Методика визначення кінематичних параметрів поздовжнього прокатування у калібрах

Анотація

Питання точного визначення катаючого радіуса R_kat при безоправочній поздовжній прокатці труб є дуже важливими, бо точність обчислення цього фактора зумовлює розрахунки швидкісного режиму безперервного стану і, таким чином, впливає на точність і якість готової продукції. Для визначення величини катаючого радіуса R_kat використовують аналітичні методики, суть яких залежить від припущень відносно характеру фізичних процесів, які відбуваються під час прокатування. Зокрема, це стосується питання про розміри та форму ділянок контактної поверхні, де сили контактного тертя t спрямовані у бік ходи прокатування (зона відставання) та проти (зона випередження), та положення нейтральної лінії, яка розділяє ці зони в межах осередку деформації. В існуючих методиках розрахунку катаючого радіуса R_kat використовується припущення, що форму ділянок зон відставання та випередження можна умовно прийняти прямокутною, а нейтральну лінію – паралельною осі прокатки. У даній роботі розроблено узагальнену методику розрахунку катаючого радіуса R_kat, що базується на  аналізі реальної форми нейтральної лінії в осередку деформації за умови силової рівноваги заготовки під дією прикладених до неї сил. Було з’ясовано, що може бути чотири характерних положення нейтральної лінії у межах контактної поверхні між валком і заготовкою. Розглянуто окремий випадок узагальненої методики, в якому нейтральна лінія лежить у площині, паралельній осі прокатування, а розрахунковий катаючий радіус валка є умовним. Розраховано і порівняно величини реальних R_kat та умовних R_katy катаючих радіусів в умовах безоправкового прокатування труб в овальних калібрах. Отримано апроксимуючу залежність для коригування розрахункових значень умовного катаючого радіуса. Результати проведеного дослідження використано для розрахунку швидкісних режимів прокатування на промислових калібрувальних та редукувальних станах. Промисловими випробуваннями було доведено факт підвищення точності стінки і зменшення овальності труб, виготовлених із використанням нових швидкісних режимів прокатування.