Разработка технологического процесса и технико-экономических показателей производства блюма 220*220 мм из слитка 595*595 мм из стали 12ХН3А на бл

 

2.   Расчет энергосиловых  параметров

, где

     F- площадь контакта валков с поверхностью заготовки;

      - усилие прокатки; - среднее давление металла на валки.

, где

      - фактическое сопротивление  металла деформации;

      - коэффициент Лоде ( ), в расчете принимаем ,15;

      - коэффициент, учитывающий напряженное состояние. 

, где

- коэффициент, учитывающий влияние  внешнего трения;

- коэффициент, учитывающий влияние  внешних зон;

- коэффициент, учитывающий влияние  натяжения;

- коэффициент, учитывающий изменение  влияния внешнего трения в  связи с уширением;

- коэффициент, учитывающий форму  калибра.

     Для нахождения найдём , где - длина дуги захвата.

 м;

м;

м;

     Если  , то

;

;

;

 для ящичного калибра;

Скорость прокатки равна:

= =2,955 м/с.

Коэффициент трения:

, где

       k₁ – коэффициент, учитывающий влияние материала валков

(для стальных  валков k₁ = 1);

     k₂ - коэффициент, учитывающий скорость прокатки

(при > 2 м/c );

     k₃ - коэффициент, учитывающий марку стали (для заданной марки стали 12ХН3А, относящейся к аустенитному классу сталей, принимаем k₃ = 1,4);

Т - температура  деформационной стали, °С (для заданной марки стали принимаем T=1230 °С).

     Коэффициент трения: .

.

     Принимаем   b_ср=b₀=595 мм, тогда:

;

.

     Считаем фактическое сопротивление металла  деформации по формуле Третьякова-Зюзина:

, где

- температурный коэффициент;

- степенной коэффициент;

- скоростной коэффициент:

- базисное значение предела текучести, для стали 12ХН3А равно 100 МПа.

     Графики зависимостей соответствующих коэффициентов  от различных параметров для стали  марки 12ХН3A представлены на рис. 5 и рис.6.

Рис. 5 Температурный  и степенной коэффициенты стали 12ХН3А 
 

Рис. 6 Скоростной коэффициент стали 12ХН3А 

T=1230 ºС ;

, где - относительная деформация;

, где u - скорость деформации.

МПа;

МПа;

м²;

МПа. 

     Расчёт  допустимого усилия прокатки

 МПа;

м;  

м;

МПа. Рассчитанное допустимое усилие прокатки принимаем для остальных проходов. 

     Сравниваем  и :  10,14 МПа < 26,15 МПа валки выдержат усилие P. 
 

     Расчёт  необходимой мощности

, где

      - мощность, необходимая на деформирование;

      - потери на трение в зубчатых  сцеплениях;

кВт; кВт;

МВт;

 МВт.

     Сравниваем  N и N_двиг:  мощности двигателя не достаточно. Сделаем новый расчет. 

     Определяем  максимальную величину обжатия за один проход вторым методом

Рассчитываем  максимальную величину обжатия исходя из трех разных параметров:

• угол захвата (α) ;
• усилие прокатки (Р);
• необходимая мощность (N).

     Максимальная  величина обжатия  за один проход по α:

     Максимальная  величина обжатия  за один проход по Р:

;

Максимальная  величина обжатия  за один проход по N:

Рассчитаем  количество проходов:

.

     Составляем  таблицу режима обжатий (см. табл. 14). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Таблица 14

     Ориентировочный  расчет деформационного режима

 

Расчет  энергосиловых параметров

, где

     F- площадь контакта валков с поверхностью заготовки;

      - усилие прокатки; - среднее давление металла на валки.

, где

      - фактическое сопротивление  металла деформации;

      - коэффициент Лоде ( ), в расчете принимаем ,15;

      - коэффициент, учитывающий напряженное  состояние.

, где

- коэффициент, учитывающий влияние  внешнего трения;

- коэффициент, учитывающий влияние  внешних зон;

- коэффициент, учитывающий влияние  натяжения;

- коэффициент, учитывающий изменение  влияния внешнего трения в  связи с уширением;

- коэффициент, учитывающий форму  калибра.

     Для нахождения найдём , где - длина дуги захвата.

 м;

м;

м;

     Если  , то

;

;

;

 для ящичного калибра;

 м/с.

Коэффициент трения:

, где

       k₁ – коэффициент, учитывающий влияние материала валков

(для стальных  валков k₁ = 1);

     k₂ - коэффициент, учитывающий скорость прокатки

(при > 2 м/c );

     k₃ - коэффициент, учитывающий марку стали (для заданной марки стали 12ХН3А, относящейся к аустенитному классу сталей, принимаем k₃ = 1,4);

Т - температура  деформационной стали, °С (для заданной марки стали принимаем T=1230 °С).

     Коэффициент трения: .

.

     Принимаем   b_ср=b₀=595 мм, тогда: