ustify"> внутрішня теплота пластичної деформації q пл рівномірно виділяється по всьому об'єму осередку деформації з постійною потужністю. Робота пластичної деформації визначається за формулою Фінка і 2% роботи витрачається на створення в металі внутрішніх напружень;
теплота тертя q тр , виділяється безперервно і постійно за величиною в часі на середині шару мастила контактних поверхонь інструменту і гарячого металу;
тепловідвід до валків через короткочасність їх контакту з гарячим металом не враховується;
початкова температура гільзи є величина постійна.
З урахуванням вищевикладеного завдання формулюється наступним чином: дві нескінченних циліндричних тіла, оправлення і гільза, з початковою температурою Т 1, і Т 2, відповідно в момент часу? =0 вступають в теплове взаємодію. За проміжок часу? ? на ділянці l 1, рівному відстані яке проходить гільза за час? ?, Відбувається її обтиснення і подовження (витяжка). Одночасно відбувається зміщення гільзи в напрямку прокатки. При цьому теплообмін між тілами на деформуючих ділянці відбувається через повітряний (технологічний) зазор, а на деформуються - через шар окалини і мастила. Після охолодження оправлення, яке виробляється з різною інтенсивністю, тепловий вплив на нього циклічно повторюється.
Рішення завдання в цьому випадку зводиться до розв'язання системи диференціальних рівнянь нестаціонарної теплопровідності для оправлення і прокатуваного металу.
Особливості контакту оправлення з нагрітим металом полягають у змінюються в часі умовах їх взаємодії.
В даному випадку в тілі оправки передача тепла теплопровідністю супроводжується зміною температури, як в часі так і в просторі:
Т=f (х, у, z,?), (25)
де Т - температура;
х, у, z - координати точки;
?- Час.
Так як дане тіло має форму циліндра, то доцільним є перехід до циліндричних координат:
Т=f (r,?, z,?), (26)
де r,? , Z - координати точки в циліндричних координатах.
Математичний опис процесу теплопередачі складається з:
рівняння теплопровідності для кожного шару матеріалу (оправлення, хромове покриття, змащування):
(27) трьохвалковий раскатной стан теплообмін
де - щільність;
с - питома теплоємність;
?- Коефіцієнт теплопровідності;- Номер відповідного шару матеріалу.
граничних умов четвертого роду на кордонах шарів:
(28)
граничних умов третього роду на поверхнях розділу «змащення - гільза»:
(29)
гдеr,?, z;
Тг- температура гільзи;
?- Коефіцієнт тепловіддачі.
граничних умов третього роду на поверхнях розділу «мастило повітря»:
(30)
де Т ср - температура середовища (повітря).
у випадку, якщо оправлення порожниста, то граничні умови третього роду на поверхнях розділу «внутрішня поверхня оправки - повітря»:
(31) - початкова температура усіх точок вважається відомою.
При розрахунку температурного поля необхідно враховувати деформаційний розігрів, оскільки його вплив, у більшості випадків, значно підвищує температуру.
Рисунок 8 - Зміна температури поверхні в процесі прокатки
Фактично весь період їх взаємодії в часі можна розділити на 4 етапи:
Перший етап: зарядка оправки в гільзу і їх переміщення на лінію прокатки. На даному етапі контакт між оправленням і гільзою лінійний, по нижньої твірної внутрішньої поверхні гільзи.
Другий етап: переміщення гільзи в процесі деформації.
Третій етап: сталий процес прокатки. Етап триває до того моменту як задній кінець гільзи входить у вогнище деформації кліті. Умови контакту постійні.
Четвертий етап: зменшення довжини контакту оправки і гільзи, пов'язане з виходом заднього кінця гільзи з вогнища деформації стану.
Рисунок 9 - Вогнище деформації гуркотів станів з довгою оправленням
Осередок деформації гуркотів станів складається з чотирьох ділянок: захватний конус, пережим, ділянка розкочування, калібрування. Під час розкочування метал переміщається щодо оправлення в осьовому напрямку. Орієнтовно вважають, що гільза при розкочування на одну третину подовжуєть...
