Различаются ли скорости продольного перемещения участков заготовки расположенных до и после валков

Обновлено: 05.10.2024

Опережением называется величина, которая показывает насколько скорость выхода полосы из валков больше окружной скорости валков.

В тех случаях, когда задана величина опережения можно определить скорость выхода металла из валков.

Кроме опережения существует понятие отставания – характеризует соотношение скоростей полосы и валков на входе в очаг деформации: это означает, что скорость движения заднего конца полосы меньше горизонтальной проекции скорости валков в сечении входа.

Величина опережения колеблется в пределах от 1 до 10%, величина отставания в этом случае колеблется в пределах от 20 до 30%. Основное влияние на величину оставания оказывает величина коэффициента вытяжки.

Зависимость опережения от факторов прокатки: обжатие, коэффициент трения. Натяжение концов полосы.

В общем случае формула Головина-Дрездена

С повышением угла контакта величина опережения сначала растет, достигает максимума, а потом становится =0.

Величина обжатия носит более сложный характер поскольку зависимость квадратичная

Характер такого влияния находит свое отражение в том, что кривая зависимости имеет ярко выраженный несимметричный характер.

Влияние этого фактора так же осуществляется через нейтральный угол: чем выше коэффициент трения, тем больше нейтральный угол и соответственно больше опережение. Через коэффициент трения влияют на опережение многие другие факторы: шероховатость поверхности валков, скорость прокатки, температуру металла, вид техн. смазки и т.д.

Влияние трения на опережение видно на рис. 44. При прокатке с применением глицерина в качестве технологической смазки опережение ниже,чем при прокатке на сухих валках.

На основании формулы можно сделать вывод, что переднее натяжение и задний попор увеличивают опережение, а заднее натяжение и передний подпор – уменьшают его.

Исследование распределения сил трения по дуге контакта методом универсального штифта.

44. Методы экспериментального определения коэффициента трения: методы принудительного торможения полосы и метод крутящего момента.

Момент М_п можно определить при х.х. стана, создавая нагрузку на валки и подшипники при помощи нажимного устройства. Для уменьшения трения между самими валками их поверхности смазывают маслом.

Общая характеристика напряженного состояния металла.

Дадим характеристику напряжения, которое действует на 3х взаимоперпендикулярных параллелепипеда. Принимаем следующие допущения: положение параллелепипеда таково, что его оси совпадают с основными направлениями прокатки. Втрое допущение: принимаем, что рассматриваемые грани (площадки, параллелепипеда является главным, т.е. на них отсутствует касательное напряжение).

Первое направление – продольное. В продольном направлении основные горизонтальные составляющие напряжений образуются силами трения. В этом случае при любом продольном перемещении частицы металла, они испытывают подпирающее действие сил трения. Это дает право предположить, что на гранях перпендикулярных продольной оси действует напряжение сжатия.

Поперечное направление. Для перемещения частиц металла в поперечном направлении наблюдается сопротивление их перемещению со стороны сил трения. Поэтому на грани параллепипеда будут действовать сжимающие напряжения.

Высотное направление. В следствии направления металл на гранях так же возникают сжимающие напряжения.

Поперечная деформация (уширение).

Теоретическое определение уширения по А.П. Чекмареву.

n- фактор зависящий от формы очага деформации

величина * мало отличается от единицы, поэтому во многих расчетах этой величиной пренебрегают. Второе допущение сводится к тому, что В₀=В_ср или (против хода прокатки).

Такой подход позволяет сильно упростить формулу

Влияние факторов прокатки на среднее контактное давление: обжатие и диаметр. Коэффициент напряженного состояния.

Документ из архива "Рабочая тетрадь - Обработка давлением", который расположен в категории "рабочие тетради". Всё это находится в предмете "утп (учебно технологическая практика)" из второго семестра, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .

Онлайн просмотр документа "utp_davlenie"

Текст из документа "utp_davlenie"

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

студент: Лускин Егор

Рабочая тетрадь

по дисциплине

Под редакцией Кременского И.Г.

Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана

Тема 1. Физико-механические основы обработки металлов давлением.

Задание к практической работе. Установить зависимость степени деформации и сопротивления деформированию при пластической деформации. Сопоставить пластичность и сопротивление деформированию двух сплавов. Определить характер изменения твердости стали от степени холодной деформации.

Задача 1. На схеме операции осадка указать все внешние силы, действующие на металл.

Привести формулы для определения степени деформации (ε) и

удельных сил деформирования (q).

H 0   начальная высота заготовки ε i  H 0Hi

H высота заготовки после действиясилы p

q  p i

i i i

Задача 2. На графике зависимости удельных сил деформирования от степени деформации, указать кривые, относящиеся к холодной и горячей деформации алюминиевого сплава АМг6. 2.1 Укажите параметры, характеризующие:

может быть определена максимальной степенью деформации ε max .

оценивают значением удельной силы (напряжения), вызывающей пластическую деформацию заготовки при данных условиях нагружения и температурно- скоростных режимах деформирования

Контрольные вопросы Работа №1

Имеется цилиндрическая заготовка высотой 100 мм из сплава с максимальной степенью деформации ε _max.= 0,32. Можно ли из данной заготовки получить холодной деформацией диск высотой 25 мм?

Ответ: Из максимальной степени деформации и начальной высоты цилиндрической заготовки мы можем сделать вывод, что минимальная высота цилиндра, которую мы можем получить после обработки равна 68 мм. 68>25, значит мы не сможем получить диск высотой 25 мм.

Сравните значения твердости торцевой и боковой поверхности образца после его осадки в условиях горячей деформации.

Ответ: твердость боковой поверхность больше, чем у торцевой, в силу условий горячей деформации.

В результате действия каких сил форма цилиндрического образца после осадки приобретает бочкообразную форму?

Ответ: в результате действия радиальных сил трения на контактной поверхности торца заготовки и штамповой оснастки.

Тема 2. Изготовление машиностроительных профилей.

Задание к практической работе. Для выполнения процессов прокатки и прессования профилей заданной формы, рассмотреть возможные схемы изготовления машиностроительных профилей.

Задача 1. Изобразить схемы и указать области преимущественного применения процессов прокатки, прессования и волочения, проанализировав схемы деформирования.

Прокатка

На гладких валках прокатывают листы, полосу и ленту. На калибровальных валках прокатывают круг, квадрат, рельсы, шестиугольники и т.п. Для производства труб, шаров, шестерен используют специальные станы, в которых более двух валов.

Прессование

Процесс прессования предназначен для получения длинномерных изделий с постоянным поперечным сечением, называемых профилями (сплошные, полые трубы, прутки и т.д.) Прессованием можно получить профили сложных форм. Точность прессования профилей выше, чем у прокатки.

Волочение

Волочение применяется для получения прутков диаметром от 30 до 1 мм и проволоки от 12 до 0.002 мм, а также труб и других профилей.

Укажите основные части лабораторного инструмента для прессования.

Контрольные вопросы к работе № 2:

В каком случае происходит лучший захват заготовки валками: при горячей или холодной прокатке? Ответ: захват заготовки валками произойдет, если коэф. Трения между валками и заготовкой будет больше тангенса угла захвата f >= tg(a) : при горячей прокатке f = 0.2…0.4; при холодной – f = 0.1…0.2

=> коэффициент трения больше при горячей, то есть захват лучше при горячей.

В каком случае при одинаковой величине обжатия больше сила прокатки : при большем диаметре валков или меньшем? Ответ: при большем диаметре валков.

Различаются ли скорости перемещения заготовки до и после валков? Ответ: сила N отталкивает металл от валков, а Т втягивает заготовку. У заготовки увеличивается длина, поэтому она пройдет расстояние S после прокатки быстрее, чем до прокатки: V(после) = S/t(после), t(до) > t(после) => V(после)>V(до)

Какие преимущества дает волочение по сравнению с другими способами обработки давлением? Ответ: получение изделий с малыми размерами поперечного сечения, высокой точностью и высоким качеством поверхности. Возможность изготовления полых и сплошных изделий. В сочетании с термической обработкой волочение обеспечивает придание изделиям высоких механических свойств.

Назовите основной недостаток процесса волочения: степень деформации за 1 проход превышает 30 -35%, при этом происходит упрочнение материала => уменьшение его пластичности, из-за чего необходимо делать несколько проходов, вместо одного, как в прессовании.

Приведите примеры использования волочения: в производстве прутков (диаметр 30 – 1 мм) и проволоки (диаметр 12 – 0.002 мм), труб и других профилей из черных и цветных металлов.

При каких условиях возможно применение волочения? Ответ: волочение применяют с использованием технологических смазок разделяющих металл и инструмент: мыльный порошок, графит, соли металлов и прочее. Процесс волочения возможен, если σ(вол)

жению равнодействующей Р сил трения Т и нормального напряжения N. В случае T_X>N_X равнодействующая сила Р отклоняется от вертикали в сторону прокатки. Угол трения в в этом случае больше угла захвата а и полоса захватывается валками.

Случай 2. T_X V_B. Это явление называется опережением S₁. Участки геометрического очага деформации, в которых наблюдается отставание и опережение металла, называются соответственно зонами отставания и опережения. Опережение и отставание обычно подсчитывают в относительных величинах или в процентах:

Опережение обычно определяют опытным путем. Для этого по окружности на валке наносят керном или высверливают небольшие выемки (рис. 17). 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+Si)/м cos а, где S₀—отставание; Si—опережение; м— вытяжка; а — 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 у. Угол у 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:

где S₁—опережение; R— радиус валка, мм; h — толщина прокатываемой полосы, мм, после выхода из валков; у — 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 про прокатке полос в цилиндрических валках колеблется обычно в пределах 3— 10%.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

В стационарной стадии прокатки скорость выхода полосы из валков больше окружной скорости валков (“опережение”), а скорость входа полосы в валки , наоборот, меньше (“отставание”). В пределах очага деформации существует поперечное сечение, в котором продольная скорость частиц металла совпадает со скоростью поступательного перемещения, сообщаемого полосе валками. Это сечение называется критическим или нейтральным. Оно делит очаг деформации на две зоны. Одна из них, находящаяся между нейтральным сечением и плоскостью выхода металла из валков, называется зоной опережения, другая, находящаяся между нейтральным сечением и плоскостью входа металла в валки,- зоной отставания [2,5].

Положение критического (нейтрального) сечения в очаге деформации характеризуется критическим (нейтральным) углом (рис.1).

Рис.5.1. Схема деления очага деформации на характерные зоны: 1-зона отставания, 2-зона опережения, 3- нейтральное сечение

Величина тесно связана с контактным взаимодействуем между металлом и валками, конкретно - коэффициентом трения на контакте.

Существование связи между положением нейтрального сечения и величиной позволяет судить о значении в заданных геометрических условиях прокатки.

В теории прокатки известна формула Экелунда-Павлова:

. (5.1)

Эта формула увязывает , и угол захвата (рис.5.1).

. (5.2)

Угол захвата можно рассчитать по формуле

, (5.3)

в которой - радиус валков, - абсолютное обжатие, а именно:

, (5.4)

и -начальная и конечная толщина полосы соответственно (рис.5.1).

Поскольку определить прямым измерением затруднительно, то для получения экспериментальной оценки оказывается полезным привлечь формулу, увязывающую с опережением .

. (5.5)

Применительно к прокатке в условиях низкого очага деформации справедлива формула Головина-Дрездена:

. (5.6)

. (5.7)

Подставляя (5.7) в (5.2), имеем

. (5.8)

Формула (5.8) позволяет оценить коэффициент трения по экспериментальному значению опережения S при заданных геометрических условиях прокатки. Эти условия определяются указанием радиуса валков , начальной толщины или абсолютного обжатия . При этом входящая в (5.8) величина определяется через и посредством формулы (5.3).

5.2. Выполнение работы

1. Ознакомиться с опытной методикой определения опережения.

2. Выявить характер влияния внешнего трения на опережение при прокатке в гладких валках.

3. Определить расчетом коэффициент внешнего трения, используя данные опытного определения опережения.

Оборудование и инструмент.

Лабораторный прокатный стан дуо-130 ила дуо-100 с гладкими валками, имеющими две риски вдоль образующих, штангенциркуль, линейка.

Полосы из модельного материала с размерами 12 12 150 – 2 шт.

Каждая бригада получает от преподавателя по две полосы. Размеры полос измеряются и результаты заносятся в таблицу. Прокатка полос проводится за три прохода при одинаковых обжатиях за проход. Рекомендуемые значения абсолютных обжатий в каждом проходе 2,5. 3,5 мм.

Прокатка обеих полос проводится при разных условия трения.

Одна полоса прокатывается на сухих гладких валках, другая натирается мелом. После каждого прохода измеряется толщина полосы и расстояние между отпечатками рисок, нанесенных на валки, на полосе - . Результаты измерений заносят в таблицу.

По известным размерам полосы после каждого прохода рассчитывается фактическое абсолютное обжатие за проход . Величина опережения рассчитывается по известным значениям расстояния между рисками на валках и их отпечатками на полосе (рис.5.2):

. (5.9)

Здесь величины и - в соответствии с рис.5.2, причем известна и равна 100 мм.

Рис.5.2. К расчету величины опережения при прокатке

Зная величину опережения, по формуле (5.8) можно рассчитать величину коэффициента трения.

Данные для определения коэффициента трения при прокатке

№ обр.	№ прох	Условия прокатки	Опытные данные	Расчетные
, мм	, мм	, мм	, мм		, мм	, мм	S	, рад	, рад	, рад
полоса сухая
полоса с мелом

В отчете указать цель работы, описать методику определения опережения и коэффициента трения, сделать выводы о зависимости опережения от коэффициента трения и толщины полосы после прокатки.

Обряды и обрядовый фольклор: составляли словесно-музыкальные, драматические, игровые, хореографические жанры, которые.

Роль языка в формировании личности: Это происходит потому, что любой современный язык – это сложное .

Читайте также: