Прочностные расчеты оборудования стана 28000

№ п/п	Наименование	Единицы измерения	Норма
14.1.4	- коэффициент переуравновешивания		1,1
14.2	гидроцилиндр уравновешивания  верхнего рабочего валка	шт.	2
14.2.1	- диаметр поршня	Мм	320
14.2.2	- диаметр штока	Мм	320
14.2.3	- наибольший ход штока	Мм	650
14.2.4	- давление рабочее	МПа (кгс/см2)	8,5 (85)
14.2.5	- усилие прижатия к  верхнему опорному валку	КН	555
14.3	Гидроцилиндр уравновешивания  ГНУ	шт.	4
14.3.1	- диаметр поршня	Мм	110
14.3.2	- диаметр штока	Мм	63
14.3.3	- наибольший ход	Мм	855
14.3.4	- давление рабочее	МПа (кгс/см2)	8,5 (85)
14.4	Коэффициент переуравновешивания  верхнего опорного и верхнего рабочего валков		1,26
14.5	Усилие переуравновешивания	КН	2928
14.6	Гидроцилиндр прижатия нижнего рабочего валка	шт.	8
14.6.1	- диаметр поршня	Мм
14.6.2	- диаметр штока	Мм
14.6.3	- наибольший ход	Мм
14.6.4	- давление рабочее	МПа (кгс/см2)	10…20 (100…200)
15	Гидроцилиндр осевой фиксации балки уравновешивания  верхнего и нижнего опорных валков, нижнего рабочего валка	шт.	8
15.1	- диаметр поршня	Мм
15.2	- диаметр штока	Мм
15.3	- рабочий ход	Мм
15.4	- давление рабочее	МПа (кгс/см2)	8,5 (85)
16	Гидроцилиндр осевой фиксации верхнего рабочего валка	шт.	8
16.1	- диаметр поршня	Мм	110
16.2	- диаметр штока	Мм	60
16.3	- рабочий ход	Мм	60
16.4	- давление рабочее	МПа (кгс/см2)	8,5 (85)

 

 

№ п/п	Наименование	Единицы измерения	Норма
17	Гидроцилиндр подъема  нижних опорного и рабочего валков	шт.	4
17.1	- диаметр поршня	Мм	250
17.2	- диаметр штока	Мм	160
17.3	- рабочий ход	Мм	350
17.4	- давление рабочее  при перемещении/при срыве	МПа (кгс/см2)	10/20 (100/200)
18	Станинные ролики	Шт.	2х3
18.1	- диаметр бочки ролика	Мм	450; 600
18.2	- длина бочки ролика	Мм	2300
19	Площадь сечения стойки станины	См2	6490
20	Смазка
20.1	Узел станин
20.1.1	- направляющие планок  для подушек валков и планок  под поддон – пластичная централизованная	Количество точек, шт.	16
20.2	Механизм установки  горизонтальных валков
20.2.1	- зубчатых зацеплений, подшипников, шлицев – жидкая централизованная	Количество точек, шт.	10
20.2.2	- упорной резьбы нажимных  винтов и гаек – пластичная  централизованная	Количество точек, шт.	4
20.3	Валков с подшипниками
20.3.1	- подшипников ПЖТ –  жидкая централизованная	Количество точек, шт.	4
20.3.2	- подшипников качения  рабочих валков – пластичная  централизованная	Количество точек, шт.	4
20.3.3	- подшипников катков  – пластичная закладная	Количество точек, шт.	4
20.3.4	- уплотнения типа УР  рабочих валков – пластичная  закладная	Количество точек, шт.	4
20.4	Станинные ролики
20.4.1	- зубчатых зацеплений, подшипников, шлицев – жидкая  централизованная (редуктор)	Количество точек, шт.	2
20.4.2	- подшипников качения  опор роликов – пластичная  централизованная	Количество точек, шт.	12
20.4.3	- зубчатых муфт –  пластичная закладная	Количество точек, шт.	12
20.5	Облицовочных планок балок уравновешивания верхнего рабочего валка - пластичная централизованная	Количество точек, шт.	8

Таблица 2.3 – Электрооборудование

Место установки	Наименование		Тип	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин.	Количество
Механизм установки горизонтальных валков	электродвигатель		П2ПМ-450 131 6У4	400	1000	2
	датчик импульсов		ПДФ-3			2
	Тахогенератор		ТП-212-1082			2
	Выключатель		Рцс			2
Установка станинных роликов	электродвигатель		П2Р 56024 МУ3	160	160	2
Установка указателя раствора валков	электродвигатель	4АС7166У3		0,63	920	1
Установка датчиков	Выключатель путевой	DGA11-01-062-110-54E3				1
	Сельсин	БД 1501				2
	Сельсин	БД 160А				2
	Датчик импульсов	ПДФ-3				2
Станины	Преобразователь	ПСМ-СПМ 1500				2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчет энергосиловых  параметров процесса горячей  прокатки

 

Выполним расчет силы прокатки сляба в первом проходе [3].

Исходными данными для  расчета являются следующие параметры:

- толщина листа до прохода ;

- толщина листа после  прохода  ;

- ширина листа b = 2000мм;

- радиус рабочих валков  прокатного стана  ;

- материал листа сталь  45:

- температура прокатки ;

- скорость прокатки  ;

- коэффициент внешнего трения  ;

- переднее и заднее натяжения  принимаем равными  ;

- допустимая сила прокатки в  клети  .

Схема процесса прокатки приведена  на рисунке .

      

Рисунок 3.1 – Схема процесса прокатки.

Расчет выполняем по алгоритму, приведенному ниже, с допущением, что уширение отсутствует, то есть ширина полосы до клети равна ширине полосы после клети.

Определяем абсолютное обжатие 

.

Определяем относительное  обжатие

.

Определяем длина дуги контакта металла и валков

.

Определяем среднюю  толщину листа в очаге деформации

.

Отношение длины дуги контакта к средней толщине листа  составляет:

.

Находим значение угла захвата:

.

Скорость деформации в данном проходе

.

По формуле Андриюка определяем напряжения текучести материала  листа в данных условиях

.

Определяем максимальные касательные напряжения, которые  возникают в металле при пластической деформации в данном проходе:

.

С учетом рассчитанного  выше отношения длины дуги контакта к средней толщине листа определяем коэффициент напряженного состояния, учитывающий влияние внешних зон:

Определяем коэффициент  напряженного состояния, учитывающий влияние переднего и заднего натяжений:

, если  , то .

Суммарный коэффициент  напряженного состояния равен

.

Рассчитываем среднеинтегральное значение нормальных контактных напряжений

.

Сила прокатки составляет

Сила прокатки приложена  на некотором расстоянии от вертикальной оси валков, рассчитаем это расстояние с учетом отношения длины дуги контакта к средней толщине листа в очаге деформации

,

где - коэффициент плеча;

С учетом этого можем рассчитать момент прокатки:

.

Мощность, необходимая  для прокатки:

.

 

Результаты расчета  энергосиловых параметров по программе  на ЭВМ текст программы на языке Pascal приведен в приложении А.

Исходными данными для расчета  являются следующие параметры:

- толщина листа до  прохода  ;

- ширина листа b = 2000мм;

- радиус рабочих валков  прокатного стана  ;

- температура прокатки  ;

- скорость прокатки  ;

- коэффициент внешнего  трения  ;

- переднее и заднее натяжения принимаем равными ;

- допустимая сила прокатки  в клети  .

Сила прокатки не должна превышать допустимое значение.

       4 Прочностные  расчеты оборудования стана

     4.1Расчет  станины

Выполним расчет станины ТЛС 2800 на прочность и жесткость. [5, 154-160]

Исходные данные для  расчета:

- высота станины Н  = 11460 мм;

- ширина станины В  = 3880 мм;

- высота окна станины  Н₀ = 7460 мм;

- ширина окна станины  В₀ = 1880 мм;

- ширина сечения стойки  В₁ = 1000 мм;

- толщина сечения стойки  С₂ = 1160 мм;

верхняя поперечина:

- высота сечения Н₁ = 2000 мм;

- ширина сечения С₁ =  1160 мм;

нижняя поперечина:

- высота Н₂ = 2000 мм;

- ширина С₃ = 1000 мм;

Усилие на нажимной винт Р = 15 МН (1/2 от силы прокатки).

Расчетная схема и основные размеры  элементов станины представлены на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Расчетная  схема станины ТЛС 2800.

 

 

Найдем моменты инерции  и моменты сопротивлений поперечин  и стоек станины:

- момент инерции нижней поперечины: ;

- момент сопротивления нижней  поперечины: ;

- момент инерции верхней  поперечины: ;

- момент сопротивления  нижней поперечины: .

Для стоек станины:

- момент инерции стойки: ;

- момент сопротивления  стойки: .

Определяем максимальный момент изгиба верхней и нижней поперечин силой Р:

,

где .

Находим статически неопределимые моменты М₁ и М₃, действующие в верхнем и нижнем углах жесткой рамы [157]: