Расчет режима обжатий на обжимном реверсивном стане
Расчет максимального обжатия металла валками по условию обхвата металла и по мощности. Среднее обжатие за проход и число проходов. Длина раската и коэффициент вытяжки по проходам. Определение размеров калибров и составление эскизов исследуемых валков.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.12.2010 |
Размер файла | 232,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Расчет режима обжатий
1.1 Расчет максимального обжатия
1.1.1 Максимальное обжатие по условию захвата металла валками
В соответствии с рекомендациями принимаем для первого калибра (бочки валков) 120 мм, для остальных калибров - 140 мм, зазор между буртами валков выбираем 15 мм.
Тогда рабочий диаметр валков определим по формуле [2, стр. 27]:
, где (1.1)
- рабочий диаметр валков, мм;
- номинальный диаметр валков, мм;
- глубина вреза, мм;
- зазор между буртами, мм.
в первом калибре:
в остальных калибрах:
Определяем окружную скорость валков при по формуле [2, стр. 6]:
, где (1.2)
- окружная скорость валков, м/с
- рабочий диаметр валков, мм;
- средняя частота вращения валков в момент захвата раската, об/мин.
в первом калибре:
в остальных калибрах:
По таблице 2.1 [1, стр. 23] допустимый угол захвата составит:
при прокатке на гладкой бочке валков - 22,460
в калиброванных валках без насечки - 24,560
в калиброванных валках с насечкой - 30,020
Определяем максимальное обжатие [2, стр. 6]:
, где (1.3)
- максимальное обжатие по условию захвата металла валками, мм;
- допустимый угол захвата, град.
в первом калибре:
для калиброванных валков без насечки:
для калиброванных валков с насечкой:
1.1.2 Максимальное обжатие по мощности электродвигателя
По таблице 2 [2, стр. 14] для двух электродвигателей П34-160-9К находим:
номинальный крутящий момент
маховой момент якоря электродвигателей
частота вращения электродвигателей
допустимый момент перегрузки
Допустимый момент электродвигателей определим по формуле [2, стр. 11]:
, где (1.4)
- допустимый момент электродвигателя, ;
- допустимый момент перегрузки;
- номинальный крутящий момент, .
Далее определяем:
приведенный маховой момент [2, с. 13]:
, где (1.5)
- приведенный маховой момент, ;
- маховой момент якоря электродвигателя, .
динамический момент при [2, стр. 13]
, где (1.6)
- динамический момент, ;
- ускорение валков, .
момент холостого хода [2, стр. 13]:
, где (1.7)
- момент холостого хода, .
Находим допустимый крутящий момент прокатки на валках блюминга при и [2, с. 12]
, где (1.8)
- допустимый крутящий момент прокатки, ;
- механический КПД при передаче крутящего момента от электродвигателей к рабочим валкам без шестеренной клети;
- коэффициент, учитывающий снижение крутящего момента электродвигателя привода вследствие ослабления магнитного потока при частоте вращения валков n больше номинальной nн, принимаем .
Размеры поперечного сечения слитка посередине . Ориентировочное значение обжатия найдем по формуле [2, стр. 15]:
, где (1.9)
- ориентировочное значение обжатия, мм.
Относительное обжатие рассчитаем по формуле [2, стр. 9]:
, где (1.10)
- относительное обжатие;
- средняя высота слитка, мм
Определим рабочий радиус [2, стр. 9]:
, где (1.11)
- рабочий радиус, мм.
Скорость деформации при рассчитаем по преобразованной формуле А.И. Целикова [2, стр. 9]:
, где (1.12)
- скорость деформации, ;
- частота вращения валков, .
Сопротивление деформации зависит от марки металла, его температуры, степени и скорости деформации, для стали 60с2 рассчитывается по формуле Б.П. Бахтинова [1, с. 25]:
, где (1.13)
- базисное значение сопротивления деформации, МПа;
- температурный коэффициент;
- степенной коэффициент;
- скоростной коэффициент.
По данным [3] для стали 60с2 находим: ; ; ; при температуре 12000С. [3, стр. 8, 21]
Находим длину очага деформации [2, стр. 7]:
, где (1.14)
- длина очага деформации, мм.
Фактор формы очага деформации [1, стр. 24]:
, где (1.15)
- фактор формы очага деформации.
Коэффициент напряженного состояний, учитывающий влияние на контактное давление внешнего трения n? зависит от фактора формы очага деформации , где Hcp=0,5 (H0 +H1) при =0,2…0,5, принимается равным 1 [2, с. 9].
Коэффициент nж рассчитывают по эмпирической формуле [2, стр. 9]:
, где (1.16)
nж - коэффициент, учитывающий влияние внешних зон по отношению к геометрическому очагу деформации.
Коэффициент n? учитывает влияние ширины раската. При прокатке на блюминге принимается равным 1,15.
Контактное давление по формуле А.И. Целикова [2, стр. 7]:
, где (1.17)
- контактное давление, МПа.
Определим по формуле А.П. Чекмарева [2, стр. 11]:
, где (1.18)
- коэффициент плеча равнодействующей.
Находим длину очага деформации, принимая , и Bср=675 мм [2, с. 13, 14,15]
, где (1.19)
- длина очага деформации, мм;
- коэффициент трения в шейках валков;
- диаметр шейки валка, мм;
Bср - средняя ширина слитка, мм.
Определим максимальное обжатие по мощности электродвигателей [2, стр. 15]:
, где (1.20)
- максимальное обжатие по мощности электродвигателя, мм.
Повторяем расчет при
Принимаем .
1.1.3 Максимальное обжатие по прочности валков
В соответствии с рекомендациями [2, стр. 17] для блюминга 1100 принимаем длину бочки валков , длину шейки , ширину крайнего бурта , ширину калибра по дну , ширину калибра по буртам при выпуске калибра , ширину вреза рассчитаем по формуле [2, стр. 30]:
, где (1.21)
- ширина вреза, мм;
- ширину калибра по дну, мм;
- выпуск калибра.
Тогда получим [2, стр. 30]:
, где (1.22)
- длина шейки, мм.
Для используемых стальных кованых валков принимаем допустимое напряжение на изгиб [2, с. 30],
Находим допустимое усилие прокатки [2, с. 16]:
, где (1.23)
- допустимое усилие прокатки, кН;
- допустимое напряжение на изгиб, МПа;
L - длина бочки валков, мм.
Определяем максимальное обжатие по прочности валков при и [2, стр. 17]:
, где (1.24)
- максимальное обжатие по прочности валков, мм.
1.1.4 Выбор максимального обжатия
В результате расчетов получили значения :
по условию захвата валками
по мощности электродвигателей
по прочности валков
Окончательно принимаем
1.2 Среднее обжатие за проход и число проходов
Определим среднее обжатие за проход .
Числовой коэффициент принимаем равным 0,9 - так как, слиток и блюм имеют разные сечения [2, стр. 17].
, где (1.25)
- среднее обжатие за проход, мм;
- максимальное обжатие, мм.
Находим число проходов, необходимое для прокатки блюмов сечением при [2, стр. 18]:
, где (1.26)
- число проходов;
- высота блюма, мм;
- ширина блюма, мм.
Так как, по предварительным расчетам число проходов слишком мало для обжатия данной заготовки, то принимаем число проходов
Уточняем среднее обжатие [2, стр. 19]:
(1.27)
1.3 Предварительная схема обжатий
Составляем предварительную схему обжатий. Принимаем первую кантовку после второго прохода.
Таблица 1. Предварительная схема обжатий при прокатке блюмов сечением 250Ч250 на блюминге 1100
Номер прохода |
Номер калибра |
Размер |
||||
0 |
- |
700х700 (625х625) |
- |
- |
- |
|
1 |
I |
625х705 (590х630) |
75 (35) |
5 |
||
2 |
I |
555х710 (555х635) |
70 (35) |
5 |
1,28 |
|
кантовка |
||||||
3 |
I |
610х565 (590х565) |
100 (45) |
10 |
||
4 |
I |
545х575 |
65 (45) |
10 |
1,06 |
|
кантовка |
||||||
5 |
II |
475х555 |
100 |
10 |
||
6 |
II |
375х565 |
100 |
10 |
1,51 |
|
кантовка |
||||||
7 |
III |
445х390 |
120 |
15 |
||
8 |
III |
325х405 |
120 |
15 |
1,25 |
|
кантовка |
||||||
9 |
IV |
305х345 |
100 |
20 |
||
10 |
IV |
230x365 |
75 |
20 |
1,59 |
|
кантовка |
||||||
11 |
V |
250x250 |
115 |
20 |
1.4 Окончательная схема обжатий
Составляем окончательную схему обжатий с учетом уширения по кривым А.Ф. Головина [2, стр. 21]. Результаты уширения приведены в таблице 2.
Окончательная схема обжатий при прокатке блюмов сечением 250Ч250 мм из слитка , массой 5500 кг на блюминге 1100 приведена в таблице 3.
Таблица 2. Результаты уширения по методу А.Ф. Головина при прокатке блюмов сечением 250х250 мм на блюминге 1100
номер прохода |
мм |
мм |
мм |
||||||
расчетное |
принятое |
||||||||
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5 |
|
2* |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5 |
|
3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
|
4* |
177,1 |
570 |
577,5 |
0,31 |
1,01 |
0,1 |
6,5 |
5 |
|
5 |
217,37 |
550 |
525 |
0,4 |
0,95 |
0,13 |
13 |
15 |
|
6* |
217,37 |
560 |
425 |
0,39 |
0,76 |
0,13 |
13 |
15 |
|
7 |
238,12 |
382,5 |
505 |
0,62 |
1,32 |
0,185 |
22,2 |
20 |
|
8* |
238,12 |
397,5 |
385 |
0,6 |
0,97 |
0,195 |
23,4 |
25 |
|
9 |
217,37 |
335 |
355 |
0,65 |
1,06 |
0,2 |
20 |
20 |
|
10* |
188,25 |
355 |
267,5 |
0,53 |
0,75 |
0,18 |
13,5 |
15 |
|
11 |
233,1 |
240 |
307,5 |
0,97 |
1,28 |
0,225 |
25,88 |
25 |
Таблица 3. Окончательная схема обжатий при прокатке блюмов сечением 250Ч250 мм на обжимном реверсивном стане 1100
номер прохода |
номер калибра |
|||||
0 |
- |
700х700 (625х625) |
- |
- |
- |
|
1 |
I |
625х705 (590х630) |
75 (35) |
5 |
||
2 |
I |
555х710 (555х635) |
70 (35) |
5 |
1,28 |
|
кантовка |
||||||
3 |
I |
595х565 (575х565) |
115 (60) |
10 |
||
4 |
I |
510х570 |
85 (65) |
5 |
1,12 |
|
кантовка |
||||||
5 |
II |
480х525 |
90 |
15 |
||
6 |
II |
390х540 |
90 |
15 |
1,38 |
|
кантовка |
||||||
7 |
III |
425х410 |
115 |
20 |
||
8 |
III |
315х435 |
110 |
25 |
1,38 |
|
кантовка |
||||||
9 |
IV |
335х335 |
100 |
20 |
||
10 |
IV |
225x350 |
110 |
15 |
1,56 |
|
кантовка |
||||||
11 |
V |
250x250 |
100 |
25 |
1.5 Длина раската и коэффициент вытяжки по проходам
В первом и втором проходах длину раската принимаем равной длине слитка, а именно 1500 мм.
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в третьем проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
, где (1.28)
- площадь поперечного сечения раската в проходе, дм2;
- высота слитка в проходе, мм;
- ширина слитка в проходе, мм.
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
, где (1.29)
- объем обжатого металла, м3;
- масса слитка, кг;
- плотность обжатого металла, обычно принимают
Длина раската составит [2, с. 22]:
, где (1.30)
- длина раската в проходе, м.
Коэффициент вытяжки определим по формуле [2, стр. 22]:
, где (1.31)
- коэффициент вытяжки.
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в четвертом проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
Длина раската составит:
Коэффициент вытяжки определим по формуле:
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в пятом проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
Длина раската составит:
Коэффициент вытяжки определим по формуле:
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в шестом проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
Длина раската составит:
Коэффициент вытяжки определим по формуле:
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в седьмом проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
Длина раската составит:
Коэффициент вытяжки определим по формуле:
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в восьмом проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
Длина раската составит:
Коэффициент вытяжки определим по формуле:
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в девятом проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
Длина раската составит:
Коэффициент вытяжки определим по формуле:
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в десятом проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
Длина раската составит:
Коэффициент вытяжки определим по формуле:
Рассчитаем длину раската и коэффициент вытяжки в одиннадцатом проходе.
Площадь поперечного сечения раската составит:
Объем обжатого металла найдем следующим образом:
Длина раската составит:
Коэффициент вытяжки определим по формуле:
Результаты расчетов длины раската L1, коэффициентов вытяжки , углов захвата и показания циферблата S по проходам приведены в табл. 4.
Таблица 4. Длина раската L1, коэффициенты вытяжки , углы захвата и показания циферблата S по проходам
номер прохода |
|||||||
0 |
700х700 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
1 |
625х705 |
- |
1,5 |
1 |
15,48 |
505 |
|
2* |
555х710 |
- |
1,5 |
1 |
15,48 |
435 |
|
3 |
595х565 |
33,62 |
2,08 |
1,39 |
20,31 |
475 |
|
4* |
510х570 |
29,07 |
2,41 |
1,16 |
21,15 |
390 |
|
5 |
480х525 |
25,2 |
2,78 |
1,15 |
25,21 |
340 |
|
6* |
390х540 |
21,06 |
3,32 |
1,19 |
25,21 |
250 |
|
7 |
425х410 |
17,425 |
4,02 |
1,21 |
28,56 |
285 |
|
8* |
315х435 |
13,7 |
5,11 |
1,27 |
27,92 |
175 |
|
9 |
335х335 |
11,22 |
6,24 |
1,22 |
26,6 |
195 |
|
10* |
225х350 |
7,875 |
8,89 |
1,42 |
27,92 |
85 |
|
11 |
250х250 |
6,25 |
11,2 |
1,26 |
26,6 |
110 |
2. Определение размеров калибров
Определяем размеры калибров и составляем эскизы валков.
Рекомендуемая глубина ручья при отношении сторон раската Н/В1,3 [1, стр. 33]
, где (2.1)
- глубина ручья, мм;
- минимальная высота раската при прокатке в данном калибре, мм.
во втором калибре
в третьем калибре
в четвертом калибре
в пятом калибре
С целью сокращения числа ступеней станинных роликов примем у второго, третьего и четвертого калибров глубину ручьев одинаковой или .
Глубина ручья у первого калибра принята, как указывалось выше, 60 мм, следовательно, .
Определим размеры второго калибра
Ширина калибра по дну ручья находится по формуле [1, стр. 34]:
, где (2.2)
- минимальная ширина раската, задаваемого в калибр, мм.
Ширина калибра по буртам [1, с. 34]:
, где (2.3)
- максимальная ширина раската после прокатки в калибре, мм.
Выпуск калибра определим следующим образом [1, стр. 44]:
(2.4)
Радиусы закругления в калибрах принимаются в соответствии с рекомендованными значениями [1, стр. 34]:
, где (2.5)
и - радиусы закругления в калибре, мм.
Из указанного интервала принимаем
Определим размеры третьего калибра
Ширина калибра по дну ручья:
Ширина калибра по буртам:
Выпуск калибра:
Радиусы закругления в калибрах:
Из указанного интервала принимаем
Определим размеры четвертого калибра
Ширина калибра по дну ручья:
Ширина калибра по буртам:
Выпуск калибра:
Радиусы закругления в калибрах:
Для последнего калибра принимаем
Определим размеры пятого (последнего) калибра
Ширина калибра по дну ручья:
Ширина калибра по буртам в последнем калибре определяется по формуле [2, с. 36]:
Выпуск калибра:
В последнем калибре примем равным 10% [1, стр. 34]
Радиусы закругления в последнем калибре [1, стр. 34]:
, где
H - сторона квадрата
Для последнего калибра принимаем
Определим размеры первого калибра
Ширина по буртам определена по разности между длинной бочки валков и шириной буртов [2, стр. 36]:
, где (2.6)
- ширина буртов, мм.
Ширина по дну при выпуске составит [2, стр. 36]:
(2.7)
Радиусы закругления принимаем
Показания циферблата найдем по формуле [1, с. 34]:
, где (2.8)
- показания циферблата, мм.
· для первого прохода
· для второго прохода
· для третьего прохода
· для четвертого прохода
· для пятого прохода
· для шестого прохода
· для седьмого прохода
· для восьмого прохода
· для девятого прохода
· для десятого прохода
· для одиннадцатого прохода
Показания циферблата указаны в таблице 4.
Размеры калибров приведены в таблице 5
Таблица 5. Размеры калибров
калибр |
первый |
второй |
третий |
четвертый |
пятый |
|
размер |
||||||
длина бочки валков (L), мм |
2800 |
|||||
зазор между валками (S), мм |
15 |
|||||
номинальный диаметр валков (D), мм |
1100 |
|||||
ширина буртов (), мм |
105 |
60 |
60 |
60 |
105 |
|
ширина по дну (), мм |
693 |
500 |
390 |
315 |
250 |
|
ширина по буртам (), мм |
741 |
550 |
440 |
355 |
264 |
|
выпуск калибра (),% |
40 |
35,71 |
35,71 |
28,57 |
10 |
|
радиусы закругления (), мм |
40 |
40 |
35 |
30 |
25 |
|
высота (), мм |
135 |
155 |
155 |
155 |
155 |
Подобные документы
Прокатка заготовки и сортовых профилей на валках врезными углублениями на бочке - ручьями. Расчет размеров и формы калибров валков с учетом возможного обжатия за каждый проход и заполнение металлом калибров. Выбор максимального обжатия, длина раската.
контрольная работа [65,2 K], добавлен 17.01.2016Раскрытие сущности пластичной деформации металла как основы технологии сортопрокатного производства. Выбор отделочных калибров и расчет площадей сечений раската прокатных валков круглого профиля диаметром 5 мм. Расчет усилий и скоростной режим прокатки.
курсовая работа [337,7 K], добавлен 28.01.2013Характеристика непрерывного стана ДУО-180 для производства малотоннажных партий сортовых профилей и полос прокаткой и продольной резкой. Типы калибров, расчет режимов обжатий и формоизменения металла. Расчет температурных и скоростных режимов прокатки.
курсовая работа [473,2 K], добавлен 09.11.2015Изучение понятия швеллера и калибровки. Расчет калибровки валков для прокатки швеллера №16П на стане 500. Построение калибров и схемы их расположения на валках. Классификация калибров, задачи и элементы калибровки. Основные методы прокатки швеллера.
курсовая работа [713,8 K], добавлен 25.01.2013Технология прокатки на стане 2250 и характеристика клетей. Расчет режима обжатий в черновой и чистовой клетях. Расчет скоростного и температурного режима на клетях "Дуо" и "Кварто", допустимых усилий на валках клети, допустимого момента при прокатке.
курсовая работа [180,1 K], добавлен 26.12.2011Расчет горения топлива: пересчет состава сухого газа на влажный, определение содержания водяного пара в газах. Расчет нагрева металла. Позонный расчет внешней и внутренней задачи теплообмена. Технико-экономическая оценка работы методических печей.
курсовая работа [120,6 K], добавлен 09.09.2014Расчет склонности стали 40х к трещинообразованию. Выбор сварочных материалов и способа сварки. Расчет химического состава металла шва. Расчет основных параметров режима сварки. Определение склонности металла околошовной зоны к образованию трещин.
контрольная работа [66,7 K], добавлен 31.03.2016Назначение режима резания при сверлении, зенкеровании и развертывании. Изучение особенностей фрезерования на консольно-фрезерном станке заготовки. Выполнение эскизов обработки; выбор инструментов. Расчет режима резания при точении аналитическим способом.
контрольная работа [263,8 K], добавлен 09.01.2016Основные дефекты металла при резке и методы их устранения. Расчет и проектирование привода тянущего ролика. Проектировочный расчет зубчатых передач. Расчет шпонок и шлицевых соединений. Определение нагрузочных и скоростных параметров гидродвигателя.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.03.2017Допуски гладких калибров. Исследование схем расположения допусков. Расчет резьбового калибра. Основные показатели качества калибров. Особенности контроля с помощью калибров и показания качества. Определение номинальных размеров калибра-скобы для вала.
курсовая работа [656,5 K], добавлен 15.06.2014