Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Розрахунок калібрування валків чорнової групи клітей.

Методичні вказівки

До виконання розрахунків калібрування

Валків для прокатування

Двотаврової балки

В курсових та дипломних проектах

з дисципліни “Обробка металів тиском”

для студентів спеціальності:

5. 05040106 “Обробка металів тиском”

Алчевськ

2010


Розробив викладач: 1 категорії - І.О. Гончарова

Розглянуто на засіданні предметної комісії спец. металургійних дисциплін
Протокол № ___від “_____”___ 2010 р.
Голова комісії __________І.О. Гончарова


Вступ.

Методичні вказівки містять рекомендації до розрахункової частини курсових та дипломних проектів.

Основна мета цієї роботи – показати важливість знань отриманих на практиці та можливість застосування їх при самостійному вирішенні питання проектування сучасного обладнання, вміння проводити розрахунки калібрування валків в умовах стану 600 ВАТ «АМК» та успішно захищати кінцеву роботу предметній комісії.

Захист проекту може бути успішним лише в тому разі, якщо студент підготовлений та всі необхідні розділи проекту виконував самостійно.

Методичні вказівки містять теоретичний матеріал, який стане в пригоді студенту при виконанні курсового та дипломного проектів, та приклад розрахунку профілю швеллерного типу.


Схема прокатки заготовки Балки №20 з блюма 315х315

Чорнова група клітей

№ клеті Калібри H B t μ Матеріал валків
мм мм мм мм мм - об/хв
225 325 35 90 10 1,38 7,3 173 сталь
225 240 25 100 15 1,41 10,4 186 сталь
155 240 40 85 15 1,39 17,1 558 сталь
160 100 185 10 70 140 30 1,5 26 220 чавун
­
143 50 216 14 27 50 31 1,32 32,4 170 сталь


Чистова група клітей

Схема прокатки балки № 20 Сортопрокатний цех 12 Валки чавуневі Dс=966 мм nв=139 об/хв F=2900 мм2 μ=1,26
№ клеті 13 Валки чавуневі Dс=725 мм nв=198 об/хв F=2630 мм2 μ=1,1
7 Валки сталеві Dс=742 мм nв=64 об/хв F=9950 мм2 μ=1,78 16 Валки чавуневі Dс=585 мм nв=286 об/хв F=2630 мм2 μ=1,0
8 17 Валки чавуневі Dс=725 мм nв=200 об/хв F=2550 мм2 μ=1,03
9 Валки сталеві Dс=729,5 мм nв=64 об/хв F=6000 мм2 μ=1,66
10 Валки сталеві Dс=740 мм nв=87 об/хв F=4410 мм2 μ=1,36 Допустимі відхилення за висотою балки 200±3 мм за шириною балки 100±3 мм
11 Валки чавуневі Dс=967 мм nв=110 об/хв F=3530 мм2 μ=1,25


Розрахункова частина

Розрахункова частина

3.1 Розрахунок калібрування валків для прокатування балки №20 зі сталі 3сп

3.1.1 Розрахунок калібрування валків чистової групи клітей

Ширина (висота балки):

, (3.1)

де - мінусовий допуск на висоту та ширину, мм;

- коефіцієнт температурної усадки.

мм

Висота (ширина полки):

, (3.2)

мм

Середню товщину фланців приймаємо рівною:

мм

Товщина стінки:

, (3.3)

де - товщина стінки по ДЕСТ, мм.

мм

Висота фланця:

, (3.4)

де в – ширина полки готового профілю по ДЕСТ,мм;

- мінусовий допуск на ширину полки, мм;

- коефіцієнт температурної усадки.

мм

Товщину фланця біля верхівки приймаємо рівною: мм

Товщина фланця біля основи:

; (3.5)

мм

Площа поперечного перерізу фланця:

; (3.6)

Площа поперечного перерізу чистового калібру:

; (3.7)

мм

Відношення основ фланця:

(3.8)

Поширення вибираємо за калібровкою:

- для розрізного калібру: мм

- для інших калібрів: мм

- загальне поширення: мм

Ширину заготівки приймаємо за калібровкою: мм

Ширина розрізного калібру,мм:

; (3.9)

мм

Вибираємо утяжку металу в закритих фланцях мм, та збільшення висоти фланця у відкритих фланцях мм

У таблиці 9. приведені значення висоти фланців усіх калібрів з обліком чергування місць рознімання валків. У чистовому калібрі відкритим фланцем є верхній, закритому – нижній.

Таблиця 9 – Висоти фланців за калібрами, мм

Фланці Калібри
1 2 3 4 5 6 7 8
Верхні 53 46 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5 47,5
Нижні 55 55 47,5 50 50 45,5 47,5 47,5
                                 

Товщина біля основи відкритого фланця розрізного калібру:

; (3.10)

мм

Товщина біля верхівки відкритого фланця розрізного калібру:

; (3.11)

мм

Знаходимо координати крапки К, враховуючи, що в розрізному калібрі нижній фланець відкритий.

; (3.12)

;

; (3.13)

мм;

; (3.14)

мм

Приймаємо площу закритого фланця рівною площі відкритого , тоді розміри закритого верхнього фланця визначемо з урахуванням висоти останнього мм:

; (3.15)

мм

; (3.16)

мм

Площа фланців:

; (3.17)

Товщина стінки розрізного калібру:

; (3.18)

мм

Загальна висота калібру:

; (3.19)

мм

Площа з урахуванням мм

; (3.20)

Для визначення висоти вихідної заготовки знаходимо:

; (3.21)

; (3.22)

мм

; (3.23)

мм

За спрощеною формулою:

; (3.24)

мм

Приймаємо висоту заготовки мм

Коефіцієнт витяжки у розрізному калібрі:

; (3.25)

Кут захвату:

; (3.26)

Розрахунок проміжних калібрів.

Загальний коефіцієнт витяжки:

; (3.27)

.

Вибираємо коефіцієнт витяжки у фланцях:

; (3.28)

Визначаємо площі фланців за проходами:

;

; (3.29)

Загальний коефіцієнт витяжки стінки:

; (3.30)

Визначаємо товщини стінок:

;

; (3.31)

;

;

;

;

;

;

.

Визначемо поширення в калібрах:

Коефіцієнт пропорційності:

; (3.32)

.

мм

мм

мм

мм

Визначаємо ширину калібрів:

мм

мм

мм

мм

Четвертий калібр - перший в чотирьохвалковій кліті, в який надходить заготовка з калібру двовалкової кліті. Ширина чотирьохвалкового калібру мм, таким чином ширина полоси не змінюється при прокатці в п’ятому та наступних калібрах.

Середня товщина відкритого фланця калібру 2:

; (3.33)

мм

; (3.34)

Товщина фланця біля основи:

; (3.35)

мм

Товщина фланця по краю:

мм

Верхній закритий фланець:

; (3.36)

мм

Приймаємо коефіцієнт защемлення по краю закритих фланців для інших калібрів:

У другому калібрі товщина фланця:

; (3.37)

мм

Товшина фланця біля основи:

;

мм

Кут захвату у другому калібрі:

;

Аналогічно визначаємо розміри фланців для інших калібрів. Результати розрахунків вносимо в таблицю 10

Таблиця 10 – Калібрування балки №20

Номер калібру Тип фланця q, мм h, мм t, мм , мм , мм , мм , мм
II В З 1470,3 1470,3 55 46 26,7 32 0,418 - 38,2 - 15,2 - - 1,15 - 24,3 - 39,7
III З В 936,5 936,5 47,5 47,5 19,7 19,7 - 0,295 - 26,7 - 12,7 1,15 - 13,2 - 26,2 -
IV В З 704,1 704,1 50 47,5 14,1 14,8 0,218 - 19,6 - 8,6 - - 1,1 - 11,5 - 18,1
V З В 541,6 541,6 47,5 50 11,4 10,8 - 0,169 - 15,0 - 6,6 1,1 - 7,8 - 15 -
VI В З 433,3 433,3 45,5 47,5 9,5 9,1 0,145 - 12,8 - 6,2 - - 1 - 6,6 - 11,6
VII З В 393,9 393,9 47,5 47,5 8,3 8,3 - 0,130 - 11,4 - 5,2 1 - 6,2 - 10,4 -


Таблиця 11 - Розрахункова калібровка двотаврової балки № 20

№ каліб-ру Тип фла-нця Розміри фланців Розміри стінки Розміри калібру
h, мм в, мм а, мм q, мм2 R, мм r, мм d, мм В, мм , мм Н, мм Q,
0 180 х 192 34752
I З В 53 55 72,6 70 29 28 2695 2695 57 18,9 - 34 200 6800 - 142 17580 1,98
II В З 55 46 38,26 39,57 15,2 24,35 1470,3 1470,3 31,1 15,8 1,833 25,8 202,48 5224 1,32 126,8 11105 1,58
III З В 47,5 47,5 26,2 26,7 13,2 12,7 936,5 936,5 21,2 8,6 1,57 17,9 205,9 3686 1,44 112,9 7432 1,49
IV В З 50 47,5 19,6 18,1 8,6 11,5 704,1 704,1 15 7,5 1,33 12,8 209 2675 1,4 110,3 5491 1,35
V З В 47,5 50 15,0 15,0 7,8 6,6 541,6 541,6 12 5,1 1,3 9 201 1809 1,42 106,5 3975 1,38
VI В З 45,5 47,5 12,8 11,6 6,2 6,6 433,3 433,3 9,8 4,3 1,25 7,2 201 1447 1,26 100,2 3180 1,25
VII З В 47,5 47,5 10,4 11,4 6,2 5,2 393,3 393,9 8,7 4 1,1 5,9 201 1186 1,22 100,9 2762 1,15
VIII В З 47,5 47,5 11,4 11,1 5,2 5,5 393,9 393,9 9 3,6 1,0 5,3 201 1065 1,104 100,3 2641 1,05

Розрахунок калібрування валків чорнової групи клітей.

Знаходимо площу вихідної заготовки:

Площа кінцевої заготовки:

; (3.38)

Визначаємо сумарний коефіцієнт витягування:

; (3.39)

.

Визначаємо витягування за проходами з урахуванням заводських даних:

; (3.40)

Визначаємо площі калібрів:

; (3.41)

Знаючи частоту обертання валків, визначаємо константу калібровки:

, (3.42)

де F – площа калібру,мм;

Dк – катаючий діаметр валків,мм;

n – частота обертання валків,об/хв.

; (3.42)

;

Для інших клітей константа калібровки визначається за формулою,об/хв:

, (3.43)

де 1,02 – коефіцієнт натягу між клітями.

Визначаємо розміри калібрів інших клітей.

Кліть 4Г: Приймаємо

Кут захвату металу валками:

;

Ширина заготовки, яка задається у кліть:

;

Поширення металу визначається за формулою Бахтінова:

; (3.44)

де f – коефіцієнт тертя;

R - радіус валків, що катає, мм

; (3.45)

де к1 – коефіцієнт, враховуючий матеріал валків,

к2 – коефіцієнт, враховуючий матеріал смуги,

к3 - коефіцієнт, враховуючий швидкість прокатки,

Т - температура смуги перед прокаткою, приймаємо: ;

; (3.46)

;

;

Висота заготовки яка задається в кліть:

;

Кліть 3В: приймаємо

Кут захвату металу валками:

Ширина заготовки яка задається в кліть:

Поширення металу:

Висота заготовки:

Кліть 2Г: приймаємо

Кут захвату металу валками:

Ширина заготовки:

Поширення металу:

Висота заготовки:

.

Кліть 1Г: приймаємо

Ширина вихідної заготовки:

Поширення металу:

Висота вихідної заготовки:

.

Таблиця 12 - Калібрування валків чорнової групи клітей для прокатки двотаврової балки № 20

№ прохода Н, мм В, мм , мм в, мм F, К
0 310 310 - - 94178 - -
1 245 320 65 10 74574 1,26 -
2 229 256 91 11 58261 1,28 0,45
3 183 248 73 11 47755 1,22 0,46
4 188 192 60 10 35374 1,35 0,47

3.2 Швидкістний режим прокатки

Визначаємо довжину раскату після прокатки у клітях чорнової групи клітей:

; (3.47)

;

;

;

;

;

.

Визначаємо частоту обертання валків:

; (3.48)

;

;

;

;

.

Визначаємо швидкість обертання валків:

; (3.49)

:

;

;

;

.

Визначаємо машинний час прокатки:

; (3.50)

;

;

;

;

.

Визначаємо час пауз між проходами:

; (3.51)

;

;

;

;

.

Таблиця 13 – Швидкісний режим прокатки

Назва кліті l, м n, V, , c , с Т,
7,56 9,6 0,306 24,8 5,1 1220
9,68 12,5 0,406 23,9 5,2 1190
11,81 16,8 0,501 23,4 4,25 1160
15,94 24 0,703 22,6 5,9 1130
29,65 34,4 1,188 24,9 11,5 1100

Визначаємо теоретично можливу виробничість стану за формулою:

(3.52)

де Q – маса блюму, т;

Тр – час ритму прокатки; Тр=72 с

т/год

Визначаємо масу блюму за формулою:

(3.53)

де h – висота блюму, м;

b – ширина блюму, м;

l – довжина блюму, м;

- щільність металу, =7,85 кг/м3.

т

Визначаємо практично можливу виробничість стану за формулою:

(3.54)

де Кф – фабрікаційний коєфіцієнт, Кф=1,063;

Кв - коєфіцієнт використання стану, Кв=0,9

3.3 Розрахунок енергосилових параметрів прокатки.

Розрахунок ведемо для калібру 1.

Визначаємо середню висоту смуги:

; (3.55)

Визначаємо середню ширину смуги:

; (3.56)

Визначаємо довжину очага деформації:

, (3.57)

де - радіус валків,мм;

- обтискування у кліті,мм.

Визначаємо коефіцієнт форми очага деформації: ; (3.58)

Визначаємо коефіцієнт напруженого стану металу у валках:

при : ,

; (3.59)

Визначаємо середній ступінь деформації:

; (3.60)

Визначаємо середню швидкість деформації:

, (3.61)

де - частота обертання валків, приймаємо з таблиці 13.

Визначаємо опір деформації за формулою Андреюка-Тюленєва:

, (3.62)

де S,a,в,с – термомеханічні коефіцієнти, приведені в таблиці 14 [ 5], приймаємо S=0,96; а=0,124; в=0,167; с= -2,54;

- межа плинності металу, ;

Т – температура металу, .

Визначаємо середній контактний тиск:

; (3.63)

Визначаємо середню площу контакту металу з валками:

; (3.64)

Визначаємо повне зусилля прокатки:

; (3.65)

Подальший розрахунок ведемо аналогічно, результати обчислень заносимо в таблицю 14


Таблиця 14 - Енергосилові параметри прокатки

№ каліб-ру , мм , мм , мм , , МПа , , МПа Р, МН , МН
1 275,6 315 140,2 0,51 1,24 0,513 50,14 0,044 71,5 3,15 4,9
2 236,9 288 168,1 0,71 1,06 0,931 63,27 0,048 77,13 3,7 4,9
3 204,7 252 143,9 0,7 1,06 1,24 68,19 0,036 83,12 3,0 3,03
4 185,5 220 104,2 0,56 1,17 1,416 74,45 0,023 100,17 2,3 3,92
6 128,6 196 179,3 1,39 1,06 5,036 101,16 0,035 123,31 3,32 3,92
7 69,4 201,3 105,7 1,52 1,09 6,397 105,51 0,021 132,26 2,78 3,92
9 44,5 205,8 80,5 1,81 1,18 12,156 120,8 0,017 163,93 2,79 3,92
10 30,8 205 58,7 1,91 1,22 16,009 129,6 0,012 181,83 2,18 3,92
11 22,8 201 48 2,11 1,28 23,432 144,39 0,01 212,54 2,13 3,92
12 17,7 201 37,8 2,14 1,29 30,272 155,96 0,008 231,37 1,85 3,92
13 14,7 201 24,4 1,66 1,13 34,509 160,38 0,005 208,41 1,04 3,92
16 13,4 201 13 0,97 1 29,132 141,91 0,003 163,2 0,49 2,94

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.