Курсовая работа: Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта

 = (0.10ч0.15) = (0.10ч0.15) = 0.11∙19.2∙ = 3мм.        (27)

Высота профиля, выходящего из квадратного калибра будет несколько меньше высоты калибра  из-за закруглений вершин радиусом , и тогда

=-0.83=∙19.2-0.83∙2=25.5мм                                       (28)

Как уже было отмечено, калибр в 11-й клети представляет сдвоенный диагональный квадратный калибр в котором производится прокатка разделения. Построение и общий вид этого калибра приведен на рис. 17. На этом же рисунке наложен контур очертания раската из 10-й клети, поступающего в этот калибр.

Рис.17. Построение и общий вид сдвоенного диагонального квадратного калибра, производящего прокатку-разделение.

Продольное разделение многониточного раската контролируемым разрывом осуществляется путем создания в зоне перемычки растягивающих напряжений под действием осевых сил со стороны боковых поверхностей гребней двухручьевых калибров, внедряемых в металл как это может быть показано на рис.18.

Рис.18. Схема силового взаимодействия валка и раската при контролируемом разрыве.

В момент захвата за счет смятия поверхности раската внутренними боковыми гранями ручьев калибра возникает нормальная сила N и сила трения T. Равнодействующую этих сил можно разложить на поперечную Q и вертикальную P составляющие. Под действием силы P осуществляется обжатие металла валками, сила Q способствует растяжению перемычки в поперечном направлении и вызывает появление силы сопротивления растяжения перемычки S и силы сопротивления пластическому изгибу крайней заготовки в сторону разъема калибра G.

Путем измерения толщины перемычки задаваемого раската -  и зазора между гребнями валков – t разделяющего калибра (см. рис.17) можно менять радиус кривизны передних концов разделенных профилей на выходе из валков и на условия разделения раската. Отсутствие в месте разделения профилей шейки разрыва перемычки позволяет получить качественную поверхность готового профиля при минимальном числе последующих проходов с обжатием мест разделения. В связи с этим способ продольного разделения раската контролируемым разрывом рекомендован [12] к использованию в чистовых клетях прокатных станов.

Исследования [12] продольного разделения двухниточного раската контролируемым разрывом показали, что толщина перемычки задаваемого в разделительную клеть раската должна быть равнв 0.5ч0.55 стороны квадрата .

Исследование [1] величины зазора между гребнями валков  влияет на изменение кривизны передних концов разделенных квадратных профилей при выходе из валков. Так, прямолинейность выхода получаласть при зазоре =16мм равном толщине перемычки, то выбираем

Из практики расчета калибровок при прокатке-разделении квадратных профилей [12], коэффициент обжатия сторон квадратного профиля принимают в пределах 1.10-1.15. И тогда, из выражения  (выбирая ) определим сторону квадрата в 10-м калибре

=19.2∙1.125=21.6 мм.                                                (29)

Площадь разделительного сдвоенного калибра 11-й клети равна фактически удвоенной площади расчетного диагонального квадрата .

И тогда                                              (30)

Расстояние между осями ручьев в калибре 11-й клети - , определяется как

мм                                                     (31)

Длина перемычки между ручьями в этом калибре определяется как

мм     (32)

Как было указано выше толщина перемычки в 10-й клети может быть определена как

мм                                           (33)

Длину перемычки в калибре 10-й клети рекомендуется брать около 2мм, т.е. .

Для проверки на захват поступающего в калибр 12-й клети раската, необходимо провести расчет абсолютного обжатия в этом калибре и сравнить с допускаемыми данными.

При входе квадратного профиля в овальный калибр абсолютные обжатия по середине и краям профиля будут разными и определяются геметрически наложением сечения квадратного профиля на овальный калибр и будут по середине калибра

∆мм                                          (34)

Обжатия по крайним точкам квадрата в овальном калибре на основании геометрических преобразований ориентировочно будут ∆.

Как видно, эти абсолютные обжатия меньше чем абсолютные обжатия в 13-м калибре и, следовательно, при одинаковом номинальном диаметре валков и том же материале проверка на допустимые условия захвата не требуется.

С учетом изложенного, построение и общий вид подготовительного калибра в 10-й клети (перед прокаткой-разделением) может быть представлен на рис.19.

Рис.19. Построение и общий вид подготовительного калибра в 10-й клети стана.

Некоторые размеры калибра можно определить следующим образом: принимаем на основании существующих калибровок при прокатке-разделении длину перемычки ;

радиус закругления вершины квадратного калибра в этой клети

=3мм.

Величина может быть определена согласно рис.17 по формуле

мм                                                (35)

Высота раската, выходящая из калибра 10-й клети

мм                 (36)

Расстояние между осями ручьев в калибре 10-й клети - , определяется как

мм                                          (37)

Величина зазора по буртам калибра в 10-й клети принимается мм.

Площадь раската, выходящая из калибра 10-й клети, может быть определена согласно рис.17, как

=                                          (38)

Подставляя значения указанных параметров получим

Площадь не разделенного раската в калибре 11-й клети равна удвоенной площади диагонального квадратного раската, т.е.

И тогда, коэффициент вытяжки в калибре 11-й клети определяется как

                                                                       (39)

Теоретическая ширина раската, выходящая из 11-й клети

мм               (40)

Теоретическая ширина раската, выходящая из 10-й клети (при радиусе закругления у бурта =5)

мм (41)

Для проверки на захват поступающего в калибр 11-й клети раската, необходимо провести расчет абсолютного обжатия в характерных точках калибра и сравнить с допускаемыми данными.

Так, величина абсолютного обжатия в районе перемычки двухниточного раската будет

∆мм,                                         (42)

а в районе разрыва осей ручьев составит

∆мм                                     (43)

легированный сталь прокат литейный модуль

Итак, как видно, здесь требует проверки на условие захвата район перемычки раската.

Угол захвата в районе перемычки при прокатке в калибре 11-й клети может быть определен как

,                    (44)

где: Д –номинальный диаметр валков в 11-й клети (Д = 33мм).

Допускаемый угол захвата в этом калибре можно определить по методике М.С. Мутьева и П.Л. Клименко [14], для этого необходима скорость прокатки в этой клети, которая будет

5.67м/с,                                                        (45)

и тогда максимальный допускаемый угол захвата определяется по формуле (t = 980℃)

    (46)

Поскольку , условия захвата в 11-м разделительном калибре выполняются.

Калибр в 9-ой клети промежуточной группы клетей, расположен в вертикальных валках и может в большой степени напоминатьдиагональный квадратный калибр, но имеет свои особенности. Он предназначен для прокатки ромбического раската и в районе разъема имеет более стесненную форму чем обычный диагональный калибр. Прокатака в этом калибре предусматривает деформационную проработку будущих боковых горизонтальных частей двухниточного проката, который будет подвергаться прокатке-разделению. С учетом изложенного построение и общий вид этого подготовительного калибра в 9-клети может быть представлен на рис.20.

Рис.20. Построение и общий вид подготовительного калибра в 9-й клети стана.

Для определения ряда параметров калибра используем некоторые эмперические зависимости, полученные в аналогичных калибровках при прокатке-разделении [12].

Так, сторона квадрата  как и для 10-го калибра может быть определена как

мм                                                (47)

Величина , представляющую среднюю часть калибра рекомендуется брать как 40% от диагональной части калибра.

И тогда,

мм                                       (48)

Уклон буртов в средней части калибра на основании практических данных берем в пределах 25%, это позволяет получить максимальную ширину раската.

мм     (49)

Ширина диагональной квадратной части калибра будет

мм                                                      (50)

На основании практических данных калибровок по прокатке-разделению [12] принимаем радиусы закруглений у вершин калибров и у буртов одинаковыми и равными 5мм, т.е. мм.

Толщина калибра 9-й клети будет

мм.                                 (51)

Толщина раската, выходящего из калибра 9-й клети

мм.                                    (52)

Также на основании практических данных [1] величину зазора по буртам калибра принимаем 5мм, т.е. мм.

Площадь раската, выходящего из 9-й клети может быть определена как

,                                                  (53)

и тогда, подставляя значения указанных параметров, получим

Коэффициент вытяжки в калибре 10- клети определяется как

.                                                                    (54)

Для проверки на захват, поступающего в калибр 10-й клети раската, необходимо провести расчет абсолютного обжатия в этой клети.

Так как формы калибров 9-й и 10-й клети сильно различаются по конфигурации, то заменем их площадь приведенной (прямоугольной формы), где ширина полосы будет равна ширине раската, а толщина приведенной полосы может определена

мм                                                                 (55)

и

мм                                                                (56)

Приведенная величина абсолютного обжатия будет

∆мм                                         (57)

Приведенная величина угла захвата в калибре 10-й клети будет

              (58)

Как видно приведенный угол захвата значительно меньше ранее подсчитанных максимальных значений для подобных условий и, следовательно, условие захвата должно выполняться.

Наиболее целесообразной формой калибра 8-клети является ромбический калибр, расположенный в горизонтальных валках. Построение и общий вид этого калибра представлено на рис.21.

Рис.21. Построение и общий вид подготовительного ромбического калибра в 8-й клети стана.

Размеры  и  ромбического калибра определяют в процессе расчета калибровки с учетом заданной величины коэффициента вытяжки в калибре, правильного заполнения калибра, а также с учетом получения размеров сечения, удовлетворяющих условиям прокатки в следующем калибре.

На практике используются ромбические калибры, характеризующиеся величиной .

Для предотвращения образования в зазорах калибра «лампасов» рекомендуется принимать степень заполнения калибров

д = .                                                                                       (59)

Определяем максимально допустимый угол захвата в этом калибре по формуле М.С.Мутьева и П.Л.Клименко [14], если v=3.9м/с; t=990℃ и валки стальные по формуле [14], при v=2-4м/с

,                                                              (60)

И тогда

и тогда величина максимального абсолютного обжатия будет

(мм)

∆мм           (61)

При прокатке ромбической заготовки в квадратном калибре (условно можно считать прокатку ромбического раската в 9-м калибре). Сторона приведенного квадрата может быть определена как

мм                                                        (62)

Возможная ширина раската, выходящая из ромбического калибра 8-й клети будет

мм                                         (63)

Принимаем коэффициент вытяжки в 9-м калибре , можно вычислить площадь раската в 8-м калибре как

                                             (64)

И тогда, толщина раската, выходящая из ромбического калибра 8-й клети будет

мм                                                                     (65)

Необходимо рассчитать уширение в 9-м калибре, чтобы выявить не будет ли переполнение калибра.

Уширение ромбической полосы в квадратном калибре, если сторона квадратного (диагонального) калибра >30мм определяется по следующей формуле [11].

        (66)

и тогда, подставляя значения получим

мм                                                                                                   

С учетом уширеня ширина раската в 9-м калибре должна быть

мм                                               (67)

и как видно такой раскат из ромбического калибра в квадратном может быть прокатан без переполнения калибра, т.к.  и как видно .

Остальные размеры ромбического калибра определяются из следующих эмперических рекомендаций [11]

Так,

                                                  (68)

                                               (69)

Отношение диагоналей в калибре расчетное

,                                                                           (70)

что как видно находится в рекомендованных пределах.

Величину зазора у разъема калибра принимаем равным 5мм, т.е. .

Теоретическая высота ромбического калибра -  может быть определена по формуле [14]

мм (71)

Притупление - ромбической полосы у разъема калибра определяется как

мм                                       (72)

Теоретическая ширина ромбического калибра -  определяется как

мм                                                 (73)

Угол при вершине – в может быть определен как

, откуда                                                             (74)

и тогда

в = 2∙arctg1.98 = 126.4°

Сторона ромба -  определяется как

мм                                                        (75)

В черновой группе клетей, состоящей из 6 – ти рабочих клетей дуо с чередующимися горизонтальными и вертикальными валками прокатка круглой заготовки диаметром 80мм, постапающая из обжимной косовалковой планетарной клети прокатывается по системе вытяжных калибров овал-ребровой овал. Эта система получила широкое распространение при прокатке на непрерывных станах круглой стали повышенной точности из легированных и высокопрочных сталей [14-16].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7