Типы и конструкция металлургических машин и оборудования (стр. 3 из 4)
; Vc – скорость движения слитка2. Прямолинейный участок
Момент необходимый для вращения нижних роликов:
;
- усилие между полосой и роликом 
; 
-суммарное усилие давления верхних роликов на слиток 
; 
-на опоры верхних роликов.Момент пластичного изгиба полосы при правке слитка на ролики 1-ой секции:
-для прямоугольного сечения 
-предел текучести полосы; S – пластичный момент сопротивления сечения на отводящем рольганге 
;Момент необходимый для преодоления сил трения на отводящем рольганге:
; где 
- коэф. трении скольжения.М∑ = МВ+МН+МПЛ.РОЛ.+МСОПР; тогда Nдв =
m –число приводов в секции
3. Давление на нижние ролики
Q = Gc* sin φp; Т = Gc* cos φp; Gc – вес слитка
Определение реакций действующих на нижние ролики
РН = N+Q+2Qвр+2Qнр – силы, действующие на опоры нижних роликов
Рв = N-2Gвр
Моменты, действующие на нижние и верхние ролики
; К- коэф. трения качения 
; 
;М0 = МН+МВ - МТ
Полный суммарный момент (складывается по всем роликовым секциям)
М0 =∑ М0i
МДВ∑ =
; ∑Nдв = 
; m – кол–во секций роликов6. Валки рабочих клетей прокатных станов
По назначению: 1. Валки блюмингов, слябингов и заготовочные станы; 2. рельсобалочные и крупносортные станы; 3. среднесортные станы; 4. мелкосортные станы; 4. проволочные; 5. штрипсовые.
По материалу: стальные (кованные или литые) и чугунные.
По твёрдости: мягкие, полутвёрдые, твёрдые и сверхтвёрдые.
Конструкции:
В основном рабочие валки изготовляют цельнокованые, а опорные цельнокованые, литые или составные – с кованным или литым бандажом и кованой осью. Также при горячей прокатке на обжимных станах применяют стальные валки с насечкой или наваркой швов на их поверхности для лучшего захватывания Ме. Существуют также с гладкой и ребристой поверхностью.
Технологические требования:
Основным требованием является материал валков, для обеспечения необходимого качества проката. Его выбирают в каждом конкретном случае с учётом фактических условий эксплуатации. Обычно для обжимных и черновых клетей валки изготовляют из стали (литые или кованные), для промежуточных – из полутвёрдого чугуна и для чистовых из полутвёрдого или закалённого чугуна. Для обеспечения заданной точности проката по допускам и качеству поверхности применяют валки повышенной прочности и износостойкости, изготовленные из заэвтектоидной стали.
Основные параметры:
Это диаметр и длина бочки. Диаметр бочки валков определяют исходя из сортамента проката, условий естественного захвата металла валками, их прочности и жесткости с тем, чтобы обеспечить устойчивый режим работы и необходимую точность размеров профиля.
Для широкополосных станов горячей прокатки наравне с выбором диаметра выбирают допустимые углы захвата α, угол захвата должен быть меньше чем коэффициент контактного трения μТ.
tgα ≈ α < μТ.
D = 2*∆h/α2, где ∆h – абсолютное обжатие.
При холодной прокатке тонких полос необходимо определить предел толщины полосы hПРЕД.
где
-среднее удельное напряжение полосы, 
- средний предел текучести металла.Длина бочки валков в обжимных и сортовых станах зависит в основном от условий калибровки и ширины раската. Ещё важной характеристикой прокатных валков является отношение длины к диаметру бочки, L/D: обжимные 2,2-2,7; сортовые 1,6-2,5; для рабочих валков 3-5; для опорных валков 0,9-2,5.
Диаметр шейки валков с подшипниками скольжения открытого типа выбирают в зависимости от диаметра бочки валка: для обжимных и сортовых dШ = (0,55-0,63)D, для листовых dШ = (0,7-0,75)D.
Расчёт на прочность:
Сначала производим расчёт на влияние прогиба валков под действием изгибающих моментов, и учитывать прогиб, возникающий под действием перерезывающих сил от неравномерных касательных напряжений в поперечных сечениях и относительный сдвиг их. Таким образом, суммарный прогиб валка в любом сечении на расстоянии X от опоры равен
;где
- прогиб в результате воздействия изгиб. моментов; 
- прогиб вследствие поперечных сил.По теореме Кастельяна:
; 
;где Ми – изгиб момент; Рф – фиктивная сосредоточенная нагрузка в месте определения прогиба; Q – перерезывающая сила.
Определяем прогиб в середине бочки валка относительно точек, в которых приложены равнодействующие реакции опор. Для этого в середине валка приложим бесконечно малую силу Рф, дающая реакцию Qф = Рф /2. эта сила не изменит величину прогиба, но позволит определить фиктивный момент в сечении Х: Мх = (Рф/2)*Х, а также dМи/Рф = Х/2 и dQ/dРф = 1/2. Подставим:
; 
Определяем прогибы в середине валка, учитывая различные значения Ми при изменении Х от 0 до ạ/2 и симметричности нагрузки относительно точки Х = ạ/2(при Р = qПВ)
yВ1 = 
;
yВ1 = 
Подставляя а =В = L и с = 0, получаем:
yВ1 = 
; yВ2 = 
;
Для компенсации прогиба листовых валков бочку их часто делают выпуклой при шлифовке на станке.
Далее рассчитываем прогибы середина бочки валка относительно края прокатываемого листа.
∆yВ1 = 
;
∆yВ2 = 
Суммарный прогиб ∆yВ = ∆yВ1+∆yВ2
Статическая прочность валка
Определяем статическую прочность валка
σИ.б = Ми.б/Wб = Ми.б/0,1D3
Ми.б – изгибающий момент; Wб – момент сопротивления поперечного сечениябочки валка на изгиб.
Теперь определяем изгиб. моменты в различных калибрах:
Ми.б = Р
где Р- усилие прокатки в данном калибре.
Рассчитываем шейку валка на изгиб в сечении 1-1 и кручение
σИ Ш. =
; 
= 
Находим результирующее напряжение по 4-ой теории прочности:
Сравниваем с допускаемым:
; 
- временное сопротивление валка на изгиб.7. Расчет станины закрытого типа на прочность и жесткость
Станины рассчитывают на максимальное вертикальное усилие, действующее при прокатке на шейку валка. Горизонтальными усилиями, действующими на валки и станину в момент захвата и при прокатке с натяжением, обычно пренебрегают, так как по сравнению с вертикальным усилием их величина незначительна.
Для упрощения расчета станину закрытого типа представляют в виде жесткой прямоугольной рамы (или с закруглениями но углам), состоящей из двух одинаковых стоек и двух одинаковых поперечин. В расчёте пренебрегают усилиями в лапах и рассматривают простой процесс прокатки, т.е. берём равнодействующую всех сил.