ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ

Лабораторная работа № 1

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Естественный захват полосы валками осуществляется при условии когда

где - угол захвата в исходный момент захвата;

- угол трения в момент захвата.

Схема деяния сил при захвате полосы валками представлена на рис. 1.

Набросок 1– Схема деяния сил на полосу при захвате полосы валками

При соприкосновении полосы с валками со стороны валков ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ действует обычная сила и появившаяся от её деяния сила трения . Горизонтальные составляющие этих сил и ориентированы в обратные стороны, при всем этом сила втягивает полосу в щель меж валками, а сила препятствует этому. Захват металла валками начинается при равенстве сил и , что может быть при равенстве углов и .

В установившемся процессе прокатки ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ (рис. 2) контакт меж прокатываемым металлом и валками происходит не по полосы, как это было в момент захвата, а по поверхности, длина которой равна длине дуги захвата. Точке приложения равнодействующей усилия прокатки соответствует угол . В данном случае движение металла меж валками характеризуется условием:

либо

где - угол, соответственный положению точки ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ приложения равнодействующей усилия прокатки;

- угол касания в установившемся процессе;

- коэффициент положения равнодействующей.

Набросок 2– Схема деяния сил на полосу в установившемся процессе прокатки

По опытным данным коэффициент положения равнодействующей равен 1,3 ÷ 3,0, при всем этом большее его значение относится к процессу прохладной прокатки.

Таким макаром, установившийся процесс прокатки осуществляется в более надёжных критериях, чем ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ захват, т.е. при излишке сил трения, который содействует развитию опережения при прокатке. Но это утверждение справедливо в случае, когда . В реальности угол трения в момент захвата обычно больше угла трения в установившемся процессе , отсюда показатель соотношения углов трения

> 1

При прохладной прокатке = 1,6 ÷ 2,8.

На величину влияет температура, наличие на поверхности ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ металла смазки либо окислов, относительная скорость перемещения поверхности валков и прокатываемого металла. Наличие смазки в главном понижает и практически не изменяет .

Итак, имеем условие, характеризующее захват , и условие, соответственное установившемуся процессу . Отсюда для наибольших углов , .

Отношение наибольшего угла касания в установившемся процессе к наибольшему углу захвата обозначим

Коэффициент , как ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ будет показано ниже, охарактеризовывает устойчивость процесса прокатки и степень развития опережения. Чем больше , тем устойчивее процесс прокатки и больше опережение. Величина находится в зависимости от соотношения углов трения и .

Если принять , то . Принимая среднее значение , получим .

Но, почаще встречается случай, когда > , тогда

Так как > , то в данном варианте > 1.

Устойчивость процесса прокатки ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ можно оценивать по коэффициенту , равному отношению наибольшего угла касания в установившемся процессе к реальному углу касания :

Принимая коэффициент стойкости захвата , где - действительный угол захвата, и беря во внимание, что фактически процесс прокатки всегда протекает при условии , совсем получаем:

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследование критерий захвата и определение соотношения меж наибольшим ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ углом касания в установившемся процессе и наибольшим углом захвата в исходный период процесса прокатки.

3. ОБОРУДОВАНИЕ, ИНСТРУМЕНТ, МАТЕРИАЛЫ

В работе употребляют прокатный стан 200, линейку, штангенциркуль, конусновидные эталоны из свинца (рис. 3):

Набросок 3– Эталон до (а) и после прокатки (б)

4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Прокатку проводят при разных критериях трения: в сухих валках, со смазкой и ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ в валках, покрытых мелом. В последнем случае эталон также покрывают мелом.

Перед прокаткой валки следует установить с таким зазором, чтоб естественный захват не осуществлялся, потом положить на стол эталон и с помощью древесного бруска немного придавить эталон фронтальной гранью (узким концом) к валкам, после этого медлительно приподнимать валок до того времени ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ, пока ощутится дрожание эталона. При предстоящем малозначительном подъёме валки захватывают эталон и прокатывают до определённого момента, когда начинается скольжение валков по металлу. После чего валки останавливают, поднимают верхний валок и извлекают эталон.

Для участка эталона с неизменной высотой по длине определяют наибольший угол захвата :

где d ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ – поперечник валка;

h0, h1–толщина полосы до и после прокатки.

Зная значение , по значениям тригонометрической функции (табл. 1) находят . В данном случае . Наибольший угол касания установившегося процесса прокатки определяют:

где hм – толщина полосы перед зоной деформации на конусном участке длины эталона.

Таблица 1– Значения тригонометрической функции

Угол α, град. сos α Угол α, град. сos ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ α Угол α, град. сos α Угол α, град. сos α
1,0000 0,9816 0,9272 0,8387
0,9998 0,9781 0,9205 0,8290
0,9994 0,9744 0,9135 0,8192
0,9986 0,9703 0,9063 0,8090
0,9976 0,9659 0,8988 0,7986
0,9962 0,9613 0,8910 0,7880
0,9945 0,9563 0,8829 0,7771
0,9925 0,9511 0,8746 0,7660
0,9903 0,9455 0,8660 0,7547
0,9877 0,9397 0,8572 0,7431
0,9848 0,9336 0,8480 0,7314

Все экспериментальные и расчётные данные вносят в таблицу 2.

Таблица 2 – Бывалые и расчётные данные по определению и

№ обр Условопыта Мат. h0, мм h1, мм hм, мм h0- h1, мм hм-h1, мм dвалк мм cos αмз αмз, град cos αму αму, град Кα
Валки покрыты мелом ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ Pb
Незапятнанные валки Pb
Валки покрыты маслом Pb

Вычисление значений косинусов углов создают до четвёртого знака. Нужно зарисовать эталон до и после прокатки с обозначением его длины, ширины и толщины.

На основании экспериментальных данных делают вывод о значении для разных критерий прокатки.

Для обеспечения безопасности работы на стане эталон следует ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ непременно задавать в валки только особым древесным бруском.

5. ЛИТЕРАТУРА

1. Смирнов В.С. Теория прокатки. – М.: Металлургия, 1967, с. 179.

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. При каком соотношении меж углом захвата и углом трения вероятен захват полосы валками?

2. Какое соотношение существует меж углом касания и углом трения в установившемся процессе прокатки?

3. Отк аких причин зависит величина дела ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ углов трения при захвате и в установившемся процессе прокатки?

4. Какие силы содействуют захвату полосы валками?

5. Какие силы препятствуют захвату полосы валками?

6. Как высчитать величину угла захвата?

7. Какого значения в общем случае добивается отношение меж углом трения в исходный момент захвата и углом трения в установившемся периоде прокатки?

8. Какого значения ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ ЗАХВАТА И МАКСИМАЛЬНЫМ УГЛОМ КАСАНИЯ в общем случае добивается коэффициент положения равнодействующей обычных и касательных сил, действующих на контактной поверхности?


opredelenie-teploti-reakcii-okisleniya.html
opredelenie-terminov-po-genetike-i-molekulyarnoj-biologii.html
opredelenie-tipa-otkloneniya-rechevogo-razvitiya.html