Интеллектуальная среда дистанционного обучения и дизайна http: econom.misis.ru, fdisto.misis.ru; e-mail: vaosadchy@yandex.ru

На главную Контакты Выполнить расчёт (запустить приложение)

Нейтральное сечение

    При прокатке соотношения скоростей перемещения металла на контактной поверхности и скорости валков по длине очага деформации изменяются. Точка пересечения кривых, в которой горизонтальные составляющие скорости перемещения металла и окружной скорости валков равны, соответствует положению сечения, которое называется нейтральным или критическим сечением. Соответствующий угол также называют нейтральным и обозначают γ. Нейтральное сечение делит очаг деформации на зону отставания и зону опережения.

    Неравномерность деформации оказывает влияние на форму нейтрального сечения, что связано с различной скоростью перемещения частиц металла по высоте прокатываемой полосы [1018]. В связи с этим, в общем случае нейтральное сечение не является плоским. Форма нейтрального сечения при различных соотношениях длины очага деформации l_д и средней высоты металла h_ср показана на рис. 1.

Рис. 1. Форма критического сечения в зависимости от отношения l_д/h_ср:
а - l_д/h_ср большое (полосовая и листовая прокатка);
б - l_д/h_ср среднее (сортовая прокатка);
в - l_д/h_ср малое (прокатка на блюминге и слябинге)

    При сравнительно больших значениях l_д/h_ср, когда скорости перемещения частиц металла по высоте полосы распределены равномерно, нейтральное сечение имеет плоскую форму. С уменьшением l_д/h_ср появляется неравномерность в распределении скоростей перемещения частиц металла по высоте полосы, т.е. возникает неравномерность деформации, что приводит к сложной форме нейтрального сечения. При этом нейтральное сечение в центре полосы смещается в сторону входа металла в валки.

    Для высоких полос нейтральный угол может быть больше половины угла захвата.

    Установлено, что средняя величина опережения в калибрах при одинаковых условиях деформации превышает опережение в гладких валках. Это явление объясняется ростом нейтрального угла, вызванным повышением влияния сил трения за счёт дополнительной деформации металла боковыми стенками калибра.

    Неравномерность высотной деформации, различие в диаметрах валков, в условиях трения по ширине калибра приводят к неравномерному развитию опережения в периферийных и центральных частях поверхности полосы. Опережение можно подсчитать относительно любой точки периметра калибра в плоскости входа.

    Для определения положения нейтрального сечения при прокатке на гладкой бочке можно воспользоваться формулами С. Экелунда [1001], И.М. Павлова [1065], А.И. Целикова [170], Ю.М. Файнберга [170], В.Н. Выдрина [170].

    В работе Н.Н. Крейндлина [1128] приведено сравнение экспериментальных данных с расчётными значениями, полученными с использованием различных формул для определения угла нейтрального сечения при горячей и холодной прокатке на гладкой бочке. Экспериментальные данные взяты из исследований по прокатке образцов мягкой стали сечением 5×5; 20×20 и 10×40 мм при температуре 1000 °C на стальных валках диаметром 127 мм.

    Для расчётов нейтрального угла при горячей прокатке взяты формулы, принимающие сплошное прилипание вдоль всей дуги контакта, а также для сравнения формула С. Экелунда - И.М. Павлова, основанная на равномерном распределении давлений.

    Показано, что все методы расчёта, учитывающие прилипание и неравномерное распределение давлений вдоль дуги контакта, дают значительно большую величину нейтрального угла, чем формула С. Экелунда - И.М. Павлова для равномерного распределения давления при сухом скольжении. Наибольшие значения критического угла получаются по методу Е. Орована - К. Паскои, когда во всех случаях эта величина больше половины угла захвата.

    Исследования прокатки свинцовых образцов также подтвердили, что при значительной протяжённости зоны прилипания критический угол становится очень большим и бывает больше половины угла захвата.

    При прокатке полос с отношением ширины к толщине более 8 наиболее применимы формулы Р.Б. Симса и З. Вусатовского, которые дают совпадающие значения критического угла, что и следовало ожидать, учитывая сходные условия, принятые при их выводе.

    При прокатке полос с отношением ширины к толщине менее 8 при сортовой прокатке со свободным уширением наилучшие результаты получаются при расчётах по методу Е. Орована - К. Паскои.

    Результаты по формуле С. Экелунда - И.М. Павлова дают заниженные значения критического угла и зависят от выбранной величины коэффициента трения.

    Из анализа оценки точности определения угла нейтрального сечения при холодной прокатке можно сделать вывод, что результаты расчёта по всем формулам дают значения, близкие к экспериментальным данным, при этом формула С. Экелунда - И.М. Павлова, принимающая равномерное распределение давлений, также не даёт больших погрешностей.

    В том случае, когда коэффициент трения очень велик и почти вдоль всей контактной поверхности возникает прилипание, все методы расчёта, кроме метода А.И. Целикова, дают несколько большую величину критического угла. По формуле А.И. Целикова угол получается небольшим.

    Пример экранной формы.

    Ссылка “Возврат на один уровень вверх” осуществляет переход на предыдущую страницу.