Файл: Вакуумные прокатные станы..pdf

чем обеспечивается гарантированный зазор, как в процессе та­ рировки, так и при измерении.

Тензодатчики наклеивают на шлифованную поверхность упру­ гого элемента по обе стороны его и на одинаковом расстоянии от кромки элемента и друг от друга. Места наклейки датчиков сопротивления и схемы их соединения представлены на рис. 154. В основу соединения датчиков сопротивления в электрический мост заложен принцип электрической компенсации взаимного влияния нормальных и касательных сил, воспринимающихся упругим элементом.

Измерительная схема включает в себя следующие основные элементы: датчик — упругий элемент; первый преобразователь — тензодатчик; второй преобразователь — электрический мост; усилитель ЖЗАНЧ-7м; указатель — осциллограф типа Н-700

сгальванометром М001 чувствительностью 50—60 мм/ма-м.

Силоизмерительный валок тарируется в собранном виде. С этой целью головка упругого элемента изготовлялась на 2 мм длиннее, в результате чего при сборке она выступала над поверх­ ностью валка на 2 мм. Тарировка велась с одновременным нагружением нормальной и касательной силами. Нормальная нагрузка прикладывалась к упругому элементу через призмы, а касательная сила — с помощью тарировочного устройства. Для проверки эффективности электрической компенсации и оценки возможной погрешности тарировку проводили с искусственно созданной не­ равномерностью нагружения нормальной и касательной силами. Результаты тарировки показали, что нагружение упругого эле­ мента нормальной нагрузкой до 800 кГ вызвало погрешность в изме­ рении касательных сил порядка 7%. С целью уменьшения ука­ занной погрешности при расшифровке осциллограмм были построе­

210

Первой попыткой изучения трения при прокатке в вакууме прямым методом являются работы Ф. Е. Долженкова и др. [23], которые использовали силоизмерительный валок конструкции Д. И. Пирязева. Методика измерения удельной силы трения наклонными точечными месдозами не давала стабильных резуль­ татов и требовала дополнительной доработки. Поэтому в работе приводятся результаты, полученные с помощью торсиометри-

рактер распределения контактных напряжений при высокотемпе­ ратурной прокатке с помощью прямых методов измерения были изложены в работах [29, 30, 39].

Контактные напряжения при прокатке изучали на титане — металле с низкой упругостью диссоциации окислов, для кото­ рого не создаются безокислительные условия нагрева в вакууме. Одновременно исследовали молибден — металл со сравнительно высокой упругостью диссоциации окислов, для которого эти условия достигаются.

Для обобщения материалов использовали результаты опытов со сталью СтЗ, которая по своим термодинамическим условиям нагрева приближается к молибдену.

Образцы подвергали чистовой строжке, а затем шлифовке. Прокатка образцов размерами 6x40x180 мм проводилась на вакуумном прокатном стане МИСиС-210 с постоянным обжатием

20%. Фактор формы очага деформации -—- составлял 2,7 — 3.

Образцы прокатывались в вакууме 1; Ю - 1 ; 10"3 и 10~5 мм рт. ст. и на воздухе в следующих температурных интервалах: титан 800—1000° С; молибден 1100°—1300° С; сталь 900—1100° С. Ско­ рость прокатки 0,1 місек, время нагрева 10 мин.

Исследования проводили с одновременной записью пара­ метров на двух силоизмерительных валках. Дополнительный контроль осуществляли по данным измерений полного давления металла на валки и крутящего момента.

На рис. 155 показана одна из типовых осциллограмм, полу­ ченных при прокатке титана, молибдена и стали. На осцилло­ грамме записаны следующие параметры нижнего и верхнего вал­ ков: крутящие моменты, полные давления металла на валки, эпюры нормальных и касательных напряжений, отметки верти­ кальной оси валков и времени (отметки с частотой 200 га). Благо­ даря четкой записи эпюры касательных напряжений можно с до­ статочной точностью измерить фактическую длину очага деформа­

сечения, область затрудненной деформации (расстояние 13 между максимумом касательных напряжений в зонах отставания и опе­ режения), положение максимума нормальных напряжений отно-

к

сительно сечения входа Эпюры контактных напряжений, полученные при прокатке

титана, молибдена и стали в вакууме различной глубины и на воздухе при постоянной температуре, представлены на рис. 156. Для всех исследуемых металлов эпюры нормальных напряжений в высоком вакууме и на воздухе несколько острее, чем в низком вакууме.

Существенное влияние на форму эпюры нормальных напряже­ ний при горячей прокатке оказывает температура. На рис. 157 показаны совмещенные эпюры нормальных напряжений, получен­

212

При высокотемпературной прокатке молибдена влияние темпе­ ратуры на характер эпюры проявляется в изменении формы вер­ шины эпюры нормальных напряжений (рис. 157, б). Так, при 1100° С вершина эпюры нормальных напряжений является остро­

цеидальной с максимумом; при 900° С эпюра близка к куполо­ образной. Влияние температуры на форму эпюры нормальных

213