Калибровка прокатных валков мелкосортного стана 280 для прокатки круглой стали

2. Расчетное значение коэффициента уширения в круглом калибре определяем по формуле (50):

Находим уточненное значение высоты овального калибра по формуле (51):

и отношение сторон овального раската по формуле (52):

Рассчитываем размеры квадрата, выходящего из квадратного калибра ( проход 3) при степени заполнения калибра д₁=0,9 по формулам (53), (54), (55) : -сторона:

3.Определяем безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в овальном калибре:

· коэффициент обжатия в овальном калибре по формуле (56):

· приведенный диаметр валков для овального калибра по формуле (57):

· отношение осей овального калибра по формуле (58):

допустимо а_к=(1,5ч4,5).

Коэффициент уширения в овальном калибре определяют по формуле (59):

Определяем уточненную ширину овального раската по формуле (60):

4. Определяют сходимость уточненного В₂ с заданным В₀₁ по формуле (61):

Поэтому делаем перерасчет при В₀₁=33,01мм и

Калибр 1.

Безразмерные параметры: д₀₁ = 0,75, а₀₁=1,719, Коэффициент уширения в круглом калибре определяем по формуле (50):

Высоты овального калибра по формуле (51):

и отношение сторон овального раската по формуле (52):

Калибр 2.

Безразмерные параметры:

Коэффициент уширения в овальном калибре определяют по формуле (59):

Ширина овального раската по формуле (60):

Определяем сходимость уточненного В₂ с заданным В₀₁ по формуле (61):

Окончательно примем размеры овального раската, задаваемого в чистовой калибр:

В₀₁=Н₂=18,6мм ,

Н₀₁=В₂=32,92мм.

5. Далее выполняем расчет размеров калибров.

1-й круглый калибр:

Ширина калибра по формуле (62):

Зазор для текстолитовых подшипников в чистовых калибрах по формуле (63):

Радиус скруглений по формуле (64):

Ширина вреза ручьев по формуле (65):

2-й овальный калибр:

Ширина калибра по формуле (66):

Радиус калибра по формуле (67):

Зазор для текстолитовых подшипников в чистовых калибрах по формуле (68):

Ширина калибра по врезу по формуле (69):

Радиус скруглений по формуле (70):

Площадь поперечного сечения овального раската по формуле (71):

3-й квадратный калибр:

Ширина калибра по формуле (72):

Зазор для текстолитовых подшипников в чистовых калибрах (73):

Ширина вреза калибра в валки по формуле (74):

Радиусы скруглений в вершине и у буртов калибра по формулам (75) и (76) :

Высота калибра с учетом скругления при вершине определяется по формуле (77):

Расчет черновых калибров выполняем в следующей последовательности.

Для системы ребровой овал - овал - квадрат:

1.Принимаем степень заполнения овального калибра д₀₃=0,8. При известных значениях суммарной вытяжки в третьем и четвертом калибрах л_У(3-4) =1,55 и приведенном диаметре валков, по формуле (78):

По номограмме рис.3 определяем значение отношение сторон овального раската а=а03=1,83.

При известных значениях А3=7,8 и а03=1,83 по номограмме рис. 4 определяем значение коэффициента обжатия в круглом калибре .

Далее рассчитывают ориентировочные размеры овального раската по формулам (79) и (80):

2. Расчетное значение коэффициента уширения в квадратном калибре определяем по формуле (81):

Находим уточненное значение высоты овального калибра по формуле (82):

и отношение сторон овального раската по формуле (83):

Рассчитываем размеры ребрового овала, выходящего из овального калибра при степени заполнения калибра д₁=1,0 и отношении осей калибра а_к5=0,8 по формулам (84) и (85):

-высота:

- ширина:

3.Определяем безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке ребрового овального раската в овальном калибре:

· коэффициент обжатия в овальном калибре по формуле (86):

· приведенный диаметр валков для овального калибра по формуле (87):

· отношение осей овального калибра по формуле (88):

Коэффициент уширения в овальном калибре определяют по формуле (89):

Определяем уточненную ширину овального раската по формуле (90):

4. Определяем сходимость уточненного В₄ с заданным В₀₃ по формуле (91):

Поэтому делаем перерасчет при В₀₄=40,1мм и

Калибр 3.Безразмерные параметры: д₀₃=0,8; а₀₃=1,692; ш=0,8.

Коэффициент уширения в квадратном калибре определяем по формуле (81):

Находим уточненное значение высоты овального калибра по формуле (82):

и отношение сторон овального раската по формуле (83):

Калибр 4. Безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке ребрового овального раската в овальном калибре:

допустимо ак=1,5ч4,5.

Коэффициент уширения в овальном калибре определяют по формуле (89):

Определяем уточненную ширину овального раската по формуле (90):

Определяем сходимость уточненного В₄ с заданным В₀₃ по формуле (91):

Окончательно примем размеры овального раската задаваемого в квадратный калибр:

В₀₃=В₄=40,02мм;

Н₀₃=Н₄=23,7мм.

5. Далее выполняют расчет размеров калибров.

4-й овальный калибр:

· ширина калибра по формуле (92):

· радиус калибра по формуле (93):

· зазор для текстолитовых подшипников в чистовых калибрах по формуле (94):

· ширина калибра по врезу по формуле (95):

· радиус скруглений буртов калибра по формуле (96):

· площадь поперечного сечения овального раската по формуле (97):

5-й ребровой овальный калибр:

· ширина калибра по формуле (98):

· радиус калибра по формуле (99):

· зазор для текстолитовых подшипников в черновых калибрах по формуле (100):

· ширина вреза калибра в валки по формуле (101):

· радиусы скруглений по формуле (102):

Для системы квадрат - овал - ребровой овал:

1.Принимаем степень заполнения овального калибра д₀₅=0,8. При известных значениях суммарной вытяжки в пятом и шестом калибрах л_У(5-6) и приведенном диаметре валков, равным по формуле (103):

По номограмме рис.5 определяют значение отношение сторон овального раската а=а05=1,81.

При известных значениях А5=6,39 и а05=1,81 по номограмме рис. 6 определяют значение коэффициента обжатия в ребровом овальном калибре.

Далее рассчитываем ориентировочные размеры овального раската по формулам (104) и (105):

2. Расчетное значение коэффициента уширения в ребровом калибре определяем по формуле (106):

Находим уточненное значение высоты овального калибра по формуле (107):

и отношение сторон овального раската по формуле (108):

Рассчитывают размеры квадрата, выходящего из квадратного калибра при степени заполнения калибра д₁=0,9 по формулам (109), (110), (111):

-сторона:

3.Определяем безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в овальном калибре:

· коэффициент обжатия в овальном калибре по формуле (112):

· приведенный диаметр валков для овального калибра по формуле (113):

· отношение осей овального калибра по формуле (114):

Коэффициент уширения в овальном калибре определяем по формуле (115):

Определяем уточненную ширину овального раската по формуле (116):

4. Определяем сходимость уточненного В₂ с заданным В₀₁по формуле (117):

Поэтому делаем перерасчет при В₀₅=49,2мм и

Калибр 5. Безразмерные параметры д₀₅=0,8; а₀₅=1,81; ш=0,8; а_к=0,8.

Коэффициента уширения в ребровом калибре определяем по формуле (106):

Находим уточненное значение высоты овального калибра по формуле (107):

и отношение сторон овального раската по формуле (108):

Калибр 6. Безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в овальном калибре:

Коэффициент уширения в овальном калибре определяем по формуле (115):

Определяем уточненную ширину овального раската по формуле (116):

4. Определяем сходимость уточненного В₂ с заданным В₀₁по формуле (117):

Окончательно примем размеры овального раската:

В₀₅=В₆=49,4мм;

Н₀₅=Н₆=29,24мм.

5. Далее выполняют расчет размеров калибров.

6-й овальный калибр:

· ширина калибра по формуле (118):

· радиус калибра по формуле (119):

· зазор для текстолитовых подшипников в чистовых калибрах по формуле (120):

· ширина калибра по врезу по формуле (121):

· радиус скруглений по формуле (122):

· площадь поперечного сечения овального раската по формуле (123):

3-й квадратный калибр:

· ширина калибра по формуле (124):

· зазор для текстолитовых подшипников в чистовых калибрах по формуле (125):

· ширина вреза калибра в валки по формуле (126):

· радиусы скруглений в вершине и у буртов калибра по формулам (127) и (128):

Высота калибра с учетом скругления при вершине определяется по формуле (129):

Для системы квадрат - ромб - квадрат:

1.Принимаюем степень заполнения ромбического калибра д₀₇=0,65. При известных значениях суммарной вытяжки в седьмом и восьмом калибрах л_У(7-8)=1,594 и приведенном диаметре валков, равным по формуле (130):

По номограмме рис.7 определяем значение отношение сторон овального раската а=а07=1,53.

При известных значениях А7=4,7 и а07=1,53 по номограмме рис. 8 определяют значение коэффициента обжатия в квадратном калибре.

Далее рассчитываем ориентировочные размеры ромбического раската по формулам (131) и (132):

Коэффициент трения в черновых калибрах определяют по формуле (133):

2. Расчетное значение коэффициента уширения в квадратном калибре определяем по формуле (134):

Находим уточненное значение высоты ромбического калибра по формуле (135):

и отношение сторон ромбического раската по формуле (136):

Рассчитывают размеры квадрата, выходящего из квадратного калибра при степени заполнения калибра д₁=0,9 по формулам (137), (138) и (139):

-сторона:

3.Определяем безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в ромбическом калибре:

· коэффициент обжатия в ромбическом калибре по формуле (140):

· приведенный диаметр валков для ребрового калибра по формуле (141):

· отношение осей ромбического калибра по формуле (142):

допустимо ак=1,2ч2,5.

Коэффициент уширения в ромбическом калибре определяем по формуле (143):

Определяем уточненную ширину ромбического раската по формуле (144):

4. Определяем сходимость уточненного В₂ с заданным В₀₁ по формуле (145):

Поэтому делаем перерасчет при В₀₇=51,9мм и

Калибр 7. Безразмерные параметры :д07=0,65; а07=1,53; ш=0,6.

Коэффициент уширения в квадратном калибре определяем по формуле (134):

Находим уточненное значение высоты ромбического калибра по формуле (135):

и отношение сторон ромбического раската по формуле (136):

Безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в ромбическом калибре:

допустимо ак=1,2ч2,5. Ш=0,6.

Коэффициент уширения в ромбическом калибре определяем по формуле (143):

Определяем уточненную ширину ромбического раската по формуле (144):

Определяют сходимость уточненного В₂ с заданным В₀₁ по формуле (145):

Окончательно примем размеры ромбического раската:

В₀₇=В₈=52,1мм;

Н₀₇=Н₈=48,7мм.

5. Далее выполняют расчет размеров калибров.

8-й ромбический калибр:

· ширина калибра по формуле (146):

· зазор для текстолитовых подшипников в черновых калибрах по формуле (147):

· радиус скругления в вершине калибра по формуле (148):

· высота калибра с учетом скругления при вершине определяется по формуле (149):

· радиус скругления по буртам по формуле (150):

· ширина калибра по врезу по формуле (151):

· площадь поперечного сечения ромбического раската по формуле (152):

9-й квадратный калибр по формуле (153):

· ширина калибра:

· зазор для текстолитовых подшипников в черновых калибрах по формуле (154):

· ширина вреза калибра в валки по формуле (155):

· радиусы скруглений в вершине и у буртов калибра по формуле (156), (157):

Высота калибра с учетом скругления при вершине определяется по формуле (158):

Для системы квадрат - ромб - квадрат(ящичный):

1.Принимаем степень заполнения ромбического калибра д₀₉=0,8. При известных значениях суммарной вытяжки в девятом и десятом калибрах л_У(9-10)=1,633 и приведенном диаметре валков, равным по формуле (159):

По номограмме рис.9 определяют значение отношение сторон ромбического раската а=а09=1,55.

При известных значениях А9=4,78 и а09=1,55 по номограмме рис. 10 определяют значение коэффициента обжатия в квадратном калибре.

Далее рассчитываем ориентировочные размеры ромбического раската по формулам (160) и (161):

2. Расчетное значение коэффициента уширения в квадратном калибре определяем по формуле (162):

Находят уточненное значение высоты ромбического калибра по формуле (163):

и отношение сторон ромбического раската по формуле (164):

Рассчитываем размеры квадрата, выходящего из ящичного калибра по формуле (165):

3.Определяем безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в ромбическом калибре:

· коэффициент обжатия в ромбическом калибре по формуле (166):

· приведенный диаметр валков для ребрового калибра по формуле (167):

· отношение осей ромбического калибра по формуле (168):

Коэффициент уширения в ромбическом калибре определяем по формуле (169):

Определяем уточненную ширину ромбического раската по формуле (170):

4. Определяют сходимость уточненного В₁₀ с заданным В₀₉ по формуле (171) :

Поэтому делаем перерасчет при В₀₉=88,02мм и

Калибр 9. Безарзмерные параметры: д09=0,8; а09=1,55;

Коэффициента уширения в квадратном калибре определяем по формуле (162):

Находим уточненное значение высоты ромбического калибра по формуле (163):

и отношение сторон ромбического раската по формуле (164):

Калибр 10. Безразмерные параметры, необходимые для расчета коэффициента уширения при прокатке квадратного раската в ромбическом калибре:

Коэффициент уширения в ромбическом калибре определяем по формуле (169):

Определяем уточненную ширину ромбического раската по формуле (170):

Определяем сходимость уточненного В₁₀ с заданным В₀₉ по формуле (171) :

Окончательно примем размеры ромбического раската:

В₀₉=Н₁₀=54,5мм;

Н₀₉=В₁₀=87,2мм.

5. Далее выполняют расчет размеров 9-го ромбического калибра:

· ширина калибра по формуле (172):

· зазор для текстолитовых подшипников в черновых калибрах по формуле (173):

· радиус скругления в вершине калибра по формуле (174):

· высота калибра с учетом скругления при вершине определяется по формуле (175):

· радиус скругления по буртам по формуле (176):

· ширина калибра по врезу по формуле (177):

· площадь поперечного сечения ромбического раската по формуле (178):

Определяем ограничения по условиям захвата металла валками по неравенству (179):

Фактический угол захвата для всех калибров определяем по формуле (180):

· для 1 круглого калибра:

· для 2 овального калибра:

· для 3 квадратного калибра:

· для 4 овального калибра:

· для 5 ребрового овального калибра:

· для 6 овального калибра:

· для 7 квадратного калибра:

· для 8 ромбического калибра:

· для 9 квадратного калибра:

· для 10 ромбического калибра:

Допустимые угла захвата для калибров определяем по формулам (181):

· для 1-го круглого калибра:

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 2-го овального калибра по формуле (182):

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 3-го квадратного калибра по формуле (183):

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 4-го овального калибра по формуле (185):

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 5-го ребрового овального калибра:

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 6-го овального по формуле (186):

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 7-го квадратного калибрам по формуле (187):

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 8-го ромбического калибра по формуле (188):

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 9-го квадратного калибра по формуле (189):

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

· для 10-го ромбического калибра по формуле (190):

Окружную скорость валков по дну калибра определяем по формуле (191):

Рабочий диаметр валков рассчитываем по формуле (192):

Частоту вращения валков определяем по формуле (193):

Далее определяют коэффициенты вытяжки в каждом калибре по формуле (194):

Проверяем суммарную вытяжку по стану по формуле (195):

На основании полученных данных выполняют чертежи калибров.

Таблица 4 Размеры калибров обжимной, черновой и чистовой линии клетей стана 280.

Номер калибра	Форма калибра	Ширина калибра Вк, мм	Ширина калибра по врезу Ввр, мм	Высота калибра Нк, мм	Радиус калибра R, мм	Радиусы скруглений r1 (r), мм	Зазор между валками S, мм	Коэффициент вытяжки в калибре л
0	Квадратная заготовка 85х85мм
1	ящичный	111,2	106	47,9	-	6(7)	8	1,627
2	ящичный	68	65	59,8	-	6(7)	8	1,348
3	ромб	109	103	87,2	-	5,4(8,2)	3	1,167
4	квадрат	66,1	63,1	62,3	-	6,6(4,7)	3	1,323
5	ромб	80,1	75,2	46,4	-	5(7,3)	3	1,266
6	квадрат	52,4	50,2	49,1	-	5,3(4)	2,2	1,257
7	овал	61,8	60	29,24	40	6	2,2	1,156
8	ребровой овал	30,3	30,2	37,9	19,4	4,5	2,2	1,341
9	овал	50	48,1	23,7	32,3	5	2,2	1,129
10	квадрат	33,79	31,59	31,8	-	3,4(2,4)	2,2	1,373
11	овал	43,9	41,7	18,6	30,6	4,7	2,2	1,107
12	круг	24,55	23,7	22	11	2,2	2	1,327

На основании полученных данных построим график изменения площади поперечного сечения по калибрам рис.11.

Рисунок 11. График распределения площадей раската по калибрам.

Заключение

В данной курсовой работе был выполнен расчет калибровки валков для прокатки круглой стали для напильников и рашпилей диаметром ш 22 мм из квадратной заготовки сечением 85Ч85 мм.

В данной курсовой работе выполнен анализ трубной заготовки диаметром ш22 мм, рассмотрены основные требования, предъявляемые к прокатываемому профилю.

Выбрана сталь для производства трубной заготовки У7, рассмотрен ее химический состав, температуры критических точек, а также механические и технологические свойства.

Составлена схема калибровки обжимной клети и чистовой линии клетей для прокатки данной заготовки. В результате чего для обжимной клети было выбрано два ящичных симметричных калибра. В чистовой и черновой линии выбрана схема прокатки: ромб - квадрат - ромб - квадрат - овал - ребровой овал - овал - квадрат - овал - круг, обеспечивающая получение профиля заданной формы и размера. Описаны преимущества и недостатки выбранных систем калибров.

Для прокатки данной заготовки выбран мелкосортный стан 280 Златоустовского металлургического завода, описано основное оборудование стана, технология прокатки и технология нагрева заготовок перед прокаткой.

Выбрана методика расчета калибров, с учетом особенностей калибровки валков, для выбранной схемы прокатки по алгоритмам В.К. Смирнова, В.А. Шилова, Ю.В. Инатовича.

Распределили коэффициенты вытяжки по линиям стана. Составлена предварительная схема обжатий в обжимной клети трио. На основании предварительной схемы обжатий произведен уточненный расчет формоизменения металла в обжимной клети, составлена уточненная схема обжатий.

Произведен предварительный расчет формоизменения металла в чистовой линии клетей, на основании которого выполнен уточненный расчет формоизменения металла с учетом особенностей выбранной системы калибров и температурного режима прокатки. На основании полученных данных формоизменения металла в чистовой линии клетей выполнен расчет размеров калибров. Полученные данные для удобства сведены в таблицу. Произведена проверка по условиям захвата и суммарной вытяжке по стану металла валками которая показала что расчет выполнен, верно.

По рассчитанным размерам калибров обжимной, черновой и чистовой линии клетей выполнен чертеж калибров на формате А1 в масштабе 1:1.

В данной курсовой работе проведено ознакомление с методикой калибровки валков для прокатки круглой стали по различным схемам прокатки. Рассмотрены преимущества и недостатки различных схем прокатки и наглядно выявленные в ходе расчета курсовой работы.

Список использованных источников

1. Лемпицкий В.В., Шулаев И.П., Тришевский И.С. и др. Сортовые профили проката. Справочное издание. - М.: Металлургия, 1981. - 624 с.

2. http://www.metall-russia.ru

3. http://www.rzsito.ru

4. Сорокин В.Г. и др. Стали и сплавы. Марочник. Справочное издание. - М.: Интермет Инжиниринг, 2003. - 608 с.

5. Бахтинов В.Б. Технология прокатного производства. - М.: Металлургия, 1983. - 488 с.

6. http://www.gptstal.ru

7. Прокатные станы СССР.//Под редакцией Гунина И.В. - М.: Металлургия, 1970. - 600 с.

8. Смирнов В.К., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. Учебное пособие для вузов. Издание второе переработанное и дополненное. - М.: Теплотехник, 2010. - 490 с.

Размещено на Allbest.ru