Дослідження швидкісних умов поздовжнього прокатування в об'ємі осередку деформації

Abstract

Коефіцієнти і параметри осередку деформації та його об'єм, що застосовуються при поздовжньому прокатуванні, визначають час знаходження металу між валками, швидкість відносного переміщення смуги, що впливає на енерговитрати, продуктивність та собівартість процесу. Виявлення раціональних швидкісних умов прокатування є задача актуальна, що дозволить підвищити ефективність обробки. Мета роботи полягає у визначенні швидкісних умов прокатування в об'ємі осередку деформації для виявлення закономірностей впливу параметрів обробки на швидкість та час перебування металу між валками. Удосконалено методику визначення об'єму і поверхні осередку деформації за рахунок отримання нових залежностей. Перевірка адекватності пропонуємих формул для визначення об'єму осередку деформації показала можливість похибки менше 1 %, а відношення швидкостей металу на вході й виході осередку деформації менше 5 %, що свідчить про достатню точність пропонуємих залежностей. Встановлено максимально можливі обтиснення та кути захоплення при холодному та гарячому прокатуванні в залежності від діаметра валків. Визначено закономірності впливу об'єму осередку деформації та його параметрів на час перебування металу в осередку деформації. Розрахунок показав, що метал під час прокатування знаходиться в осередку деформації в межах від 7·10⁻⁵ до 0,2 с в залежності від режимів обробки. На цій основі обґрунтовані шляхи зменшення часу перебування металу в осередку деформації з метою збільшення продуктивності процесу. Висновок: аналіз режимів повздовжнього прокатування дозволив визначити можливі обтиснення та максимальні кути захоплення при холодній та гарячій обробці металів тиском; визначено об'єм і поверхню осередку деформації та час перебування металу в ньому; виконано перевірку адекватності пропонуємих формул, яка свідчить про достатню точність виявлених залежностей. Визначено закономірності впливу початкових умов прокатування на час перебування металу між валками та швидкість деформації, що дозволяє намітити шляхи зменшення тривалості обробки в осередку деформації і, відповідно, збільшити продуктивність процесу.The coefficients and parameters of the deformation cell and its volume used for longitudinal rolling determine the time of metal found between the rolls, the relative velocity of the displacement of the strip affecting the energy consumption, the productivity and the cost of the process. Detection of rational high-speed rolling conditions is a topical task, which will increase the efficiency of processing. The purpose of the work is to determine the speed conditions of rolling in the volume of the deformation cell to detect patterns of influence of processing parameters on the speed and time of metal stay between the rollers. The method of determining the volume and the surface of the deformation cell due to obtaining new dependencies has been improved. The verification of the adequacy of the proposed formulas to determine the volume of the deformation cell showed an error rate of less than 1%, and the ratio of metal speeds at the entrance and exit of the deformation cell is less than 5%, which suggests a sufficient accuracy of the offered dependencies. The maximum possible compression and angles of capture at cold and hot rolling depending on the diameter of rolls are set. The regularities of the influence of the volume of the deformation cell and its parameters on the time of the metal stay in the deformation cell are determined. The calculation showed that the metal during rolling is located in the deformation cell in the range from 7·10⁻⁵ to 0.2 s, depending on the processing modes, on this basis, the ways of reducing the time of stay of the metal in the deformation cell are grounded in order to increase the productivity of the process. Conclusion: analysis of longitudinal rotation regimes allowed to determine possible bending and maximum angles of capture during cold and hot metal processing under pressure; determined the volume and surface of the deformation cell and the residence time of the metal in it, an examination of the adequacy of the proposed formulas has been performed, which indicates the sufficient accuracy of the detected dependencies. The regularities of the influence of the initial conditions of rolling on the time of metal staying between the rolls and the rate of deformation are determined, which allows us to outline ways of reducing the length of processing in the deformation cell and, accordingly, increase the productivity of the process.