ах, безперервно змінюються від мінімуму до максимуму протягом обороту валка навколо своєї осі. У слідстві цей розрахунок зазвичай ведуть при чотирьох (I - IV) положеннях калібру, відповідних повороту валка через 90 °.
Малюнок 6 - Схема розташування калібрів при повороті валка через 90 °
За отриманими даними будують графік зміни навантажень за оборот валка. Схема положення калібрів представлена ??на малюнку 6.
Малюнок 7 - Схема деформації і схема обтиску при овалізаціі заготовки перемичкою гвинтовий ребордою валка
Визначаємо середній тиск по довжині контакту l
де - коефіцієнт контактного тертя (- час гарячої прокатки);
hср - середня висота обтиснення, м;
k - константа пластичності, Па.
Довжина контакту l
,
де R - радіус валка, м;
- величина обтиску металу, м.
де, h - розміри профілю до і після обтиснення, м.
м.
м.
,
м.
Тоді
.
Швидкість прокатки
,
де n - частота обертання валка, об/хв.
,
об/хв.
м/с.
Швидкість деформації металу
,
де - кут захоплення металу валками, град.
, град.
.
с - 1.
Подвоєна константа пластичності
,
де - фактичний межа плинності (для стали МПа при температурі прокатки +1080 ° С), Па.
Мпа.
,
Мпа.
Повний тиск на валок
,
де - площа осередку деформації, м2.
, м2
де d - діаметр калібру (d=80 мм).
м2.
кН.
Таким чином, повне зусилля, що діє при прокатці на валок дорівнюватиме кН.
2.3 Розрахунок потужності електродвигуна шаропрокатним стана
В якості головного електродвигуна стану для прокатки куль використовується двигуни постійного струму з регульованим числом обертів.
Коефіцієнт плеча докладання рівнодіюча тиску металу на валки при прокатці
,
.
Момент прокатки
,
де Р - тиск на металу валок, Н;
- коефіцієнт плеча прикладання сили Р.
,
де а - плече прикладання рівнодіючої сили Р;
- відносне обтиснення металу.
,
.
0,499.
кНм.
Момент тертя в підшипниках валків
,
де - коефіцієнт тертя в підшипниках, ();
- діаметр цапфи валка, (м).
кНм.
Валки наводяться універсальними шпинделями через шестеренних кліть від електродвигуна. ККД універсальних шпинделів; ККД передачі шестерневого кліті; ККД муфти.
Момент на валу електродвигуна
,
де - загальний ККД передачі.
.
.
кНм.
Потужність електродвигуна
,
де - кутова швидкість обертання валків, с - 1.
с - 1.
кВт.
Розрахунок показує, що для приводу робочої кліті потрібно електродвигун потужністю кВт.
2.4 Розрахунок валка на міцність
Небезпечними перерізами будуть перетин в місці дії сили Р і шийка валка.
Напруга вигину в бочці валка
,
де - згинальний момент, Нм;
- момент опору поперечного перерізу бочки валка на вигин, м3.
,
де а - плече дії сили, м (а=1,248);
l - довжина валка між опорами, м;
кНм.
Па.
Напруга крутіння
,
де - крутний момент, що прикладається до валку з боку приводу (), кНм.
Па.
Результуюче напруга для сталевих валків з теорії Мора
.
Мпа.
Результуюче напруга не перевищує допустимого Мпа.
Для шийки валка напруга вигину
,
де - згинальний момент в шийці валка, кНм.
З епюри напруг визначаємо
кНм.
Па.
Напруга крутіння
,
Па.
Результуюче напруга
.
Мпа.
Що також не перевищує допустимого МПа для сталевих валків.
.5 Розрахунок валка на прогин
Найбільший прогин валків відбувається під дією згинальних моментів. Однак, так як діаметр валків в порівнянні з довжиною бочки відносно великий, то необхідно також враховувати прогин, що виникає під дією перерізують сил, що викликають нерівномірні дотичні напруження в поперечних перерізах і відносне...
