ЕЛАСТИЧНА ДЕФОРМАЦИЯ НА РАБОТНАТА КЛЕТКА

НАЦИОНАЛЕН ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКИ ТЕХНОЛОГИЧЕН УНИВЕРСИТЕТ

Московски институт за стомана и сплави

КЛОН ВИКСУНСК

Катедра "Технологии и оборудване за формоване на метали под налягане"

Група ___________

Лабораторна (практическа) работа No3

ЕЛАСТИЧНА ДЕФОРМАЦИЯ НА РАБОТНАТА КЛЕТКА

Вариант № _______

3 Методи за определяне на еластичната деформация на работната стойка ………………………………… .5

3.2 Метод на товарене на ролки с клиновидно устройство ………………………………………… 5

4 Оборудване, инструменти, проби ……………………………………………………… .8

Определяне на силите на търкаляне на различни метали, определяне на еластичната деформация на стойката в зависимост от силата на търкаляне.

2 Теоретично въведение

Работната стойка на валцовата мелница, както всяка друга конструкция, е еластична система. Под действието на силата на търкаляне частите му са еластично деформирани: краката на леглото са опънати, напречните елементи на леглата са увиснали, ролките са увиснали и сплескани, много части (лагери, възглавници, винтове под налягане, гайки, аксиални лагери и др.) са компресирани. В резултат на всички тези деформации, разстоянието между валците се увеличава. Нарича се разликата между пролуката по време на валцуването и първоначалната междина между ненатоварените ролки работна стойка пружина. Разликата между ролките по време на валцуването е равна на дебелината на излизащата лента (ако пренебрегнем много малкото еластично възстановяване на дебелината на лентата след валцуването); следователно пролетта може да бъде представена като:

Където h1 - дебелина на лентата на изхода от ролките; s0 - празнина между ненатоварени ролки.

Пружина на работната стойка δ зависи главно от силата на търкаляне и може да бъде представена под формата на графика (Фигура 1).

Фигура 1 - Типичен изглед на зависимостта на пружината на работната стойка от силата на търкаляне

Извиква се линията, показана на графиката еластична линия на стойката. Състои се от две секции - криволинейна и праволинейна. Криволинейният разрез показва, че в началния етап на натоварване пружината се увеличава рязко дори при малко увеличение на силата R. Това се дължи на избора на пролуки и течове (зазори) в ставите на частите и локална повишена деформация в точките на локален контакт. Основната част на еластичната линия на стойката е права. Наклонът му се характеризира с ъгъл θ. Очевидно е, че колкото по-голям е ъгълът θ, толкова по-висока е твърдостта на работната стойка. Допирателна ъгъл θ Наречен модул на твърдост на стойката Mk. Лесно е да се види, че:

Като основа можете да вземете Δδ = 1 мм. Тогава физическата същност на модула на твърдост на стойката става ясна: това е силата, която кара пружината да се увеличи с 1 mm. В зависимост от конструкцията на стойката и големината на приложените сили, еластичната деформация може да варира в много широк диапазон: от 0,1–0,5 милиметра в ламаринени и довършителни щандове на метални мелници до 5-10 мм в цъфтящи мелници, грубостоящи пресоващи мелници.

Обратната на модула на твърдост често се използва при изчисления: 1/MK. Нарича се отстъпване на клетката. По своето значение, спазването на клетката показва колко се променя пружината с нарастваща или намаляваща сила R за 1MN (или 1t).

Многобройни изследвания на еластичните деформации на насажденията водят до извода, че основният дял на извора, до 50-70%, представлява деформацията на ролковата система: деформация и слягане на резервните ролки, компресия в контакт между работната и резервната ролки и огъването на работните ролки. Делът на деформация на други части и възли е по-малък: легло - до 15 - 18%; лагери - до 15%; единица за налягане - до 15%; други части - до 10 - 15%.

Клетка Пролет Дефиниция δ при дадени условия на търкаляне е необходимо за правилното монтиране на ролките, изборът на размера на първоначалната междина s0. От друга страна, ако пружината е известна, тогава може да се предвиди дебелината на лентата след валцуването. h1 при даден интервал на търкаляне.

От конструкцията на фигура 3.1 намираме:

Където s1 - нарастване на междинния вал при много ниска сила (сумата от пролуките в контактите на натоварените части).

Замествайки израза в горните формули, получаваме:

Ако пренебрегнем стойността s1 или го включете в s0,получаваме:

В литературата тази формула се нарича от уравнението на Головин-Симс.

3 Методи за определяне на еластичната деформация на работната стойка

3.1 Емпиричен метод.

Еластичната деформация на насаждението при относително големи редукции на цъфтящите мелници на грубите насаждения на цъфтящите мелници е приблизително равна на 1% от диаметъра на ролката:

Където д - диаметър на ролката, mm.

Този метод е чисто показателен и не е приложим за довършителни щандове на профилни мелници, за които се препоръчва следната формула:

3.2 Метод на натоварване на ролки с клинови устройство.

Еластичната деформация се определя, когато стойката е инсталирана на стойката или директно върху мелницата. Стойката се зарежда чрез преместване на клина между работните ролки с помощта на винт или хидравлично устройство. Размерът на товара се измерва с помощта на мезомащаб, монтиран под винтовете под налягане. С придвижването на клина натоварването на стойката се увеличава, следователно височината на процепа между работните ролки се увеличава.

Тази празнина се измерва с пръчка за измерване или индикатор на отвора. Чрез периодично фиксиране на налягането и съответното движение на ролките се установява общата еластична деформация на стойката.

Този метод за определяне на общата деформация на стойката дава по-точни резултати в сравнение с други методи.

3.3 Изчислителен метод.

Еластичната деформация на отделни възли и части на стойката може да се определи приблизително съгласно формулите за изчисление по-долу. Общата деформация на стойката се намира чрез сумиране на еластичните деформации на всички нейни части, които възприемат силата на търкаляне:

Където fi - деформация и деформация на отделни елементи на стойката.

Стрелката за отклонение на ролката се определя по формулата:

Където f1 - отклонение на стрелата от огъващи моменти;

f2 - отклонение на стрелата от странични сили.

Където д - диаметър на цевта, mm;

д - диаметър на врата, mm;

R - сила на търкаляне, кг;

Е. - модулът на еластичност на материала на ролката, 21000 kg/mm 2;

и - разстоянието между точките на приложение на реакциите на двата лагера, mm;

б - ширина на валцуваната лента, mm;

с - разстояние от точката на прилагане на резултантната реакция на лагера до ръба на цевта, mm:

Където G - модул на срязване, 8000 kg/mm 2 .

Стрелката за отклонение на двете ролки е равна на:

Еластичната деформация на легла от затворен тип, като се вземат предвид огъващите моменти и срязващите сили, се определя по формулата:

Където f1 - деформация на двете напречни греди от действието на огъващи моменти;

f2 - деформация на подпорите от действието на надлъжни сили;

f3 - деформация на напречните греди от действието на напречни сили;

;

където;

;

P1 = P/2 - сила, разтягаща леглото, кг;

l1, l2 - дължината на ригелите и стелажите, броейки между неутралните оси, mm;

M0, J1 - огъващ момент и инерционен момент на напречни греди, kg · mm и mm 4;

J2 - моментът на инерция на стелажите, mm 4;

F - площ на напречното сечение на напречните елементи и стълбовете, mm 2;

Е. - модул на еластичност на материала на леглото, 20 000 kg/mm 2 (за стомана 40L);

G - модул на срязване, 8000 kg/mm 2 (за стомана 40L);

Общата деформация на винтовата двойка във вертикална посока може да се определи по формулата:

Където f1 - деформация на тялото на винта в зоната на съпротивление с гайка;

f2 - деформация на тялото на гайката;

f3 - деформация на резбите на винта и гайката;

f4 - деформация на тялото на винта в областта между гайката и петата;

f5 - еластично компресиране на петата на винта под налягане.

;

Където P1 = P/2 - сила върху гърлото на ролката, кг;

З. - височина на гайката, mm;

Напр - модул на еластичност на материала на гайката, 10000 kg/mm 2;

Fv, Fg - площ на напречното сечение на винта и гайката, mm 2;

;

Където Ев - модул на еластичност на винтовия материал, 21000 kg/mm 2;

л - разстояние от гайка до пета.

;

Където rv - радиус на винта на петата, mm;

храня се - модул на еластичност на материала на леглото, 20 000 kg/mm 2;

Еластичната деформация на валцовите кранове се определя по формулата:

;

Където Р1 - натиск върху гърлото на ролката, кг;

З. - височина на възглавницата, мм;

F - напречно сечение на петата, mm 2;

En - модулът на еластичност на възглавницата, 21000 kg/mm 2 .

4 Оборудване, инструменти, проби

Определянето на твърдостта на стойката се извършва чрез валцоване на проби с правоъгълно напречно сечение, изработени от въглеродна стомана със следните размери върху фрезите: дебелина h0= 1,8 ... 2,0 mm; ширина b0= 10, 15, 20, 30,40 мм; дължина l0= 100 ... 120 мм.