Лекція 12. Тема 2.2 Елементи калібру.

Лекція 12.

Тема 2.2  Елементи калібру.

Рисунок 1. Елементи  прямокутного калібру.

Випуском називають величину нахилу бічних стінок калібру  φ.

Випуск виходить при графічній побудові калібру і може коливатися в межах 5-20% для звичайних калібрів і 30-40% з великою  глибиною врізу. Випуск калібру полегшує вхід смуги у валки і вихід з них. Із збільшенням випуску величина переточування валків по діаметру зменшується.

На кресленнях калібрів указують лише діаметр бочки валків і розміри буртів і калібрів.

Бурти призначені :

1. для розділення калібрів у разі прокатки простих профілів;

2. для сприйняття осьових зусиль;

3. у разі прокатки складних фасонних профілів;

4. для розміщення вживаної арматури.

Ширина буртів може бути різна, але оскільки вона пов'язана з довжиною бочки валків, її прагнуть робити як можливо менше, при цьому потрібно враховувати те , що бурти сприймають бічне зусилля прокатки і при недостатній міцності можуть зламатися. Ширина бурту тим менше ніж менше його висота.

        Щілина між буртами є зазором між валками. Висота кожного калібру складається з глибини врізів у верхньому і нижньому валках і величини зазору між ними. Зазор між валками повинен бути більше загальної пружної деформації кліті і допустимого зносу калібру. Загальна пружна деформація кліті рівна сумі пружних деформацій всіх її деталей (валків, підшипників, подушок і натискних пристроїв). Практика показує, що деформація валків одночасно з підшипниками досягає 80% від загальної пружної деформації кліті. Пружну деформацію кліті стану слід враховувати при конструюванні чистового калібру.

       Заокруглення в калібрі дозволяють запобігти охолодженню кутів прокатаного профілю, утворення простору при розширенні металу в наступному калібрі по ходу прокатки і усунути явище зрізу або зминання поверхні профілю при бічному обтиску в фасонному калібрі. Заокруглення в калібрі дають можливість запобігти утворенню “зазорів” при неточній задачі заготовки  в калібр, а також зробити пологими бічні стінки заусенців у разі переповнення калібрів.

Радіуси заокруглення вибирають залежно від розмірів і форми калібрів.

Приклад: для прямокутного калібру

за буртами -      r  = (0,1-0,15)h  (мм)

по дну -               R = (0,8-0,1) в   (мм).

Розміри і допуски калібру

        Розміри і допуски калібру дещо відрізняються від розмірів і допусків прокатаного профілю, це пояснюється різними коефіцієнтами температурного розширення металів і сплавів при нагріванні.

       Розміри калібрів під час прокатки збільшуються, що обумовлено їх виробленням. Досягши розмірів, рівних номінальним плюс допуск, калібр стає непридатним для подальшої роботи, і його замінюють новим. Тому, чим більше допуск на розміри профілю, тим більше термін служби калібрів, а отже, і продуктивність станів, але це веде до зайвої витрати металу.

Рисунок . Зміна розмірів калібру при переточуванні : а – при наявності випуску; б – без випуску.

Тиск на валки.

Для досягнення високої міцності і безпечної роботи на стані дуже важливо забезпечити прямолінійний вихід смуги з валків. Проте, прокатні валки прагнуть захопити за собою смугу, внаслідок чого вона згинається, а іноді і оковує вал. Щоб запобігти цьому явищу, застосовують вивідні проводки, які залежно від умов прокатки встановлюють на нижньому або на верхньому валках, а іноді одночасно на обох валках.

Для забезпечення прямолінійного виходу смуги з валків, здавалося б, природним виготовляти їх однакового діаметра. Проте практика показує, що завжди можуть з'явитися випадкові причини (нерівномірний нагрів або охолоджування, нерівномірне вироблення ручаїв, різні умови тертя і т. д.), які в одному випадку згинатимуть смугу на нижній, а в іншому – на верхній валок. В яку сторону згинатиметься смуга, наперед важко сказати. Щоб попередити випадкові відхилення смуги, збільшують один з діаметрів валків і тим самим відповідають умові, при яких смуга завжди відхиляється в одну і ту ж сторону – у бік валка з меншим діаметром.

Різницю діаметрів валків, виражену в міліметрах називають тиском валків.

Розрізняють прокатку з нижнім тиском, коли діаметр нижнього валка більше діаметра верхнього, і з верхнім тиском, коли діаметр верхнього валка більше діаметра нижнього.

Прокатка у валках різного діаметра пов'язана з явищем так званого секундного розтягування металу, тобто різницею швидкостей. Через сплошності смуга виходить з валків з якоюсь середньою швидкістю. В результаті вирівнювання швидкостей в металі з'являються додаткові внутрішні напруги. На практиці рекомендується приймати наступні величини тиску: нижній -  для блюмінга і слябінга -10-15 мм; верхній -  для крупно-, средне-, і дрібно сортних  станів  - менше 10, 8, 3 мм.

Контрольні питання.

1.Назвіть єлементи калібру.

2.Що називають випуском калібру?

3.Від яких факторів залежить зазор між валками?

4.Призначення заокруглень в калібрі.

5.Чим відрізняються розміри готового прокату від розмірів калібру?

6. Як ви розумієте термін «тиск валків»?