - 2tg)

tg1-2=(D1-D2)/2l1-2 ,

где D1 и D2 – глубины ручья, мм;

l– длинна участка между контрольными сечениями, мм.

tg1-2=(26,06-23,87)/241,77=2,19/83,54=0,026

мx=(D3-t3)t3/(D2-t2)t2 ,

где t2 и t3 – толщина стенки, мм.

мx=((36-3,0)3,0) /(23,87-1,58)1,58=2,81

Тогда t2=8,332,81(0,026-0,002)=0,56 мм.

При прямом ходе клети

tпр2=0,7t2

tпр2=0,70,56=0,392 мм,

а при обратном

tоб2=t2-tпр2

tоб2= 0,56-0,392=0,168 мм.

Радиус валка по гребню ручья в сечении 2 будет равен:

2=0-D2/2

2=150-23,87/2=138,07 мм.

Горизонтатьная проекция контактной поверхности находится по выражению

Fконт=зDx(2 xtx)0,5+3,90bDx(0,3930-Dx/6)10-4

для прямого хода клети

FКпр=(1,323,87(2138,070,392)0,5+3,906023,8710-

-4)(0,393150-23,87/6)=328,44+57,35=385,79 мм2

для обратного хода клети

FКобр=(1,323,87(2138,070,168)0,5+3,906023,8710-

-4)(0,393150-23,87/6)=211,56+57,35=268,91 мм2

Коэффициент трения f=0,05.

Радиус ведущей шестерни у стана ХПТ-32 ш=200 мм.

Тогда среднее удельное давление при прямом ходе клети будет

ср=b(n+f(tзаг/tx-1)x/ш((2xtпр2)/tx)0,5) ,

где n - коэффициент, учитывающий влияние среднего главного напряжения, равен 1,02-1,08.

ср=60*(1,05+0,05(3,0/1,58-1)*138,07/200*((2*138,07*0,392)/1,58)*

*0,5)=60*(1,05+0,045*0,69*8,28)=60*1,31=78,4 кг/мм2

при обратном ходе клети

1ср=b(n+(2,0-2,5)f(tзаг/tx-1)ш/x((2xtоб2)/tx)0,5)

1ср=60(1,05+2,20,05(3,0/1,58-1)200/138,07((2138,07*

*0,168)/1,58)0,5)=60(1,05+0,04621,455,4)=601,41=84,6 кг/мм2

Полное давление металла на валки определяется по формуле

Р=рсрFк ,

при прямом ходе

Рпр=78,4385,79=30245,9 кг

при обратном ходе

Роб=84,6268,91=22749,8 кг

Аналогичным образом расчитываем давление металла на валки в 4 и 7 сечениях, результаты занесены в таблицу 9.

Таблица 9 – Значение полного давления металла на валки.

Библиография

1 Холодная прокатка труб / Кофф З.А., Соловейчик Б.М., Гришпун М.И. – С.: Металлургиздат, 1962. – 425с.

2 Холодная прокатка стальных труб / Розов Н.В. – М.: Металлургия, 1977. – 183с.

3 Марочник сталей – М.: Машиностроение, 2003. – 547с.

4 Производство труб / Розов Н.В.– М.: Металлургия, 1974. – 598с.

5 Трубное производство / Виноградов А.Г.– М.: Металлургия, 1981. – 344с.

6 Оборудование и технология подготовки концов труб к волочению / А.М.Антимонов,А.А.Лаптев–М.:Металлургия,1984.–36с.

7 Оборудование для волочения труб / З.И.Перчиков –М.:Металлургия,1977.–192с.

8 Волочение труб на самоустанавливающейся оправке / М.Б.Биск, В.В.Швейкин–М.:Металлургия,1963.–128с.

9 Холодная прокатка труб / В.А.Станкевеч, А.П.Усенко, А.А.Павлов–М.:Металлургия,1982.– 256с.

10 Производство труб из цветных металлов/ Ю.Ф.Шевакин, А.М.Рытиков, Ф.С.Сейдалиев–М.:Металлургия,1963.–356с.