До виконання практичних робіт 2 страница

Контрольні питання.

1. Область застосування калібрів ящиків.

2. Визначити катаючий діаметр валів, якщо Do=700мм, S=10мм, h=100мм.

3. Визначити обтискування в калібрі, якщо cos=0,9458, Do=600мм, S=5мм, h=95мм.

4. Визначити коефіцієнт тертя, якщо t=12000, v=2м/с, валки чавунні, смуга - сталь марки 10ХСНД.

5. Визначити розширення смуги в калібрі, якщо D₀=700мм, h=20мм, f=0,5, H=100мм.

6. Визначити висоту смуги, що задається, якщо відомо, що після прокатки h=90мм, ∆ h=15мм.

7. Визначити ширину смуги, що задається. Якщо відомо, що після прокатки b=90мм ∆b=15мм.

8. Визначити катаючий діаметр валів, якщо ∆h=50мм, cosб=0,9658.

9. Визначити висоту калібру, якщо D_k=490мм, D₀=580мм.

10. Визначити кут захоплення металу валками, якщо D_k=1000мм ∆h=80мм.

 

Практична робота № 4.

Тема: „Розрахунок режиму обтискування за системою „Ромб - квадрат”.

Мета: „Вивчити методику розрахунку калібрів за системою „Ромб - квадрат”.

 

Теоретичне обгрунтування.

Систему „ромб - квадрат” застосовують на середньосортних станах, дрібно сортних та безперервно – заготівельних станах. Коефіцієнти витягування в цих калібрах 1,15 – 1,4. кут при вершині ромбу α = 110 - 115°.

Радіус заокруглень при вершині ромбу: r = (0,15 – 0,2) · h_р,

біля зазору: R = 0,15 · h_р

Площа ромбічного калібру: F= 0,5 · h· b

Поширення в ромбічному калібрі:

Площа квадратного калібру: F = а²

Поширення в квадратному калібрі визначається за графіками Чекмарьова А.П. та залежить від діаметру валків, сторони квадрату та коефіцієнту витягування: Δb = f(D₀,а, µ_кв).

Коефіцієнти витягування в ромбічному та квадратному калібрах однакові: µ_кв = µ_р.

Переваги системи „ромб - квадрат”:

1. Отримання точних квадратів з гострими ребрами.

2. Всебічний обтиск в калібрі.

3. Отримання якісної поверхні розкату за рахунок видалення окалини.

Недоліки системи:

1. Глибокий вріз калібрів в валки.

2. Можливість отримання лампасів та закатів у випадку переповнення калібру.

 

Графіки Чекмарьова: Залежність поширення при прокатуванні ромбічної смуги в квадратному калібрі:

1) для діаметру валків 350 мм

 

2) для діаметру валків 250 мм

 

3) для діаметру валків 800 мм

 

4) для діаметру валків 500 мм

Методика розрахунку.

1. Вибираємо схему прокатки.

Розрахунок ведемо проти ходу прокатки.

Визначаємо площу перетину готового квадрату, враховуючи заокруглення в калібрі:

при а > 100 мм: F = 0,98 а², при а < 100 мм: F = а².

1. Визначаємо діаметр валків, що катає: D_к4 = D_о – h₄/2 + S.
2. Визначаємо розміри квадратного калібру 4: h_{к 4} = b_{к 4} = 1,41· а₄.
3. Знаходимо розміри проміжного квадрату 2, як середнє арифметичне:
4. Аналогічно визначаємо розміри квадратного калібру 2.
5. Визначаємо сумарний коефіцієнт витягування металу в клітях 3, 4: µ_Σ = F₂ /F₄
6. Визначаємо коефіцієнти витягування в клітях 3, 4: µ_кв = µ_р =
7. Площа перетину смуги після прокатки в кліті 3: F₃ = F₄ · µ_{кв 4}
8. Поширення ромбічної смуги в квадратному калібрі визначаємо по графікам Чекмарьова (мал. 17, 18, 19, 20): Δb = f (D₀,а, µ_кв).
9. Визначаємо розміри ромбічного калібру: висота: h_р3 = b_к4 – Δb₄

Ширина: b_р3 = 2 F_р3 / h_р3

1. Обтиск в квадратному калібрі 4: Δ h_к4 = b_р3 - h_{к 4}
2. Обтиск в ромбічному калібрі 3: Δ b_р3 = b_к4 - h_р3
3. Простір на поширення металу в ромбічному калібрі: Δ b_р3^' = b_р3 - h_к2
4. Фактичне поширення квадратної смуги в ромбічному калібрі:

1. Порівнюємо фактичне поширення металу в калібрі з простором на поширення та робимо висновок: - в разі переповнення калібру: Δ b_р3^{' <} Δ b_р3, тобто розміри проміжного квадрату вибрані невірно, треба зробити перерахунок.
2. Діаметр валків, що катає для кліті 3: D_р3 = D_о – h_р3/2 + S.
3. кути захвату метала валками в клітях 3,4:
4. Подальший розрахунок розмірів калібрів 1, 2 робимо аналогічно.

 

Порядок виконання роботи.

Загальні вихідні дані:

ао, мм	а4, мм	D0, мм	S, мм

1. Вибираємо схему прокатки.

Малюнок 3 - Калібрування валків за системою „ромб - квадрат”.

 

2. Розрахунок ведемо проти ходу прокатки. Визначаємо площу перетину готового квадрату, враховуючи заокруглення в калібрі: при при а < 100 мм:

F₄ = (а₄)² = 25² =625 мм²;

3. Визначаємо діаметр валків, що катає:

D_к4 = D_о – h₄/2 + S.

4. 4. Визначаємо розміри квадратного калібру 4:

h_{к 4} = b_{к 4} = 1,41*а₄ = 1,41*25 = 35,25 мм;

Аналогічно визначаємо розміри квадратного калібру 2.

Для цього знаходимо розміри проміжного квадрату 2, як середнє арифметичне:

h_{к 2} = b_{к 2} = 1,41*а₂ = 1,41* 30 = 42,3 мм;

F₂ = (a₂)² = 30² = 900 мм²;

5. Визначаємо сумарний коефіцієнт витягування металу в клітях 3, 4:

6. Визначаємо коефіцієнти витягування в клітях 3, 4:

µ_кв4 = µ_р3 = = =

7. Площа перетину смуги після прокатки в кліті 3:

F₂ = F₄ · µ_{кв 4} = 625•1,2 = 750 мм²;

8. Поширення ромбічної смуги в квадратному калібрі визначаємо по графікам Чекмарьова (мал. 18 в додатку):

Δb₄ = f (D₀,а₄, µ_кв4), Δb₄ = f (350,25, 1,2)= 3 мм;

21. Визначаємо розміри ромбічного калібру:

висота: h_р3 = b_к4 – Δb₄ = 42,3 – 3 = 39,3 мм;

Ширина: b_р3 = 2 F_р3 / h_р3 = 2· 750/ 39,3 = 38,2 мм;

 

 

Малюнок 4 - Квадратний калібр з ромбічною заготовкою

Обтиск в квадратному калібрі 4:

Δ h_к4 = b_р3 - h_{к 4} = 38,2 – 35,25 = 2,95 мм;

23. Обтиск в ромбічному калібрі 3:

Δ h_р3 = b_к2 – h_р3 = 42,3 – 39,3 = 3 мм;

24. Робимо перевірку.

Простір на поширення металу в ромбічному калібрі:

Δ b_р3 = b_р3 - h_к2 = 38,2 – 30 = 8,2 мм;

Фактичне поширення квадратної смуги в ромбічному калібрі:

Порівнюємо фактичне поширення металу в калібрі з простором на поширення

та робимо висновок: - в разі переповнення калібру: Δ b_р3^{' <} Δ b_р3, тобто розміри

проміжного квадрату вибрані вірно, переповнення металу в калібрі не відбудеться.

25. Діаметр валків, що катає для кліті 3:

26. Кути захвату метала валками в клітях 3,4:

D_к4 = D_о – h₄ = 350 – 35,25 = 315 мм;

D_к3 = D_о – h₃ = 350 – 32,25 = 318 мм;

Для клітей 1 і 2:

а₂ = 30 мм; h₂ = b₂ = 42,3 мм; F₂ = 900 мм²;

1. Визначаємо площу перетину готового квадрату, враховуючи заокруглення в калібрі: при при а < 100 мм:

F₀ = (а₀)² = 35² =1225 мм²;

1. Визначаємо діаметр валків, що катає:

D_к2 = D_о – h₂/2 + S.

1. Аналогічно визначаємо розміри квадратного калібру 0:

h_к0 = b_к0 = 1,41 * а₀ = 1,41*25 = 49,4 мм;

1. Визначаємо сумарний коефіцієнт витягування металу в клітях 1, 2:

1. Визначаємо коефіцієнти витягування в клітях 1, 2:

µ_кв2 = µ_р1 = = =

1. Площа перетину смуги після прокатки в кліті 1:

F₀ = F₂ · µ_кв2 = 900•1,17 = 1053 мм²;

Поширення ромбічної смуги в квадратному калібрі визначаємо по графікам Чекмарьова (мал. 18, 19, 20): Δb₂ = f (D₀,а₂, µ_кв2), Δb₂ = f (350,30, 1,17)= 4 мм;

1. Визначаємо розміри ромбічного калібру:

висота: h_р1 = b_к2 – Δb₂ = 42,3 – 4 = 38,3 мм;

Ширина: b_р1 = 2 F_р1 / h_р1 = 2•1053/ 38,3 = 55 мм;

1. Обтиск в квадратному калібрі 2:

Δ h_к2 = b_р1 - h_к2 = 55 – 42,3 = 12,7 мм;

1. Обтиск в ромбічному калібрі 1: Δ h₁ = b_к0 – h_р1 = 49,4 – 38,3 = 11,1 мм;

Простір на поширення металу в ромбічному калібрі:

Δ b_р1 = b_р1 - h_к0 = 55 – 49,4 = 5,6 мм;

1. Фактичне поширення квадратної смуги в ромбічному калібрі:

1. Порівнюємо фактичне поширення металу в калібрі з простором на поширення та робимо висновок: - в разі переповнення калібру: Δ b_р3^{' <} Δ b_р3, тобто розміри проміжного квадрату вибрані вірно, переповнення металу в калібрі не відбудеться.
2. Діаметр валків, що катає для кліті 1:

1. Кути захвату метала валками в клітях 1,2:

D_к2 = D_о – h₂ = 350 – 42,3 = 308 мм;

D_к1 = D_о – h₁ = 350 – 38,3 = 312 мм;

Контрольні питання.

1. Призначення системи калібрів „ромб - квадрат”.

2. Переваги та недоліки системи при прокатуванні квадратної смуги.

3. Визначити катаючий діаметр, якщо Do=700мм, S=10мм, h=100мм.

4. Визначити площу ромбічного калібру, якщо h=50мм, b=70мм.

5. Вибрати розміри проміжного квадрата, якщо а₀=100мм, а₄=75мм.

6. Визначити ширину ромбічного калібру, якщо відоме h=50мм, F=1550мм2.

7. Визначити розміри квадратного калібру, якщо а=100мм.

8. Визначити площу ромбічного калібру, якщо відома площа квадратного калібру 1000мм² і коефіцієнт витяжки в ньому 1,15.

9. Визначити розміри ромбічного калібру, якщо h_кв=b_кв=20мм ∆b=5мм, Fр=500мм2.

10. Визначити коефіцієнт витяжки в ромбічному калібрі, якщо μ=2,25.

 

Таблиця 4 - Вихідні данні до практичної роботи № 4.

 

варіант	ао, мм	а4, мм	D0, мм	S, мм
варіант	ао, мм	а4, мм	D0, мм	S, мм

Практична робота № 5

Тема: «Розрахунок системи калібрування валків за системою калібрів “овал - квадрат”».

Мета: “Навчитися вести розрахунок за системою калібрів “овал - квадрат”

 

Теоретична частина.

Система калібрів “овал - квадрат” представляє собою чергування овальних та квадратних калібрів. Ця система застосовується для отримання квадратів з гострими ребрами на крупно-, середньо-, дрібносортних станах.

Переваги:

1. Можливість отримання великих витягувань в овальних калібрах. Витягування складають: μов = 1,5 – 1,8; μкв = 1,3 – 1,5.

2. Зручна задача квадратної смуги в овальний калібр.

3. Невеликий вріз овальних калібрів в валки, що дозволяє вживати великі обтискування.

4. Систематичне оновлення кутів смуги, тому що розкат задається плашмя в овальний калібр, то його ребра переходять на бокові грані наступного меншого квадрата, що дозволяє мати постійну температуру розкату за перетином.

Недоліки:

1. Не стійке положення овальної смуги в квадратному калібрі, тому необхідно мати спеціальну валкову арматуру.

2. Нерівномірна деформація в калібрах, тому швидкий знос бокових стінок.

3. Мінімальне обтискування в квадратному калібрі.

Площа овального калібру: F =

Коефіцієнт витягування в овальному калібрі: μ_ов = 1 + 1,5(μ_кв - 1)

Коефіцієнт витягування в квадратному калібрі:

Радіус окреслення овального калібру:

 

Методика розрахунку.

1. Вибираємо схему прокатування. Розрахунок ведемо проти ходу прокатування.

2. Визначаємо розміри проміжного квадрату 2.

3. Визначаємо розміри квадратного калібру 4.

Площа калібру 4: при а < 100 мм, то F = a₄²

При a > 100 мм, то F = 0,98 · a₄²

Висота та ширина калібру:

h₄ = b₄ = 1,41 · a₄

4. Визначаємо розміри проміжного калібру 2 аналогічно калібру 4, але для цього знаходимо ромір проміжного квадрату:

5. Визначаємо сумарний коефіцієнт витягування:

6. Розподіляємо коефіцієнти витягування за калібрами 3 і 4:

;

7. Визначаємо площу овального калібру 3: F₃ = F₄ · μ₄

8. Визначаємо розміри овального калібру 3:

Поширення овальної смуги у квадратному калібрі визначається по графікам Чекмарьова: Δb₄ = f (Dв, a₄, μ ₄)

Висота овальної смуги: h₃ = b₄ – Δb₄

Ширина овального калібру: b₃ = 3F₃ / 2h₃

9. Робимо перевірку.

Простір на поширення металу в калібрі 3: Δb₃ = b₃ – a₂

Фактичне поширення металу в калібрі 3:

приведений обтиск металу в овальному калібрі: Δh_{пр 3} = a₂ – F₃ / b₃

середній радіус валків 3 кліті: R_{сер 3} = 0,5 (D_в - F₃ / b₃)

порівнюємо простір на поширення та фактичне поширення і робимо висновки.

Якщо Δb₃ > Δb₃´, то переповнення калібру не буде і розміри проміжного квадрату вибрані вірно.

Подальший розрахунок ведемо аналогічно для калібрів 1 і 2.

Графіки Чекмарьова: Залежність поширення при прокатуванні овальної смуги в квадратному калібрі:

1) для діаметру валків Д = 800мм 2) для діаметру валків Д = 500 мм

3) для діаметру валків Д = 350мм 4) для діаметру валків Д = 250мм

 

Порядок виконання роботи.

Загальні вихідні дані:

ао, мм	а4, мм	D0, мм	S, мм

 

1. Вибираємо схему прокатки.

Малюнок 5 - Калібрування валків за системою “овал - квадрат”

 

2. Розрахунок ведемо проти ходу прокатки.

Визначаємо розміри квадратного калібру 4:

Площа калібру 4: при при а < 100 мм: F₄ = (а₄)² = 30² = 900 мм²;

Висота h_{к 4} = b_{к 4} = 1,41*а₄ = 1,41* 30 = 42,3 мм;

3. Визначаємо розміри проміжного квадрату 2:

Визначаємо розміри проміжного калібру 2:

h_{к 2} = b_{к 2} = 1,41*а₂ = 1,41*45 = 63,5 мм;

F₂ = (a₂)² = 45² = 2025 мм²;

4. Визначаємо сумарний коефіцієнт витягування металу в клітях 3, 4:

5. Визначаємо коефіцієнти витягування в клітях 3, 4:

6. Визначаємо площу овального калібру 3:

F₃ = F₄ · µ₄ = 900 ∙ 1,4 = 1260 мм²;

1. Визначаємо розміри овального калібру 3:
2. Поширення овальної смуги у квадратному калібрі визначаємо по графікам Чекмарьова (мал. 38 - 41):

Δb₄ = f (D₀,а₄, µ₄). Δb₄ = f (350,30, 1,4)= 10 мм;

Висота овальної смуги:

h₃ = b₄ – Δb₄ = 42 – 10 = 32 мм;

Ширина овального калібру:

b₃ = 3F₃ / 2h₃ = 3•1260/2•32 = 59,1 мм;

8. Робимо перевірку.

Простір на поширення металу в калібрі 3:

Δb₃ = b₃ – а₂ = 59,1 – 45 = 14,1 мм;

Фактичне поширення металу в калібрі 3:

 

Малюнок 6 - Квадратний калібр з овальною заготовкою

 

Приведений обтиск металу в овальному калібрі:

Δh_пр3 = a₂ – F₃ / b₃ = 45 – 1260/59,1 = 23,7 мм;

Середній радіус валків 3 кліті: Rсер ₃ = 0,5 (D_в - F₃ / b₃) = 0,5 (350 – 1260/59,1) = 164,4 мм;

Порівнюємо простір на поширення та фактичне поширення і робимо висновки.

Якщо Δb₃´>Δb₃, то переповнення калібру буде і розміри проміжного квадрату видбудиться невірно.

9. Радіус очерчення овального калібру:

Для кліті 1 і 2:

а₂ = 45 мм; h₂ = b₂ = 63,5 мм; F₂ = 2025 мм²; а₀ = 60 мм;

1. Визначаємо розміри заготовки:

h_к0 = b_к0 = 1,41*а₀ = 1,41*60 = 84,6 мм; F₀ = (a₀)² = 60² = 3600 мм²;

1. Визначаємо сумарний коефіцієнт витягування металу в клітях 1, 2:

1. Визначаємо коефіцієнти витягування в клітях 1, 2:

1. Визначаємо площу овального калібру 1:

F₁ = F₂ · µ₂ = 2025•1,27 = 2572 мм²;

5. Визначаємо розміри овального калібру 1: Поширення овальної смуги у квадратному калібрі визначаємо по графікам Чекмарьова (мал. 38 - 41):

Δb₂ = f (D₀,а₂, µ₂). Δb₄ = f (350,45, 1,27)= 11 мм;

Висота овальної смуги:

h₁ = b₂ – Δb₂ = 63,5 – 11 = 52,5 мм;

Ширина овальної смуги:

b₁ = 3F₁ / 2h₁ = 3•2572/2•52,5 = 73 мм;

6. Робимо перевірку.

Простір на поширення металу в калібрі 1:

Δb₁ = b₁ – а₀ = 73 – 60 = 13 мм;

Фактичне поширення металу в калібрі 3:

Приведений обтиск металу в овальному калібрі:

Δh_cр1 = a₀ – F₁ / b₁ = 60 – 2572/73 = 25 мм;

Середній радіус валків 3 кліті:

R_сер1 = 0,5 (D_в – F₁ / b₁) = 0,5 (350 – 2572/73) = 157 мм;

Порівнюємо простір на поширення та фактичне поширення і робимо висновки.

Якщо Δb₃ > Δb₃´, то переповнення калібру не буде і розміри проміжного квадрату вибрані вірно.

7. Радіус очерчення овального калібру:

Контрольні питання.

1. Призначення системи калібрів.

2. Переваги та недоліки системи “овал - квадрат”.

3. Визначити площу овального та квадратного калібрів.

4. Визначити простір на поширення металу в овальному калібрі.

5. Визначити фактичне поширення металу в овальному калібрі.

6. Визначте катаючий діаметр валів овального калібру, якщо h_ов=50мм, D₀=700мм, F = 6000 мм².

7. Визначте розміри квадратного калібру, якщо а_кв=50мм.

8. Визначте середню висоту овального калібру hср, якщо Fов=1000мм2, bов=700мм.

9. Визначте розширення квадратної смуги в овальному калібрі, якщо D₀=700мм, h_ов=50мм, а_кв=45мм, μ_кв=1,15, F_ов=4000мм².

10. Визначте ширину овального калібру, якщо F_ов=800мм², h_ов=75мм, D₀=700мм.