Влияние обжатия и диаметра валков на уширение

Величина обжатия, ∆h, мм	Величина уширения ∆b, мм, при диаметре валков D, мм
	0,55	0,84	1,05
	1,55	2,37	2,97
	2,85	4,35	5,45

Рис. 4.1. Зависимость уширения от обжатия и диаметра валков

 

ВНЕШНЕЕ ТРЕНИЕ ПРИ ПРОКАТКЕ

 

Определение коэффициента трения между полосой и валками

При горячей прокатке стали со скоростью прокатки выше 5 м/срасчет коэффициента трения можно производить по формуле Экелунда-Бахтинова

f_уст = к₁ к₂ к₃ (1,05 – 0,0005 Т),

где к₁, к₂, к₃ – коэффициенты, учитывающие материал валков, скорость прокатки и химический состав прокатываемого металла; Т – температура металла, ⁰ С.

Для чугунных валков с закаленной поверхностью к₁ = 0,8, для стальных валков – к₁ = 1,0.

Для нахождения коэффициента к₂ можно использовать график зависимости коэффициента от скорости прокатки (рис. 5,1). Но при практических расчетах удобно использовать формулу, предложенную И.М. Алексеевым, которая описывают указанную зависимость следующими соотношениями:

к₂ = при 5 £ v £ 16 м/с;

к₂ = 0,4 при v > 16 м/с.

Рис. 5.1. Значение коэффициента К₂, учитывающего влияние скорости

прокатки металла на коэффициент трения.

 

В табл. 5.1 приведены значения коэффициента к₃, учитывающего влияние химического состава прокатываемого металла.

 

 

Таблица 5.1. Значения коэффициента к₃, учитывающий химический состав прокатываемого металла

Класс стали	Типовые марки стали	к3
Углеродистые	Ст0, Ст3пс, 08кп, 20, 45, У9А	1,00
Низколегированные	09Г2С, 15ХСНД, 10ГН2МФА	1,30
Аустенитные	Х18Н9Т, Х18Н10М2Т	1,40
Аустенитные с включением феррита	12Х18Н10Т	1,47
Ферритные	1Х17, 40Х13	1,50
Феррито-мартенситные	15Х12ВМФ	1,55
Высоколегированные сплавы	Х21Н14Г3Т, 48ТС-3-40	1,65

 

При расчете коэффициента трения в диапазоне скоростей прокатки от 0 до 5 м/с и температуре прокатываемого металла выше 700⁰С можно использовать достаточно простые формулы Ш.Гелеи:

- для шлифованных чугунных или стальных валков

f = 0,82 – 0,0005 T – 0,056 v;

- для чугунных валков

f = 0,94 – 0,0005 T – 0,056 v;

- для стальных валков

f = 1,05 – 0,0005 T – 0,056 v.

При холодной прокатке полосы для определения коэффициента контактного трения широкое распространение получила формула А.П.Грудева, полученная экспериментальным путем при прокатке металла с использованием различных смазок

,

где к_м – коэффициент, учитывающий влияние смазки. Ниже приведены значения к_м для разных смазок:

Сухие чистые валки ……………….. 1,55

Машинное масло …………………… 1,35

Веретенное масло …………………. 1,25

Вода …………………………………… 1,0

Эмульсия (10%-ная) ………….…….. 0,98

Керосин ……………………….………. 0,95

Хлопковое масло ………….………… 0,90

Касторовое масло …………….…….. 0,87

Пальмовое масло …………….…….. 0,85

Примеры расчета

 

Пример 1. Определить влияние изменения температуры полосы из стали 09Г2С на условия трения при прокатке ее чугунными и стальными валками. Прокатка ведется с постоянной скоростью 6 м/с; температура прокатки может принимать следующие значения (⁰С): 800, 900, 1000, 1100 и 1200. Построить график зависимости коэффициента контактного трения от температуры полосы и материала валков.

Решение.

Для расчета коэффициента трения при установившемся процессе прокатки используем уравнение Экелунда-Бахтинова

f_уст = к₁ к₂ к₃ (1,05 – 0,0005 Т).

1. Находим значения коэффициентов к₁, к₂, к₃:

- для стальных валков к₁ = 1;

- для чугунных валков к₁ = 0,8;

к₂ = = 0,64;

к₃ = 1,30.

2. Рассчитываем коэффициент трения для каждой температуры:

f_ч = к₁ к₂ к₃ (1,05 – 0,0005 Т) = 0,8·0,64∙1,3(1,05 – 0,0005∙800) = 0,43;

f_c. = к₁ к₂ к₃ (1,05 – 0,0005 Т) = 1 0,64∙1,3(1,05 – 0,0005∙800) = 0,54.

Расчет коэффициента трения для других температур производится аналогично. Данные расчета сведены в табл. 5.2.

 

Таблица 5.2.