Номинальные диаметры волок и коэффициенти деформации

Волока №1

Номинальный диаметр и сечение готовой проволоки равны соответственно:

; . (4.1)

Максимальный диаметр и сечение готовой проволоки равны соответственно:

; , (4.2)

где - величина плюсового допуска на готовую проволоку; .

Минимальный диаметр и сечение готовой проволоки равны соответственно:

; , (4.3)

Коэффициент кинематической вытяжки в волоке №1 равен:

. (4.4)

Коэффициент, учитывающий изменение диаметра волок в результате их износа [4]:

. (4.5)

Для станов со скольжением коэффициент определяет величину скольжения:

… , (4.6)

где - номер перехода.

Поскольку скольжения обеспечивается накоплением некоторого запаса проволоки на тянущем шкиве, то коэффициент является по сути коэффициентом накопления запаса проволоки как для станов магазинного типа, так и для станов со скольжением [1, 5]. Единая природа двух процессов волочения,которые отличаются только величиной запаса проволоки, позволяет использовать единую методику расчета маршрутов волочения проволоки на станах со скольжением и накоплением запаса проволоки [1, 5].

Коэффициент деформационного вытяжки и относительный обжим в волоке №1 равны соответственно:

; . (4.7)

Скорость проволоки на чистовом шкиве (она же скорость намоточного устройства) при протягивании проволоки на станах со скольжением равна:

. (4.8)

На станах магазинного типа .

Относительное скольжение на шкиве №1 равно:

(4.9)

Волока №2

Диаметры и сечения проволоки, выходящей из волоки №2 (при [4]) равны соответственно:

; ;

; ; (4.10)

; .

Коэффициент кинематической вытяжки в волоке №2:

. (4.11)

Коэффициент деформационной вытяжки и относительное обжатие в волоке №2 равны соответственно:

; . (4.12)

Поскольку на станах со скольжением выполняется условие , то скорость проволоки на втором шкиве будет равняться:

(4.13)

Относительное скольжение на шкиве №2 равно:

(4.14)

Волока №3 и другие, включая волоку , расчитываются аналогично.

Волока № n

Для этой волоки, первой по ходу протягивания, необходимо определить скорость , диаметр и сечения проволоки.

Чтобы рассчитать коэффициент вытяжки и другие параметры, необходимо знать диаметр и предел прочности заготовки для волоки .

Принимаем относительное обжатие в волоке равным среднеарифметическому значению обжатий во всех волоках, установленных на стане [1]:

. (4.15)

Тогда диаметр заготовки для волоки будет равен:

. (4.16)

Таким образом, получаем диаметр заготовки и ряд диаметров по переходам от волоки 1 до волоки , удовлетворяющие кинематике установленного оборудования.

Предел прочности и фактический диаметр заготовки находим, ориентируясь на первом этапе на сталь после отжига..

Определяем суммарное обжатие , которое обеспечивает заданный предел прочности готовой проволоки:

(4.17)

Если необходимое суммарное обжатие меньше или равен предельному () [3]:

, (4.18)

то используем заготовку отожженную с пределом прочности . Ее наибольший диаметр, необходимый для получения и рассчитывается по формуле:

(4.19)

Число рабочих волок находим из уравнения:

, (4.20)

где - рассчитаны по кинематике состояния номинальные диаметры смежных волок.

Относительное обжатие в первой по ходу протягивания волоке будет равняться:

. (4.21)

При этом, если , то для получения заданных і необходимо использовать заготовку, предварительно подвергнутую суммарному обжатию.

(4.22)

и имеет предел прочности [1]:

. (4.23)

Если условие (4.18) не выполняется, то необходимо использовать патентированную сталь.

В зависимости от исходных данных (задан или или [ ])возможны следующие ситуации [1].

1. Если задан , а неизвестно соержание углерода в стали, то:

1.1. При как заготовка для патентирования и протягивания используется сталь диаметром , а число робочих волок находим из условия (4.20): .

Диаметр заготовки и ее сечение будут равны соответственно та .

Относительное обжатие в первой по ходу протягивания волоке:

. (4.24)

Содержание углерода в стали находим из следующих выражений:

, (4.25)

где - предел прочности заготовки диаметром , полученный в результате термической обработки - патентирования [6]:

, (4.26)

- наклеп патентированной стали в результате ее протягивания с диаметра на диаметр во всех волоках [7]:

, (4.27)

где , (4.28)

- среднее единичное обжатие для всего маршрута волочения:

(4.29)

1.2. При прорабатываются два варианта:

1.2.1. Принимаем , тогда , содержание углерода в стали находим с помощью формул (4.25) – (4.29)

Этим расчетом проверяем возможность использования установленного оборудования для получения нужных і с заготовки уменьшенного диаметра, но с увеличенным содержанием углерода.

1.2.2. Принимаем . Поскольку , то и очевидно, что требуется установка дополнительных волок (блоков) для получения заданных и .

В первом приближении предполагаем, что в каждой дополнительной волоке относительное обжатие будет равно среднему для установленных волок, то есть:

, (4.30)

где

(4.31)

Тогда общее количество рабочих волок будет равно:

, (4.32)

где

(4.33)

С учетом , рассчитанной по формуле (4.32) пересчитываем по формуле

(4.34)

и уточняем общее количество рабочих волок по формуле (4.32). Цикл расчета повторяется до стабилизации . Последнее значение округляем до целого в большую сторону и окончательно рассчитываем среднее обжатие для всего маршрута волочения по формуле (4.34). Обретя значение , по формуле (4.33), по формуле (4.34) из выражений (4.25) – (4.29) находим величину .

При расчете параметров маршрута волочения в волоках используем , которые были рассчитаны ранее с учетом кинематики состояния, а для каждой из дополнительных волок:

. (4.36)

Принимаем относительное обжатие равным:

, (4.37)

где .

Этим расчетом выбираем состояние для протягивания заготовки заданного диаметра , но с ограниченным содержанием углерода в стали.

2. Если задано , а неизвестным является диаметр заготовки , то в первом приближении принимаем по формуле (4.30) и по формуле (4.31). По этим данным и значению из выражения (4.25) – (4.29) определяем .

2.1. Если , то число рабочих волок находим из условия (4.20). С целью уточнения фактического диаметра заготовки и количества рабочих волок перечисляем суммарное обжатие по формуле (4.28) и среднее обжатие по формуле (4.29), после чего из выражений (4.25) – (4.29) находим новое значение . Цикл расчета повторяется до стабилизации . Последнее значение округляем до целого в большую сторону и окончательно определяем и . После этого, используя формулы (4.25) – (4.29), находим точное значениея .

При расчете параметров маршрута волочения в первой по ходу протягивания волоке определяем по формуле (4.24).

2.2. Если , то последовательно увеличиваем количество рабочих волок от до (с шагом ) и для каждого шага определяем .

Максимальное количество рабочих волок выбирают из условий:

– для станов с накоплением запаса проволоки, ;

– для станов со скольжением, .

При каком-то значении получаем . Дальнейшие расчеты выполняем по п. 2.1.

По полученным данным, а также ранее рассчитанным номинальным диаметрам определяем допустимые коэффициенты запаса прочности проволоки [4]:

при мм;

при мм. (4.38)

Таблица 4.1 – Результаты расчетов диаметров волок и коэффициентов деформации, удовлетворяющие кинематике стана и полю допусков, заданных на готовую проволоку.

№ волоки	, мм	, мм	, мм

мм; ; ; ; кгс/мм².

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: