Условия захвата в начальный момент и при установившемся процессе. 12. Проблемы повышения захватывающей способности.

Стадии процесса прокатки:

а) захват. В период захвата происходит заполнение зева валков металлом. По мере продвижения переднего торца заготовки через валковую щель происходит изменение коэффициентов деформации, площади контактной поверхности, давления на валки. После того как заготовка выйдет на расстояние l_п процесс прокатки стабилизируется.

б) установившийся процесс. На этой стадии все параметры прокатки во времени не изменяются (условие постоянства секундных объемов). Де­формация осуществляется при наличии передней и задней внешних зон.

в) выброс. Также неустановившийся характер имеет процесс выходa полосы из валков. Изменяются деформационные, кинематиче­ские и энергосиловые параметры прокатки из-за ослабления влияния задней внешней зоны.

Выделяют следующие условия захвата:

1. Если заталкивающая сила Q, с помощью которой полоса подводится к валкам, мала и не вызывает значительного смятия кромок, то захват называется свободным или естественным. Для осуществления захвата необходимо, чтобы горизонтальные составляющие сил трения Т_х = fNcos(α),

были больше горизонтальных составляющих сил нормального давления N_x или равны им

N_х<T_х.

Условие свободного на­чального захвата: чтобы произошел захват полосы валками, тангенс угла захвата должен быть меньше коэффициента трения при захватеtg(α) < f.

2. Когда заталкивающая сила Q велика и способна осуществить значительное вдавливание металла в валки, то такой захват называется принудительным или искусственным. Сила Q, как и силы трения Т, направлена по ходу прокатки. Увеличение заталкивающей силы Q вызывает ответный рост отталкивающих сил N. Под действием этой силы сминаются передние кромки полосы, в результате чего точка приложения сил N и T смещается в глубь зева валков. Происходит поворот сил, благоприятный в отношении захвата. Условие принудительного захвата:

α ≤ φ + ((Qcosφ/(p_срb)))^0,5

Повышение захватываюшй способности валков:

1) Использование стальных валков вместо чугунных;

2) Увеличение шероховатости поверхности валков;

3) Снижение скорости прокатки в момент захвата с последующим увеличением;

4) Увеличение диаметра (радиуса) прокатных валков;

5) Уменьшение упругой деформации клети;

6) Придание переднему концу заготовки клиновидной формы:

7) Применение принудительного захвата.

Общая характеристика напряженно-деформированного состояния при толстолистовой прокатке. 14. Неравномерность напряженного и деформированного состояния при толстолистовой прокатке. 15. Связь неравномерности деформаций с относительным параметром очага деформации при толстолистовой прокатке.

Напряженное состояние основного металла при прокатке толстого листа представляет собой схему всестороннего неравномерного сжатия (σ₃ – действие сил трения в направлении прокатки, σ₂ - действие сил трения в направлении изменения ширины, σ₁ – в результате силового воздействия валка на металл). На участках вблизи кромок частицам металла легче перемещаться в поперечном направлении, чем в продольном, так как сопротивление (силы трения) перемещениям в поперечном направлении малы. Полоса деформируется как единое целое, кромки и середина получают одинаковую вытяжку и кромки принудительно вытягиваются. Из-за этого в них возникают дополнительные растягивающие напряжения

При прокатке толстых полос действует схема плоская схема деформированного состояния, так как деформация в поперечном направлении мала по сравнению с другими.

Распределение деформации по толщине полосы различно. Для низких и средних очагов деформации в центре металла деформация больше чем поверхностных слоев, из-за чего образуются веерное уширение кромок. А при толстолистовой прокатке (высокие очаги) деформация поверхностных слоев больше деформации в центре, что приводит образованию закатов.

Причины неравномерного распределения обжатия по высоте:

- действие сил трения;

- наличие внешних зон.