материаловедение. материаловедение 45706. 1. Опережение и отставание при прокатке, методы определения опережения, критическое сечение очага деформации 3

• Название: 1. Опережение и отставание при прокатке, методы определения опережения, критическое сечение очага деформации 3
• Анкор: материаловедение
• Дата: 13.12.2019
• Размер: 139.83 Kb.
• Имя файла: материаловедение 45706.docx
• Тип: Документы; #100057
• страница: 1 из 2

Содержание

1. Опережение и отставание при прокатке, методы определения опережения, критическое сечение очага деформации 3

2. Стадии горячей объемной штамповки. Доштамповка, ее особенности 7

3.Классификация кузнечных машин по технологическому назначению и кинематическим признакам 10

4.Передаточная функция звена, передаточная функция системы для последовательного и паралельного соединения звеньев 14

Список используемых источников 16

1. Опережение и отставание при прокатке, методы определения опережения, критическое сечение очага деформации

Скольжение металла относительно поверхности валков, при котором скорость металла больше окружной скорости валков, называют опережением. Если при скольжении металла относительно валков скорость металла меньше окружной скорости валков, то это явление называют отставанием. Скорость металла по высоте заготовки в очаге деформации неравномерна.

На рисунке 1 (а) показано распределение скоростей металла. Выравнивание скорости течения металла по высоте заготовки происходит во в неконтактных зонах деформации.

Характер деформации металла в основном определяется отношением длины очага деформации l к средней толщине полосы в очаге деформации hcр. В зависимости от l/hcр различают четыре вида прокатки (по А.И.Целикову):

I – отношение l/hcр больше 5;

II – отношение l/hcр равно 2-5;

III – отношение l/hcр равно 0,5-2;

IV – отношение l/hcр меньше 0,5.



Рисунок 1
На рисунке 1 показаны скоростные условия в очаге деформации (пo A.A. Королеву):

а - распределение скоростей течения металла сто высоте заготовки;
б - двухзональный очаг деформации;

l - геометрический очаг деформации;

I, II - внеконтактные зоны деформации;

III, IV- передний и задний жесткие концы

Границы между этими видами прокатки точно не установлены и зависят не только от l/hcр, но и от коэффициента трения, обжатия и других факторов. В самом общем случае по длине дуги захвата могут располагаться зоны (начиная от входа в очаг деформации) отставания, прилипания и опережения. В зоне прилипания отсутствует перемещение металла относительно валков, и движение полосы происходит со скоростью, равной окружной скорости валков. В средней части зоны прилипания вблизи нейтрального сечения (см. рисунок а) имеется участок заторможенной пластической деформации (но возможно и его отсутствие при l/hcр больше 2), который называется участком застоя.

Граничное сечение, разделяющее зоны опережения и отставания называют критическим или нейтральным сечением (рис.1 б). При l/hcр больше 3,5 условно можно считать, что зона прилипания отсутствует, и очаг деформации состоит только из зон отстаивания. Последнее означает, что скорость металла по высоте заготовки в любом сечении очага деформации практически постоянна. Такие условия характерны только при прокатке тонких полос значительной ширины.

Опережение обычно определяют опытным путем. Для этого по окружности на валке наносят керном или высверливают небольшие выемки. При прокатке полосы на ней остаются отпечатки от этих выемок. Время прохождения металлом расстояния L₁ между отпечатками равно времени прохождения валком расстояния L₀.

Измерив расстояние между отпечатками на полосе и валке, подсчитаем величину опережения. При определении величины опережения для случая горячей прокатки расстояние между отпечатками измеряется после охлаждения полосы. Поэтому необходимо учитывать поправку на температурную усадку.

Зная величину опережения, можно вычислить значение отставания по формуле S₀=l- (1+S_i)/m cos α, где S₀-отставание; S_i-опережение; m- вытяжка; α - угол захвата. Вследствие наличия опережения и отставания можно записать V_Н>V_B>V_n, т. е. скорость полосы, выходящей из валков, больше окружной скорости валков, окружная же скорость валков больше скорости полосы, входящей в валки. Отсюда следует, что в очаге деформации существует такое сечение, в котором скорость движения металла равна окружной скорости валков. Положение этого сечения определяется углом γ. Угол γ и сответствующее ему сечение называют нейтральными или критическими. Силы трения Т, возникающие по поверхности соприкосновения металла с валками по отношению к нейтральному сечению, будут направлены в разные стороны.

Если известно положение нейтрального сечения, то значение опережения можно вычислить по формуле Экелунда:

S₁ =(

где S₁-опережение; R- радиус валка, мм; h - толщина прокатываемой полосы, мм, после выхода из валков; γ - значение критического угла, рад.

При прокатке полос малой толщины, когда отношение R/h значительно больше 0,5, вторым членом в скобке формулы можно пренебречь.

Наибольший практический интерес представляет значение опережения при непрерывной прокатке, когда металл одновременно деформируется в двух и большем количестве клетей. При несоответствии скоростей может происходить либо значительное петлеобразование, либо сильное натяжение полосы. Значительное петлеобразование может привести к авариям стана, сильное же натяжение - к невыполнению профиля и, в результате, к браку продукции.

На величину опережения заметное влияние оказывает ряд факторов. Анализ формул для определения опережения и нейтрального угла показывает, что с увеличением диаметра валков и угла трения опережение увеличивается. С другой стороны, уменьшение толщины прокатываемой полосы приводит к уменьшению опережения. Более сложным является влияние угла захвата а.

Переднее натяжение полосы увеличивает опережение, заднее натяжение уменьшает его. На величину опережения оказывают влияние ряд факторов, однако влияние многих из них связано с изменением коэффициента трения и параметров очага деформации.

Величина опережения при прокатке полос в цилиндрических валках колеблется обычно в пределах 3- 10%.