РАСЧЕТ СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЕВЯТИРОЛИКОВОЙ ЛИСТОПРАВИЛЬНОЙ МАШИНЫ ПРИ ПРАВКЕ ТОЛСТОГО СТАЛЬНОГО ЛИСТА Шинкин В.Н.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»


Номер: 7-1
Год: 2016
Страницы: 102-110
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

стальной лист, листоправильная машина, знакопеременный изгиб, упругопластическая среда, steel sheet, sheet-straightening machine, alternating bending, elastoplastic medium

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Предложен математический метод определения силовых параметров холодной правки толстого стального листа на девятироликовой листоправильной машине.

Текст научной статьи

Введение. В первой части работы была предложена методика определения формы и кривизны e (радиуса кривизны r) стального листа при правке на девятироликовой листоправильной машине SMS Siemag (рис. 1). Поэтому далее будем считать, что при правке листа кривизна листа, радиус кривизны листа, углы и координаты точек касания листа с роликами уже известны. Во второй части работы рассмотрим методику определения силовых факторов, действующих на стальной лист при правке в девятироликовой листоправильной машине. Правка стального листа осуществляется девятью приводными правильными роликами - 4-мя верхними правильными роликами и 5-тью нижними правильными роликами. Нижние входные и выходные правильные ролики снабжены отдельными системами настройки их вертикального положения с помощью клиновых пар и гидроцилиндров с позиционным управлением. Раздельное регулирование правильных роликов позволяет вывести отдельные верхние и нижние ролики из процесса правки путем вертикального регулирования с помощью системы регулирования клиньев [1-6]. Рис. 1. Девятироликовая листоправильная машина SMS Siemag Подобным образом можно уменьшить количество активных правильных роликов, например, с 9 до 5, что позволяет использовать более крупный шаг правильных роликов и увеличение диапазона правки приблизительно на 50% (рис. 2). Изгибающий момент при правке листа. Пусть t - шаг между нижними правильными роликами; Hi - величина обжатия срединной поверхности стального листа на i-ом правильном ролике (для нижних роликов положительным направлением обжатия считается направление вверх, для верхних роликов - вниз), h - толщина стального листа, R - радиус рабочих роликов, R0 = R + h/2; σт, n, E, Пр и Пс - предел текучести, коэффициент Пуассона, модуль Юнга и модули упрочнения стали листа при растяжении и сжатии; ρi и εi = 1/ρi - радиусы кривизны и кривизна срединной линии листа в точках касания листа с роликами, φi - углы точек касания листа и роликов (i = 1 … 9) (рис. 3). Рис. 2. Режимы правки листа рабочими роликами машины Неограничивая общности будем считать, что нижние правильные ролики лежат на одном уровне (H1 = H3 = H5 = H7 = H9 = 0 м). При упругом изгибе стального листа и радиусе кривизны ρ коэффициент пружинения нейтральной линии листа b(r) = ¥, r ³ rт = hE/(2sт). При пластическом изгибе стального листа коэффициент пружинения нейтральной линии листа равен [3, 5, 6] Рис. 3. Форма листа между девятью рабочими роликами При пластическом изгибе стального листа (r < rт = hE/(2sт)) изгибающий момент в поперечном сечении листа равен [3, 5, 6] где b - ширина листа. При упругом изгибе стального листа изгибающий (r ³ rт = hE/(2sт)) момент в поперечном сечении листа равен [3, 5, 6] Зависимость изгибающего момента от радиуса кривизны нейтральной линии листа показана на рис. 4. Пусть Mi - изгибающий момент стального листа в точках его касания с рабочими роликами листоправильной машины: Рис. 4. Зависимость изгибающего момента от радиуса кривизны листа Рис. 5. Силовые факторы, действующие на лист Расчет силовых параметров девятироликовой листоправильной машины. Пусть Ni, Mрi и Fпi (Fпi = Mрi/R) - соответственно реакция опоры, вращательный момент (передаваемый от редуктора) и подающее усилие (сила подачи) i-го ролика (i = 1 … 9) (рис. 5). Введем девять локальных декартовых прямоугольных систем координат y-z в точках касания листа с рабочими роликами. Оси z направим по касательной к поверхности роликов слева направо, а оси y - перпендикулярно к оси z в сторону центров соответствующих роликов. Пусть yji и zji - координаты точек касания листа с j-ым роликом в i-ой системе координат. Компоненты главных векторов сил в точках касания стального листа с роликами равны Добавки к реакциям сил в точках касания стального листа с роликами равны Нормальные реакции опор рабочих роликов в точках касания со стальным листом равны Полуширина площадки контакта между i-ым рабочим роликом и стальной полосой равна где E0 и n0 - модуль Юнга и коэффициент Пуассона материала рабочих роликов. Знак «-» соответствует случаю, когда кривизна поверхности ролика и листа в точке их касания одинакова по знаку, а знак «+» соответствует случаю, когда кривизна поверхности ролика и листа в точке их касания различна по знаку (этот случай может наблюдаться на первом и последнем рабочих роликах). Максимальное напряжение сжатия, действующее в области площадки контакта, равно Заключение. Получен метод расчета силовых параметров правки стального листа на девятироликовой листоправильной машине. Результаты исследований могут быть использованы на металлургических заводах по производству широкого толстого стального листа [1-85].

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.