Файл: Контактное взаимодействие металла и инструмента при прокатке..pdf

Прогиб опорного валка и сближение осей рабочего и' опорного валков измеряли в условиях статического нагружения валков на стане кварто 500 (205/360 X 500) и непосредственно при прокатке полос шириной 240 и 380 мм (Вп!Ьб = 0,48 и 0,76). Зависимость про­ гиба опорного валка относительно края бочки от давления прокатки выражается прямой линией (рис. 25), что согласуется с данными А. И. Целикова. В результате измерений, выполненных в статиче-

ских условиях, не обнаружилось зависимости прогиба валка от ширины полосы, а непосредственно при прокатке полос шириной 240 мм стрела прогиба опорного валка несколько больше, чем при прокатке полос шириной 380 мм.

Сближение осей рабочего и опорного валков в значительно боль­ шей степени, чем прогиб опорного валка, зависит от ширины про­ катываемой полосы. Эксперименты показали, что при прокатке полос шириной 380 мм сближение осей валков на середине и на расстоянии 200 мм от середины бочки почти одинаково и зависит от давления прокатки нелинейно (рис. 26, а). Можно ожидать, что при. прокатке полос указанной ширины (B/L = 0,76) межвалковое давление и кон­ тактные напряжения будут одинаковыми, в любом сечении по длине бочек валков.

Сближение осей рабочего и опорного валков при прокатке узких полос (BIL = 0,48) распределено неравномерно по длине их бочек. Максимальное сближение осей наблюдается на середине длины бочек и минимальное— на краю (рис. 26, б).

Прогиб опорного валка увеличивает неравномерность зазора между рабочими валками. При прокатке -узких (B/L < 0,76) и широ­

50

ких (5/L$> 0,76) полос неравномерность зазора увеличивается. При BIL = 0,76 рабочие и опорные валки имеют одинаковую стрелу про­ гиба, а сближение их осей по длине бочки равномерно.

Как показывают эксперименты, при прокатке узких полос (BIL = = 0,48) радиальная деформация максимальна на середине длины бочки, при прокатке широких (B/L — 0,88) — на -краях бочки рабо­ чего валка (табл. 12). Только при прокатке полос шириной 380 и 400 мм радиальная деформация рабочего валка в любом из четырех сечений по длине бочки одинакова и не зависит от толщины прокаты­ ваемой полосы и усилия прокатки.

Т а б л и ц а 12

Распределение радиальной деформации рабочего валка по длине бочки в контакте с опорным

П р и м е ч а н и е . !с — расстояние от сечения до середины бочки, мм.

Сведения о распределении контактных напряжений, действующих между рабочими и опорными валками, в литературе почти отсут­ ствуют. В настоящей работе рассмотрены результаты обработки боль­ шого числа осциллограмм, на которых зафиксировано распределе­ ние нормальных и касательных напряжений одновременно в четырех сечениях по длине бочки валков.

Известно, что эпюры давления, записанные на ленте осцилло­ графа, не отражают истинной картины распределения давления.

Это справедливо для контакта рабочего валка с полосой и тем более с опорным валком, так как отношение ширины площадки контакта, к диаметру'штифта месдозы составляет 1,0—2,5. Вершина эпюры нормального давления в контакте рабочего и опорного валков при записи показаний штифта на осциллографе «срезается» на значи­ тельную величину (10— 16%), в общем случае определяемую нерав­ номерностью распределения нормального давления pmaxlpcр и от­ ношением длины дуги контакта к диаметру штифта. Обработка экс­ периментальных результатов методами математической статистики

позволяет уточнить ошибку штифтового метода при измерении нор­ мального давления в контакте рабочего и опорного валков.

В табл. 13 представлены результаты замеров давления (без обра­ ботки) и ширины соответствующих площадок контакта в четырех сечениях вдоль бочки валков.

Были прокатаны образцы с отношением BlL, равным 0,76—0,80, поскольку в этом случае межвалковое давление распределено равно­ мерно (если усилие противоизгиба рабочих валков Р„зг = 0), что позволяет сравнивать значения максимального нормального давле­ ния, полученные экспериментально, с рассчитанными по формулам Герца.

Совпадение максимальных значений нормального давления (по­ лученных экспериментально и рассчитанных по формуле Герца) свидетельствует о том, что. площадки контакта также должны совпа­ дать. Однако ширина площадок, полученная экспериментальным путем, больше расчетной (см. табл. 13).

Результаты обработки большого числа осциллограмм нормаль­ ного давления в контакте рабочего и опорного валков представлены на рис. 27. При анализе этих данных можно выделить несколько основных моментов:

1. В широком диапазоне изменения величин ртах(Эксп) и ПЛ0‘ щадок контакта функция pmax = f (2b) является нелинейной.

Поэтому можно считать, что эксперименты находятся в противо­ речии с уравнением Герца, связывающим величину ртах со значе-

52