Семестровая работа. Исследование и расчет параметров очага деформации при прокатке [2]
.docxЦель работы:
Научится самостоятельно определять степень деформации, длину очага деформации (без учета и с учета сплющивания валков), угол захвата ( в градусах и радианах),опережение (без учета и с учетом сплющивания) и уширение.
Задание
|
4 |
6 |
1 |
4 |
3 |
1 |
6 |
1 |
|
а |
б |
в |
г |
д |
е |
ж |
з |
Задача №1
При
холодной прокатке полосы пяти
последовательных проходах определить
∆h,
Ɛ, δ,
,
,
a,
γ,
,
опережение без учета натяжения.
Составить таблицу результатов.
Построить график зависимости опережения от толщины полосы по формулам. С. Финка, С. Экелунда и Д. Дрездена в одних координатах и в одном масштабе.
Решение:
Исходные данные:
|
Толщина полосы по проходам |
Диаметр
валка
|
Материал валка |
Коэффициент
трения при установившимся процессе
прокатки
|
Среднее
контактное напряжение
Мпа/кгс/
|
|||||||||
|
мм |
|
|
|
|
|
||||||||
|
2,7 |
0,896 |
0,925 |
0,733 |
0,706 |
0,903 |
480 |
чугун |
0,15 |
810/81 |
||||
,
мм
,
Таблица №1
-
Найти ∆h для этого сначала рассчитываем толщину полосы для каждого прохода:
=
= 2,7*0,896 = 2,419 мм;
=
2,419*0,925 = 2,237 мм;
=
2, 237 * 0,733 = 1,639 мм;
=
1, 639 * 0,706 = 1,157 мм;
=
1,157 *0, 903 = 1,044 мм.
2,7
– 2,419 = 0,281 мм;
2,419
– 2,237 = 0,182 мм;
2,237
– 1,639 = 0,598 мм;
1,639
– 1,157 = 0,482 мм;
1,157
– 1,044 = 0,113 мм.
-
Вычисление «Ɛ»
(0,281/2,7)*100%=10,4%
(0,182/2,7)
* 100% =6,7%
(0,598/2,7)
*100% =22,1%
(0,482/2,7)
* 100%=17,85%
(0,113/2,7)
* 100% =4,1%
-
Определим угол захвата
=
57,5*
=
= 0,0336 рад
=
57,5 *
=
= 0,0270 рад
=57,5*
=
= 0,0490
рад
=
57,5 *
=
=
0,0436 рад
=
57,5 *
=
= 0,0212 рад
-
Определим угол трения
β = arctg (f) = 0,15 = 8,5307 ̊ = 0,14888 рад.
-
Определим критические углы в каждом проходе
)
=
* (1-
) = 0,85 ̊ = 0,0148рад.
)
=
*
(1-
) = 0,687 ̊ = 0,0119рад.
)
=
*
(1-
) = 1,24 ̊ = 0,021рад.
)
=
*
(1-
) =1,40 ̊ = 0,024рад.
)
=
*
(1-
) = 0,54 ̊ = 0,0094рад.
-
Определим дугу деформируемой дуги
=
= 7,95 мм.
=
=6,39 мм.
=
= 11,59 мм.
=
= 10,41 мм.
=
= 5,04 мм.
-
Определим длину очага деформации с учетом упругого сплющивания валков
=
17,76 – Величина упругого сплющивания
валков.
+
=
+ 17,76 =
=37,218 мм.
+
=
+ 17,76 =
= 36,63 мм.
+
=
+ 17,76 =
38,97
мм
+
=
+ 17,76 =
38,34
мм.
+
=
+17,76 =
36,22
мм.
8.Определим опережение без учета напряжения
=0,049
*(
0,022
0,022
=1,064
*(
0,015
=1,142
*(
0,064
.
*
(
0,119
.
*
(
Рисунок 1 – График зависимости опережения от толщины полосы по формулам С. Финка (синий), С. Экелунда (зеленый), и Д. Дрездена (красный).
Задача 2
Пять
полос одинаковой начальной толщины
прокатаны с обжатиями 10,20,20,40,50% для
каждого прохода определить, следующие
параметры: ∆h,
опережение
(без учета натяжения) и уширения.
Составить таблицу результатов.
На
одном графике ( в одних координатах)
построить зависимость опережения
по формулам С. Финка, С. Экеленда, и Д.
Дрездена.
На одном графике и в масштабе построить зависимости уширения в координатах ∆b=f(∆h) по формулам (6-8). Данные для расчетавыберите из таблицы 2.
Исходные данные к задачи №2
|
Номер образца |
Исходные размеры полосы, мм
|
Режим обжатия, % |
Диаметр
валка
|
Материал валка |
Коэффициент трения при установившимся процессе прокатки
|
Среднее контактное напряжение ср МПа/кгс |
||||||
|
|
|
|||||||||||
|
1 |
8 |
160 |
10-20-30-40-50 |
250 |
чугун |
0.09 |
510/51 |
|||||
,мм
-
Определяем абсолютное обжатие по проходам:
0.1*8
=0.8 мм
0.2*8
= 1.6 мм
0.3*8
= 2.4 мм
0.4*8
= 3.2 мм
0.5*8
= 4 мм
-
Вычислим
для каждого прохода:
8-0.8=7.2мм
8-1.6=6.4мм
8-2.4=5.6мм
8-3.2=4.8мм
8-4=4мм
-
Определим угол захвата в градусах (радианах):
=
=0.08 рад
=
=0.11
рад
=
=0.13
рад
=
=0.16
рад
=
=0.17
рад
=
=4.6
̊
=
=6.325
̊
=
=7.425̊
=
=9.2
̊
=
=9.775
̊
-
Определим длину деформационной длины:
=
=10
мм
=
=14.14
мм
=
=17.32
мм
=
=20
мм
=
=22.36
мм
-
Определим длину очага деформации с учетом упругого сплющивания валков:
=
12.08 мм.
=
+
=
+12,08=30.13
мм
=
+
=
+12,08=34,57
мм
+
=
+12.08=
38.27 мм
=
+
=
+12.08=
41.50 мм
=
+
=
+12.08=
44.42 мм
-
Определим угол трения:
-
Найдем нейтральный угол:
)=
1.265 = 0.022 рад.
)=
1.233 = 0.021 рад
)=1.039
=0.018 рад
)=0.506
= 0.008 рад
)=0.244
= 0.004 рад.
-
Определим опережение без учета натяжения.
0.035
0.0076
Рисунок – График зависимости опережения от толщины полосы по формулам Финка (синий), Экелунда (красный) и Дрездена (зеленый).
-
Определим уширение:
ln
=0.5*(
0.41
ln
=0.5*(
0.967
ln
=0.5*(
1.756
ln
=0.5*(
2.89
ln
=0.5*(
4.097
Рисунок – График зависимости уширения ∆b=f(∆h)
Задача№3
Используя
условия начального захвата, выполнить
расчет режима обжатий для получения
заданной конечной толщины при минимальном
количестве проходов. Определить для
каждого прохода следующие параметры:
∆h, ε, α, lg, β, y, y/2, опережение (без учета
и с учетом напряжения при
=400Мпа).
На одном графике в одном масштабе
построить зависимость опережения
=ƒ(∆h)
с учетом напряжения и учета напряжения
по формулам С.Финка, С.Экелунда и Д.
Дрездона.
Таблица – Исходные данные
|
Начальная и конечная толщина полосы, мм |
Диаметр валка, Dв, мм |
Коэффициент трения |
Удельное напряжение натяжения, Мпа/кгс/мм2 |
||||||
|
h0 |
h3 |
fзахв |
fуст |
Переднего σ1 |
Заднего σ1 |
||||
|
24 |
12 |
200 |
0,23 |
0,15 |
200/20 |
100/10 |
|||
Решение:
-
Найдем ∆h. Сначала посчитаем
для каждого прохода:
24-20=
4(мм);
-
Вычислим «
»
16.6%
16,6%
16,6%
-
Определим угол захвата по проходам
рад.
и
11,5
рад.
и
11,5
рад.
и
11,5
-
Определим длину деформируемой длины
-
Определим угол трения
-
Найдем нейтральный угол.
-
Определим опережение без учета натяжений.
0.008
0.012
0.014
Рисунок – График зависимости опережения без учета натяжения от толщины полосы по С. Финка (синий), С. Экелунда (красный)и Д.Дрездена (зеленый)
-
Определим опережение с учетом натяжения
Формула:
0.008
0.002
0.001
Рисунок – График зависимости опережения с учетом натяжения от толщины полосы по С.Финка (синий), С. Экелунда (красный) и Д.Дрездена (зеленый).