Проверочный расчет на прочность валков вертикальной клети

Основные параметры клети:

– диаметр рабочих валков 900 мм.

– длина бочки валка 1050 мм.

– диаметр шейки рабочих валков

– длина шейки рабочих валков

– материал валков – кованая сталь 50ХН

Согласно схеме нагружения, прокатные валки подвержены действию силы прокатки, сосредоточенной на участке, равном толщине раската и крутящему моменту со стороны привода.

От действия силы прокатки возникает изгибающий момент и в результате этого в валках появляются напряжения изгиба и кручения.

Валки необходимо рассчитывать на изгиб и на кручение. Напряжение изгиба в бочке валка в опасном сечении

(4.1)

(4.2)

где P – сила прокатки,

По расчетным данным сила составляет P = 6,19 МН

(4.3)

(4.4)

Рисунок 4.1. Напряжения изгиба в бочке валка

Напряжение изгиба в шейке валка в опасном сечении у галтели

(4.5)

(4.6)

(4.7)

Напряжения кручения в бочке рабочего валка:

(4.8)

где М_кр – момент прокатки (М = 1,8МН м)

(4.9)

Напряжения кручения в шейке рабочего валка:

(4.10)

где [ ] = 110 МПа

Результирующее напряжение для бочки валка:

(4.11)

Условие прочности выполняется.

Результирующее напряжение для бочки валка:

(4.12)

Допустимое напряжение для стальных кованых валков с учётом пятикратного запаса прочности составляет:

[ ] = 130 МПа

< [ ]