;
;
;
;
.
На рис. 2 зображені розрахункова схема опорного валка і епюри згинальних моментів, і нормальних напружень. Визначимо максимальні нормальні напруження в перерізах А-А, Б-Б. Відповідні значення згинальних моментів і нормальних напружень вказані на епюрах:
В В В В В В В В В
Напруга кручення на шийці ведучого валка (МПа):
МПа.
де - коефіцієнт концентрації напруги для шпоночно паза.
Максимальні еквівалентні напруження (по четвертій теорії міцності)
. br/>В
Рис. 1 Схема навантажування і епюри згинальних моментів, і нормальних напружень робочого валка.
В
Рис. 2 Схема навантажування і епюри згинальних моментів, та нормальних напружень опорного валка.
В
2.3 Визначення запасів міцності робочого і опорного валків
Визначення запасів міцності робочого і опорного валків виконано за методикою, наведеною в/1 /. Робочий валок виготовлений із сталі марки 60ХН (ОСТ 24.013.04-83), а опорний - зі сталі 9ХФ (ГОСТ 5950-2000), механічні властивості яких наведені в табл. 1 тому це найбільш часто вживані стали для виготовлення робочих і опорних валків стану гарячої прокатки/4 /.
Таблиця 1
Механічні властивості валкових сталей 60ХН, 9ХФ
Марки сталі
, МПа
, МПа
, МПа
Термообробка
60ХН
600
460
392
Загартування, відпустку
9ХФ
670
450
304
Відпал
Запас міцності робочого валка:
,
.
Запас міцності опорного валка:
,
.
,
.
При
,,
мінімальний необхідний запас міцності. У нашому випадку, тому розрахунок валка на витривалість (втома) не проводимо.
В
2.4 Контактна напруга і деформація в поверхневому шарі валків
Контактні напруги в поверхневому шарі валків виконано за методикою наведеною в/1 /. Розрахуємо максимальне (радіальне) контактне напруження в середині лінії контакту робочого і опорного валків, навантажених силою за формулою Герца:
,
де - коефіцієнт Пуассона для сталевих валків;
- радіуси робочого і опорного валків відповідно (м);
- розподілене навантаження між робітникам і опорним валками (кН/м);
МПа - модуль пружності робочого і опорного валків;
.
Враховуючи, що в зоні контакту матеріал валків знаходиться в сприятливих умовах всебічного стиснення, приймаємо:
В
, тобто ; p>, тобто br/>
Пружне сплющування в місці контакту опорного й робочого валків виконано за методикою наведеною в/1/.Рассчітаем радіальну пружну деформацію (сплющування) робочого і опорного валків по формулою Герца:
,
В
Сумарне пружне радіальне контактна сплющування двох пар валків робочої чотирьох валкової кліті:
мм.
2.5 Визначимо прогин опорного валка
Визначення прогину опорного валка виконана за методикою наведеною в/1 /. Визначимо момент інерції бочки опорного валка, (м 4 ):
м 4 .
Визначимо співвідношення моментів інерції бочки і шийки опорного валка:
.
Визначимо співвідношення діаметрів бочки і шийки опорного валка:
В
Визначимо прогин опорного валка від згинальних моментів в перерізі А-А, (мм):
,
де a - відстань між опорами опорного валка, м;
b - ширина прокочується смуги, м;
c - відстань від опори до бочки валка, м.
В
Визначимо прогин опорного валка від поперечних сил у перетині А-А, (мм):
,
де - модуль зсуву для сталі, (Па), Па. br/>
мм.
Сумарний прогин опорного валка в перерізі А-А, (мм):
мм.
Визначимо різниця прогинів опорного валка в перетині А-А і біля краю прокатуваного аркуша, виникає під дією згинальних моментів, (мм):
,
мм.
Визначимо різницю прогинів опорного валка в перетині А-А і біля краю прокатуваного аркуша, виникає під дією поперечних сил, (мм):
,
мм.
Сумарна різниця прогинів опорного валка в перетині А-А і біля краю прокатуваного аркуша, виникає під дією згинальних моментів і поперечних сил, (мм):
мм.
Значення...
