Механічне і транспортне обладнання цехів

Методичні вказівки

До практичних робіт

з дисципліни

Механічне і транспортне обладнання цехів

Обробки металів тиском”

для студентів спеціальності:

5. 05040106 “Обробка металів тиском”

Алчевськ

2010

Склав: Гончарова І.О. – викладач першої категорії

Рецензент: Луценко В.О. – професор, завідуючий кафедрою ОМТ Дон ДТУ

Затверджено на засіданні

методичної ради О.М.Присяжнюк − голова методичної ради

Розглянуто і схвалено на засіданні

комісії спеціальних металургійних

дисциплін

протокол № ___ від________ 2010 р

Голова комісії_____________ Гончарова И.О.

Зміст.

1. Вступ. 2. Практична робота № 1. Розрахунок прокатних валків на міцність. 3. Практична робота № 2 Розрахунок на міцність натискного механізму 4. Практична робота №3 Розрахунок потужності двигуна гільйотинних ножиць 5. Практична робота № 4 Розрахунок потужності двигуна листоправильних машин. 6. Практична робота № 5 Розрахунок потужності приводу рольганга. 7. Практична робота № 6 Розрахунок і підбір канатів, блоків, барабанів. 8. Практична робота № 7 Розрахунок на міцність ролика рольганга. 9. Практична робота № 8 : Розрахунок продуктивності нагрівальних пристроїв. 10. Список літератури 4 5 8 11 14 16 18 22 25 29

Вступ.

Програмою предмета «МТОЦ ОМТ» за всіма розділами передбачено виконання практичних робіт з метою закріплення отриманих теоретичних знань, підготовки студентів до виконання курсових та дипломних проектів.

Для студентів спеціальності 5.090404 “Обробка металів тиском” передбачено виконання 7 практичних робіт в обсязі 14 часів. Після виконання, практичні роботи повинні бути захищенні студентами згідно з контрольними питаннями в кінці кожної практичної роботи.

При вирішенні конкретних технологічних задач студенти зазнають значних труднощів з-за недостатньо розвинутих навичок самостійно розглядувати питання технології в зв’язку з прокатним обладнанням та з урахуванням техніко-економічних виробничих показників, з-за затрати значного часу на пошуки типових задач в написаних багато численних роботах – підручниках та навчальних посібниках.

При самостійному рішенні практичних робіт рекомендується на аркуші записати в скороченій формі зміст завдання: вихідні данні, формули та методику, необхідні для їх вирішення.

Отриманні результати необхідно порівняти з практичними виробничими даними. В разі великій розбіжності необхідно виявити причину цього та знову призвести розрахунок практичної роботи.

При рішенні задач необхідно строго дотримувати тих умовних позначень різних величин, які вказані в тексті, та треба використовувати одиниці вимірювань, згідно із Міжнародною системою.

Практична робота № 1

Тема: Розрахунок прокатних валків на міцність

Мета: Навчитись розраховувати прокатні валки на міцність та робити порівняльний аналіз

Теоретичне обґрунтування.

Валки листових станів служать для прокатки листів, смуг і стрічки. Бочка циліндрова називається гладкою, для прокатки тонких листів вона повинна бути увігнута щоб при гарячому прокатуванні при розігріванні стала циліндровою.

При холодному прокатуванні бочка опукла, унаслідок великої навантаженню при вигині середня частина буде циліндрова.

Валки сортових станів служать для прокатки заготівок і сортового профільного металу. На поверхні бочки цих валів є поглиблення, відповідні прокатаному металу. Ці поглиблення називаються струмками. Струмки двох валів утворюють калібр.

Шийка валкана відміну від бочки при різних системах станів в конструктивному відношенні (за формою) залишається незмінною, але розміри її (діаметр і довжина) знаходяться в суворій залежності від типу валка (бочки), і від системи прокатного стана загалом. Шийка валка працює головним чином на знос, нагрівання, крутіння.

Нормальна робота шийки залежить від хорошої змазки і достатнього охолоджування. Погано змазана шийка сильно нагрівається, а якщо при цьому виявляється недостатнє охолоджування, остання нагріваючись, може легко порушити нормальну роботу кліті, а іноді і абсолютно вивести робочий валок з ладу.

За матеріалом підрозділяють на сталеві (ковані і литі) і чавунні.

Сталеві, особливо, ковані володіють високою міцністю, тому їх широко застосовують на блюмінгах, слябінгах, станах заготівок, як кліті сортових і листових станів . Сталеві валки мають підвищений коефіцієнт тертя з металом, що позитивно позначається при їх вживанні в клітях, де здійснюють, високі обжимання (50ХН, 40ХН, 9ХФ, 60ХГ)

Чавунні валки характеризуються підвищеною міцністю, але не високою зносостійкістю, тому їх застосовують на передчистових і чистових клітях.

По твердості валки підрозділяються на м'які, напівтверді, тверді і надтверді.

Порядок виконання роботи.

1 Загальні вихідні дані:

Р = 24000 кН – повне зусилля прокатки

Мкр = 1550 кН·м – крутячий момент, прикладений до валка від приводу

D = 1,08 м – діаметр бочки валка

L = 2,8 м – довжина бочки валка

d = 0,69 м – діаметр шийки валка

ℓ = 0,74 м – довжина шийки валка

b = 2,5 м – ширина листа

x = 0,7 м – відстань між прикладеним зусиллям

Вихідні данні згідно з варіантами приведені в таблиці 1.

2 Згинаючий момент, який діє при прокатці у калібрах сортових валків

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

де а – відстань між реакціями опор, які виникають у шийках валків при прокатці

а = L + ℓ ,

а = 2,8 + 0,74 = 3,54 м

Мзг.с = 24000 * 0,7 * ( 1 - Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru ) = 13477,97 кН·м

3 Напруження згину у бочці сортового валка

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

σ б.с = Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru = 106993 кН/м2 = 106,99 Н/мм2

Напруження кручення у бочці валка не підраховують з-за його незначної величини.

Для клітей листових станів максимальний згинаючий момент буде у середині бочки валка:

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Мзг.л = Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru = 13740,00 кН·м

4 Напруження згину у бочці листового валка визначається по формулі:

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

σб.л = Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru = 10073 кН/м2 = 109,07 Н/мм2

5 Шийку валка розраховуємо

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

На згин :

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru На кручення

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

6 Результуюче напруження у шийці валка визначаємо по формулам

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Для стальних валків:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Для чавунних валків:

7 Результуюче напруження, яке визначене розрахунком, не повинне перевищувати допустимого для даних валків. Допустиме напруження в валках приймають, виходячи з п’ятикратного запасу міцності:

[σ] = σb / 5

де σb – поріг міцності матеріалу на згин,

Допустиме напруження можна приймати таким

Для сталевих легованих кованих валків

σb = 700…750 Н/ мм2

[σ] = 140…150 Н/ мм2

Для сталевих кованих валків із вуглецевої сталі

σb = 600…650 Н/ мм2

[σ] = 120…130 Н/ мм2

Для сталевих валків із вуглецевого лиття

σb = 500…600 Н/ мм2

[σ] = 100…120 Н/ мм2

Для чавунних валків

σb = 350…400 Н/ мм2

[σ] = 70…80 Н/ мм2

Висновок: напруження у бочці і шийках валків не перевищують допустимого для легованих кованих стальних валків, отже данні валки слід виготовляти з цього матеріалу: Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Контрольні питання.

1. Призначення валків.

2. Основні елементи валків.

3. Засоби профілювання валків.

4. Конструкція головної лінії прокатного стану.

5. Конструкція прокатної кліті.

6. Призначення кожного елементу прокатної кліті.

7. Матеріал валків та характеристика валків.

8. Причини поломок валків.

9. Дефекти валків.

10. Засоби відновлення форми прокатних валків.

Таблиця 1 - Вихідні данні до практичної роботи № 1.

варіант Р, МН Мкр, кНм Д, мм L, мм d, мм l, мм b, мм x, мм метеріал
1 10,3 150 1000 2800 650 720 2400 600 чавун
2 9,2 125 900 2200 600 710 2000 550 чавун
3 10,0 120 920 2200 660 700 2050 580 чавун
4 9,5 115 914 2250 640 680 2000 560 чавун
5 8,4 110 915 1700 580 640 1500 430 чавун
6 9,6 105 910 1700 590 630 1550 445 чавун
7 8,2 145 900 1700 585 620 1480 425 чавун
8 8,1 140 850 1650 570 715 1400 410 чавун
9 9,0 160 870 1650 595 725 1400 415 чавун
10 8,9 148 880 2000 600 730 1800 500 чавун
11 9,2 145 890 2000 610 720 1750 520 чавун
12 8,6 149 875 2000 630 740 1760 540 чавун
13 11,0 146 925 1700 640 745 1500 420 чавун
14 9,4 150 930 1700 625 750 1500 430 чавун
15 13,7 110 1150 1000 610 735 900 350 сталь
16 16,0 100 1200 1000 600 730 800 370 сталь
17 18,1 125 1400 1200 620 740 1000 300 сталь
18 15,2 115 1500 1300 610 745 1100 325 сталь
19 18,5 128 1600 1650 635 739 1400 415 сталь
20 19,7 125 1600 1650 640 720 1450 435 сталь
21 12,3 120 1400 1650 630 760 1420 460 сталь
22 15,5 116 1250 1700 625 740 1380 400 сталь
23 17,0 112 1230 1700 615 748 1500 390 сталь
24 11,5 113 1220 1700 610 750 1520 345 сталь
25 10,9 114 1210 1700 600 748 1510 330 сталь
26 8,0 118 1200 1680 580 730 1459 320 сталь
27 12,9 115 1240 1680 550 725 1480 325 сталь

Практична робота № 2

Тема: Розрахунок на міцність натискного механізму

Мета: Навчитись виконувати розрахунки на міцність натискного механізму та робити висновки

Теоретичне обґрунтування.

Натискні механізми призначені для установки валків у вертикальній площині за допомогою натискних гвинтів.

Натискний гвинтсприймає зусилля на валки при прокатці (формуванню), що доводиться на одну шийку валка, і передає його через натискну гайку станині. Поверхні тертя в п'яті натискного гвинта додана сферична форма для кращої самоустановки подушки по осі натискного гвинта.

Гайка нажимного гвинта - ценайбільш швидкозношуючі деталі. Гайка натискного гвинта встанавлюється в гнізді кришки тсанини щільною підгонкою; для попередження її від обертання іноді використовується шпонка.

Опускання валка проводиться натискним механізмом, підйом і урівноваження - вантажним, пружинним або гідравлічним пристроєм, причому робота обох механізмів, що представляють єдиним агрегат, є залежною, а їх привід здійснюється ручним або механічним способом.

Крім опускання валків, здійснюваного натискними гвинтами, проводиться підйом валків і втримання їх в певному положенні, за допомогою врівноважуючого пристрою. Механізми, що застосовуються для регулювання валків у вертикальній площині, називаються врівноважуючо-натискними.

Отже, для того, щоб процес прокатки протікав нормально, в кожній робочій кліті передбачені наступні механізми:

1) вертикальної установки валків (натискні механізми);

2) осьового регулювання;

3) урівноваження верхнього валка.

Порядок виконання роботи.

1 Загальні вихідні дані:

Y = 8,50 МН – осьове зусилля, яке діє на натискний гвинт при прокатці

G = 150 кН – зусилля переврівноваження

Vгв = 0,25 м/с – швидкість переміщення гвинта по вертикалі

dп = 520 мм – діаметр п’яти натискного гвинта

d = 440 мм – зовнішній діаметр різьби натискного гвинта

dн = 350 мм – діаметр нижнього опорного кінця гвинта, який має найменший діаметр

D = 750 мм – зовнішній діаметр натискної гайки

dотв = 470 мм – діаметр отвору гайки

H = 720 мм – висота натискної гайки

S = 48 мм – шаг різьби

η = 0,94 – ККД передачі від двигуна до гвинта

Вихідні данні згідно з варіантами приведені в таблиці 2.

2 Момент, необхідний для обертання гвинта

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

де μп – коефіцієнт тертя у п’яті гвинта. Приймаємо μп = 0,1

dc – середній діаметр різьби натискного гвинта, м

dс = d – 0,75 * S

dс = 0,44 – 0,75 * 0,048 = 0,404 м

α – кут підйому різьби;

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

k – кількість заходів гвинтової нарізки; k = 1

φ – кут тертя у різьбі, який визначається по формулі tg φ = μр

μр – коефіцієнт тертя у різьбі між натискною гайкою і гвинтом;

при нормальному змащуванні гвинта приймають μр = 0,1; тоді φ = 5˚ 40΄

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru 150 * [ 0,1 * Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru ] = 6,77 кН*м

3 Кутова швидкість гвинта

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru = 32,71 1/с

4 Потужність двигуна для приводу натискного механізму

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru = 235,48 кВт

5 Натискний гвинт має упорну (односторонню трапецеїдальну) різьбу. Матеріал гвинта - сталь марки 40ХН, [σст] = 120 … 150 Н/мм2, [τкр] = 300 Н/мм2

5.1 Напруження стискання у перерізі нижнього опорного кінця гвинта,

який має найменший діаметр

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru = 88,39 Н/мм2

6 Напруження кручення у гвинті

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

де d1 – внутрішній діаметр різьби; мм

d1 = d – 1,7 * S = 440 – 1,7*48 = 358 мм

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru = 0,73 Н/мм2

Матеріал натискної гайки Бр.АЖ9 – 4Л, [σст] = 80 Н/мм2

7 Напруження зминання між витками гвинта і гайки

       
    Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru
 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

де Z – кількість витків різьби,

Z = H / S = 720/48 = 15

8 Напруження зминання по площині дотику гайки зі станиною

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Висновок: міцність натискного гвинта і гайки достатня для даних умов роботи натискного механізму.

Контрольні питання.

1 Призначення натискного механізму

2 З яких елементів складається натискний пристрій?

3 Чим визначається швидкість роботи натискного пристрою?

4 З якого матеріалу виготовляють гайку та натискний гвинт?

5 Яке мастило застосовують для з’єднання «гвинт - гайка»?

6 Який тип різьби застосовують для гвинта? Чому?

7 Призначення підп’ятника

8 Чим відрізняються натискні механізми сортових станів та листових?

9 Привід натискного механізму

10 Які засоби застосовують для зменшення тертя в даному вузлі?

Таблиця 2 - Вихідні данні до практичної роботи № 2.

варіант Y МН φ, рад G, кН V, м/с dп м d, м dн, м D, м dотв, м H, м S, м КПД
1 8 0,094 100 0,1 0,35 0,3 0,22 0,46 0,29 0,44 0,036 0,85
2 8,5 0,094 105 0,11 0,36 0,31 0,23 0,48 0,3 0,47 0,036 0,85
3 9 0,094 110 0,12 0,38 0,32 0,24 0,5 0,31 0,5 0,036 0,85
4 9,5 0,094 115 0,13 0,39 0,33 0,25 0,52 0,32 0,52 0,036 0,85
5 10 0,094 120 0,14 0,4 0,34 0,26 0,54 0,34 0,55 0,036 0,85
6 10,5 0,094 125 0,15 0,41 0,35 0,27 0,56 0,35 0,58 0,036 0,85
7 11 0,094 130 0,16 0,42 0,36 0,28 0,58 0,36 0,6 0,036 0,85
8 12,5 0,094 135 0,17 0,43 0,37 0,29 0,6 0,37 0,62 0,042 0,85
9 13 0,094 140 0,18 0,45 0,38 0,3 0,62 0,38 0,64 0,042 0,85
10 13,5 0,094 145 0,19 0,46 0,39 0,31 0,64 0,4 0,66 0,042 0,85
11 14 0,094 150 0,2 0,47 0,4 0,32 0,66 0,41 0,68 0,042 0,8
12 14,5 0,094 155 0,21 0,48 0,41 0,33 0,68 0,42 0,7 0,042 0,8
13 15 0,094 160 0,22 0,49 0,42 0,335 0,7 0,43 0,72 0,042 0,8
14 15,5 0,094 165 0,23 0,5 0,43 0,34 0,72 0,45 0,75 0,048 0,8
15 16 0,094 175 0,24 0,51 0,44 0,345 0,74 0,46 0,78 0,048 0,8
16 16,5 0,094 180 0,25 0,53 0,45 0,35 0,76 0,47 0,8 0,048 0,8
17 17 0,094 185 0,24 0,54 0,46 0,36 0,78 0,48 0,83 0,048 0,8
18 17,5 0,094 190 0,23 0,55 0,47 0,37 0,8 0,5 0,85 0,048 0,7
19 18 0,094 195 0,22 0,57 0,48 0,38 0,82 0,51 0,87 0,056 0,7
20 18,5 0,094 200 0,21 0,58 0,49 0,39 0,84 0,52 0,9 0,056 0,7
21 19 0,094 205 0,2 0,59 0,5 0,4 0,86 0,54 0,92 0,056 0,7
22 19,5 0,094 210 0,19 0,6 0,51 0,41 0,88 0,55 0,94 0,056 0,7
23 20 0,094 215 0,18 0,61 0,52 0,42 0,9 0,56 0,96 0,056 0,7
24 20,5 0,094 220 0,17 0,64 0,54 0,44 0,92 0,58 1 0,056 0,7

Практична робота №3

Тема: Розрахунок потужності двигуна гільйотинних ножиць

Мета: Навчитись призводити розрахунки потужності двигуна.

Теоретичне обґрунтування.

Ножиці з нахиленим ножем застосовуються для поперечного різання смуг в холодному і гарячому стані. Можуть бути з верхнім або нижнім рухомим ножем.

В ножицях з верхнім рухомим ножем похилий ніж встановлюють під кутом Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru = 1 - 6 градусів залежно від товщини розкату (чим товще Ме, тим більше Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru ) з метою зменшення зусилля різання, а нижній встановлюють горизонтально.

В ножицях з нижнім рухомим ножем він встановлений прямо ( а верхній похило ) або навпаки. Практика показує, що при різанні верхнім ножем смуга вигинається, і різ виходить косою. При різанні нижнім похилим ножем смуга притискається до верхнього ножа, і рез виходить прямій. Тому на нових ножицях з нижнім різом цей ніж встановлюють похило.

Зусилля різання пропорційне товщині листа, при чому при збільшенні товщини розкату в 2 рази зусилля збільшується в 4 рази!

Із збільшенням глибини надрізу і тимчасового опору розрізаючого матеріалу зусилля різання збільшується.

Зусилля різання обернено пропорційно до тангенса кута нахилу ножа, тобто із збільшенням зусилля зменшується. Проте при цьому виникає горизонтальне зусилля виштовхуюче лист з - під ножів, тому не приймають більше 6°. (тому зараз застосовують двохпохилий ніж при якому лист займає більш стійке положення, тоді можна збільшити).

Порядок виконання роботи.

1 Загальні вихідні дані

h = 8 мм - товщина метала

b = 2350 мм - ширина метала

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru - кут нахилу ножа

n = 40 об/хв. - кількість обертів ексцентрикового вала

e = 60 мм - ексцентриситет приводного вала

Вихідні данні згідно з варіантами приведені в таблиці 3.

2 Максимальне зусилля різання

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

де k1 - коефіцієнт, який дорівнює відношенню максимального опору зрізу до порогу міцності, к1 = 0,65 – 0,75. Приймаємо k1= 0,7

k2 - коефіцієнт, який враховує збільшення зусилля різання при затупленні ножів у процесі довгої роботи ножиць, к2 = 1,2 – 1,3 Приймаємо k2 = 1,2

k3 - коефіцієнт, який враховує збільшення зусилля різання при збільшенні бокового зазору між ножами, к3 = 1,3 – 1,6 Приймаємо k3 = 1,5

- Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru поріг міцності метала, σгор = 80 – 130 Н/мм2, σхол = 400 – 500 Н/мм2. приймаємо σ = 95 Н/мм2

       
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru
    Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru
 

коефіцієнт вминання ножів у метал,

Приймаємо εн =0,5

 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

98722 Н

3. Довжина шляху ножа при різанні

     
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru
 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

0,076 м

4. Робота різання

A = Pmax * H

A = 98722 * 0,076 = 7503 H * м

5.Час робочого хода ножів

       
    Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru
 
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

0,475 с

6.Ход ножа

S = 2 * e

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru S = 2 * 0,06 = 0,12

7.Час одного різа

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru 0,475 с

8.Потужність двигуна

           
  Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru
 
    Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru
      Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru
 

де : ККД механізму. Орієнтовно приймаємо 0,88

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Висновок: для гільйотинних ножиць данного типу необхідно застосувати двигун з потужністю 18 кВт.

Контрольні питання.

1. Класифікація ножиць за призначенням.

2. Основні елементи ножиць.

3. Від чого залежить зусилля різання?

4. Недоліки ножиць з верхнім різом.

5. Від чого залежить кут нахилу верхнього ножа ножиць гільйотин?

6. Які основні легуючі елементи застосовують для виготовлення ножів?

7. Основні періоди різання металу.

8. Призначення дискових ножиць.

9. Що необхідно зробити для отримання якісного різу на дискових ножицях?

10. Класифікація дискових пил. На чому заснований принцип різання пилами?

Таблиця 3 - Вихідні данні до практичної роботи № 3.

варіант h, мм b, мм tg α, ° n, об/хв e, мм
1 2,5 2500 0,0262 40 70
2 4 2500 0,0349 40 80
3 6 2500 0,032 40 90
4 10 3200 0,0437 40 105
5 16 3200 0,0524 40 125
6 25 4000 0,0612 40 175
7 32 4000 0,0699 40 220
8 40 4500 0,0875 40 260
9 60 5000 0,1051 40 400
10 1,5 1600 0,0175 40 50
11 18 3100 0,0612 35 170
12 22 3500 0,0744 35 180
13 30 4230 0,0787 35 250
14 50 4500 0,0963 35 350
15 15 3150 0,0349 35 125
16 35 4800 0,0934 35 380
17 38 3500 0,0919 35 320
18 33 4600 0,0875 35 310
19 60 4850 0,1051 35 390
20 55 4620 0,1007 38 380
21 28 4300 0,0875 38 260
22 14 3150 0,0524 38 130
23 12 2450 0,0524 38 140
24 13 2500 0,0553 38 150
25 15 2600 0,0758 38 160
26 55 4800 0,0963 38 300

Практична робота № 4

Тема: Розрахунок потужності двигуна листоправильних машин.

Мета: Навчитись робити розрахунок потужності двигуна.

Теоретичне обґрунтування.

Для правки прокату застосовують в основному чотири типи правильних машин: правильні преси з механічним або гідравлічним приводом; роликові сорто- і лист оправильні машини; ротаційні машини з криво розташованими валяннями для правки прутків і труб; розтяжні правильні машини.

Листоправильні багатороликові машини розділяють на дві групи: з паралельними роликами і похилими. На перших здійснюють правку товстих (понад 12 мм) і в деяких випадках попередню правку тонких листів, на других правку тонких листів і смуги (до 4 мм).

Точність правки обумовлена також числом роликів в одній машині: ніж більше роликів, тим краще якість правки. Звичайно для правки листів завтовшки більше 4мм приймають 9—1 1 роликів, а при правці тонких листів 13—I7 роликів (в деяких випадках для особливо якісної правки 19—29 роликів).

Швидкість правки вибирають залежно від продуктивності машини і товщини листів.

Якість правки залежить також від якості поверхні робочих роликів і ступеня їх зносу. Процес правки на багатороликових машинах заснований на упругопластическом знакозмінному вигині смуги, що рухається між роликами, розташованими в шаховому порядку (мал. УIII.2). для вигину смуги до неї треба прикласти такий зовнішній згинаючий момент, який подолав би момент внутрішніх сил, що виникають унаслідок появи в смузі внутрішніх напруг протилежного знака.

Порядок виконання роботи.

1 Загальні вихідні данні:

п = 17 – кількість роликів у машині,

σт = 0,3 кН/мм2 - поріг плинності матеріалу листа,

b = 2350 мм – ширина листа,

h = 8 мм – товщина листа,

V = 0,5 м/с – швидкість правки,

T = 160 мм – шаг роликів,

D = 150 мм – діаметр роликів,

D = 90 мм – діаметр тертя в підшипникових опорах

Вихідні данні згідно з варіантами приведені в таблиці 4.

1. Повне зусилля на верхні та нижні ролики при правці визначається в залежності від кількості роликів у правильній машині. Якщо n ≥ 11, то формула:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Якщо кількість роликів у машині n ≤ 11, то зусилля визначаємо за формулою:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Де: Му – момент пружного згину, визначається за формулою:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

к2 – коефіцієнт проникнення пластичної деформації під другим роликом, к2 = 0,75 – 0,26, приймаємо к2 = 0,7

2. Потужність двигуна, яка затрачується на деформацію пластичного згину:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Де: Е – модуль пружності матеріалу листа, Е = 2,15*102 кН/мм2

Кдеф – сумарний коефіцієнт пластичної деформації, визначається за формулою:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

3. Потужність втрат на тертя в підшипникових опорах:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Де: μ – коефіцієнт тертя в підшипникових опорах роликів: для шарикових підшипників μ = 0,003, для роликових μ = 0,005, для голчастих μ = 0,01, для підшипників ковзання μ = 0,08 – 0,1. Приймаємо μ = 0,005.

ω – кутова швидкість обертання роликів, визначаємо за формулою:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

4. Потужність тертя кочення роликів по листу:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Де: т – коефіцієнт тертя кочення, т = 0,0008 – 0,001. Приймаємо т = 0,0009.

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

5. Сумарна потужність двигуна:

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Де: η – коефіцієнт корисної дії приводу (редуктора і шестеренної кліті) η = 0,9 – 0,85. Приймаємо η = 0,85.

Механічне і транспортне обладнання цехів - student2.ru

Висновок: Я навчився визначати потужності двигуна листоправильних машин.

Контрольні питання.

1. Призначення правки.

2. При дотриманні, якого закону можливий процес правки металу?

3. Від чого залежить кількість роликів в правильній машині?

4. Від чого залежить швидкість правки?

5. Для яких профілів застосовують правку розтягуванням?

6. Які правильні машини призначені для виправлення місцевої хвилястості?

7. Які машини не можна застосовувати в потоці?

8. Причини утворення коробоватості листів?

9. Від чого залежить зусилля правки на ЛПМ для правки розтягуванням?

10. Способи збільшення жорсткості ЛПМ?

Таблиця 4 - Вихідні данні до практичної роботи № 4.

Варіант n b,мм h,мм V,мм t,м/с D,мм d,мм
1 11 1800 4 1 165 150 80
2 11 1850 5 0,9 220 200 120
3 11 1900 6 0,8 275 250 150
4 10 1950 7 0,7 330 300 180
5 10 2000 8 0,6 385 350 210
6 10 2050 9 0,5 440 400 240
7 9 2100 10 0,4 500 450 270
8 9 2150 11 0,3 550 500 300
9 9 2200 12 0,4 600 550 330
10 17 1500 0,5 6 70 65 40
11 16 1400 0,7 5,5 75 70 45
12 16 1300 1 5 80 75 45
13 15 1200 1,5 4,5 90 80 50
14 15 1100 1,8 4 95 85 50
15 14 1000 2 3,5 100 90 55
16 14 900 2,5 3 105 95 60
17 13 800 3 2,5 110 100 60
18 13 700 3,5 2 120 110 65
19 11 2250 13 0,95 380 350 220
20 11 2300 14 0,85 405 370 230
21 10 2350 15 0,75 450 400 250
22 10 2400 16 0,65 460 420 260
23 9 2450 17 0,55 490 450 280
24 9 2500 18 0,45 520 480 300

Практична робота № 5

Тема: Розрахунок потужності приводу рольганга.

Мета: Навчитись робити розрахунок потужності приводу рольганга індивідуального та групового.

Теоретичне обґрунтування.

Рольганги призначені для транспортування металу до прокатного стану, задачі металу у валки, прийому його з валів і пересування до, правильних і іншим машинам.

За призначенням рольганги розділяють на робочі і транспортні.

Робочими називають рольганги, розташовані безпосередньо у робочої кліті стану і призначені для задачі металу у валки, прийому його з валів.

Транспортними називають всі інші рольганги, встановлені перед робочою кліттю до за нею і зв'язуючі між собою окремі допоміжні машини і пристрої стану.

Рольганги виконують з груповим та індивідуальним приводом роликов.

Швидкість обертання роликів робочих рольгангов повинна бути на 10—15 % вище швидкості металу, що виходить з валів, а у транспортних рольгангів вона приймається залежно від типу і призначення стану і характеру виконуваних технологічних операцій. Навантаження на один ролик обернено пропорційна числу роликів, які одночасно стикаються з металом. По режиму роботи робочого рольганга необхідно передбачити можливість вільної пробуксовки, щоб уникнути заклинювання роликів від тиску на них зігнутого кінця розкату, а двигун повинен забезпечити буксування.

Порядок

Наши рекомендации