Виды трения при горячей и холодной прокатке

С действием трения связаны все основные явления прокатки, они лежат в основе этого процесса, благодаря силам трения происходит захват полосы валками. Силы трения возникают в листе контакта металла с валками и зависит от различных величин и факторов. Величина обжатия зависит от угла захвата, который в свою очередь связан с коэффициентом трения.

По характеру скольжения между металлом и валками различают 3 вида трения:

1. Жидкостное – наблюдается в том случае, когда между трущимися поверхностями (металла и валками) располагается значительной толщины жидкостный слой (смазки). При этом трущиеся поверхности практически не соприкасаются, так как коэффициент трения равен вязкости слоя жидкости. Жидкостное трение при прокатке никогда не наблюдается из-за сложности создания условия такого трения.

2. Граничное – наблюдается в том случае, если между трущимися поверхностями находятся очень тонкий слой адсорбционной смазки или жидкости, поведения которых не подчиняется законам гидравлики. Наиболее характерно для горячей и холодной прокатке, так как холодная прокатка всегда осуществляется с помощью смазочных веществ, а при горячей прокатке на поверхности всегда имеется окалина.

3. Сухое – наблюдается в том случае, если между трущимися поверхностями отсутствует какая-либо фаза. Такой вид трения наблюдается при прокатке металла в вакууме или в защитных газах органа или гелия.

В зависимости от вида трения и характера скольжения частей металла по поверхности валков при прокатке различают 3 разновидности коэффициентов трения:

1. f₃ – коэффициент захвата.

2. f_y – коэффициент при установки проката.

3. f_б – коэффициент трения при буксовании валков по металлу.

Между этими коэффициентами наблюдается зависимость.

При горячей и холодной прокатке могут наблюдаться все три вида трения, но наиболее типичным явлением – граничное трение. Коэффициент трения зависит не только от состояния контактных поверхностей и условий соприкосновения (качества прокатываемого металла, температуры прокатки, присутствие окислов, рода смазки, контактного давления, скорости прокатки), но также от характера самого скольжения. Взаимодействие всех этих факторов определяет коэффициент трения, за который принимают среднее значение по дуге захвата. При этом различают 3 рода коэффициентов трения: при захвате; при буксовании валков по всей контактной поверхности; при установившемся движении, когда скольжение металла по поверхности валков происходит в противоположные стороны от нейтрального сечения.