Принимается

Если условия деформации таковы, что , то в очаге деформации возникают только зоны скольжения (отста­вания и опережения) металла по поверхности валка и величина

, (3.8)

где – относительное обжатие полосы.

, (3.9)

где f - коэффициент трения при прокатке;

l - длина дуги контакта, мм.

По формуле (3.8) определяется коэффициент, учитывающий влияние внешнего трения на контакте металла с валками

Рассчитывается коэффициент учитывающий влияние внешних зон:

(3.10)

Среднее удельное давление металла на вал­ки определяется по формуле (3.5)

МПа

Усилие прокатки:

, (3.11)

где b – конечная ширина полосы, мм;

l – длина дуги контакта, мм.

3.2 Определение нагрузок действующих на пару винт-гайка

Вычисляются величины нагрузок, действующих на нажимной винт.

Нажимной винт имеет упорную одностороннюю трапецеидальную резьбу УП 480×64. Диаметр пяты d_n = 600 мм.

Определяются основные геометрические характеристики, необходимые для расчета:

Диаметр резьбы: наружный d = 480 мм;

внутренний d₁ =d-1,7S = 480-1,7·64 = 371,2 мм;

средний d₂ = d-0,75S = 480-0,75·64 = 432 мм.

Угол наклона резьбы вычисляется по формуле

, (3.12)

где S – шаг резьбы

Когда нажимной винт перемещается только во время паузы между проходами (на блюмингах, толстолистовых станах) на него не действует усилие прокатки. Однако в это время на него дей­ствует усилие со стороны устройства для уравновешивания верх­него валка. Это усилие обычно бывает на 20—40 % больше массы уравновешиваемых деталей.

, (3.13)

Для приведения во вращение нажимного винта, когда на него (со стороны пяты) действует усилие Y, к верхнему концу нажимного винта со стороны двигателя необходи­мо приложить определенный крутящий момент (Н·м), равный

, (3.14)

где Y - усилие, действующее на нажимной винт, Н;

f_n - коэффициент трения в подпятнике (при нормальной смазке f_n = 0,1);

d_n - диаметр пяты, м;

d₂ - средний диаметр резьбы, м;

а - угол подъема резьбы, град;

φ = arctgf_p - угол трения в резьбе, град;

f_p - коэффициент трения в резьбе. Обычно при нормальной смазке f_p = 0,1, тогда φ= 5,67 град.

3.3 Расчет нагрузок на двигатель и его проверка по статическому моменту

Каждый нажимной винт прокатного стана приводится от отдельного электродвигателя мощно­стью N_H=270 кВт и частотой вращения п_н=750 об/мин.

Между нажимным винтом и двигателем установлен двухсту­пенчатый цилиндрический редуктор с общим передаточным числом i=4,5.

Статический момент вращения двух нажимных винтов, приведенный к валу электродвигателей:

, (3.15)

где – крутящий момент, кН·м;

– общее передаточное число редуктора 4,5;

– КПД редуктора.

Номинальный момент двух установленных на стане двигателей вычисляется по формуле

, (3.16)

где N_н – номинальная мощность двигателя, кВт;

– угловая скорость, рад/с.

Выбранный двигатель не подходит для заданных условий прокатки, так как номинальный момент меньше статического, необходимо заменить двигатель на более мощный.