Chương 8: Cán và biện pháp điều chỉnh kích thước

Khái niệm và đặc điểm cán thép tấm Khác với thép hình, thép tấm các loại đ−ợc cán trên các trục không khoét rãnh, mức độ biến dạng đồng đều trên toàn bộ chiều rộng của bề mặt tiếp xúc, diện tích tiếp xúc rất lớn. Do đó, lực cán rất lớn, đặc biệt là trong công nghệ cán tấm nguội, do dặc điểm lực cán lớn nên sự biến dạng đàn hồi của khung giá cán và các chi tiết lắp trên giá và truyền động cũng rất lớn, làm ảnh h−ởng đến độ chính xác của sản phẩm...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 8: Cán và biện pháp điều chỉnh kích thước Phần III: cơ sở lý thuyết cán tấm ******* Ch−ơng 8 Cán và biện pháp điều chỉnh kích th−ớc thép tấm và băng 8.1- Khái niệm và đặc điểm cán thép tấm Khác với thép hình, thép tấm các loại đ−ợc cán trên các trục không khoét rãnh, mức độ biến dạng đồng đều trên toàn bộ chiều rộng của bề mặt tiếp xúc, diện tích tiếp xúc rất lớn. Do đó, lực cán rất lớn, đặc biệt là trong công nghệ cán tấm nguội, do dặc điểm lực cán lớn nên sự biến dạng đàn hồi của khung giá cán và các chi tiết lắp trên giá và truyền động cũng rất lớn, làm ảnh h−ởng đến độ chính xác của sản phẩm cán (sự sai lệch của chiều dày trên toàn bộ chiều rộng và chiều dài thép tấm). Ngày nay công nghệ sản xuất thép tấm và thép băng đ−ợc thực hiện trên các thiết bị hiện đại nên sản phẩm có chất l−ợng cả về độ chính xác lẫn cơ tính của tấm và băng thép, bảo đảm tiêu chuẩn quốc gia về các mặt. Thép tấm và thép băng đ−ợc phân loại theo chiều dày, theo công dụng, theo đặc tính dập sâu... Thép tấm cán nóng có chiều dày từ 4 ữ 60 mm; từ 4 ữ 20 mm là dày v ừa; trên 20 mm là thép tấm dày; d−ới 4 mm là thép tấm m ỏng. Với thép tấm m ỏng có thép t ấm mỏng cán nóng và thép tấm mỏng cán nguội. Thông th− ờng thép t ấm có chi ều dày d−ới 2 mm đều đ−ợc cán nguội. Việc nâng cao độ chính xác của thép tấm và thép băng trong quá tr ình cán hết sức quan trọng đối với các chuyên gia làm công nghệ, thiết bị và điều khiển. 8.2- Biến dạng đàn hồi của giá cán, ảnh h−ởng của nó đến độ chính xác thép tấm Chúng ta biết rằng, khi cán d−ới áp lực của kim loại (p) các chi ti ết c ủa giá cán (khung giá, trục cán, gối trục, vít trục...) đều chịu ảnh h−ởng của áp lực đó và biến dạng đàn hồi. Trục cán là chi tiết đầu tiên nhận áp lực kim loại và truyền qua bạc gối, vít nén, khung giá... Mỗi một chi tiết đều chịu một trạng thái lực và biến dạng khác nhau; ví dụ trục cán làm việc (máy 4 trục) chịu nén đàn hồi, trục tựa chịu uốn, khung giá vừa chịu kéo vừa chịu uốn... Ký hiệu tổng l−ợng biến dạng đàn hồi của giá cán là ọ gc thì ta có: ọ = ọ + ọ + ọ + ọ + ọ + ọ + gc K T G BL V Đ ọ + ọ (8.1) trong đó, ọ : biến dạng đàn ĐO LK K hồi của khung. ọ : biến dạng đàn hồi của T trục. ọ : biến dạng đàn hồi của gối trục. G ọ : biến dạng đàn hồi của bạc lót. BL ọ : biến dạng đàn hồi của vít nén. V ọ : biến dạng đàn hồi của bulông. Đ ọ : biến dạng đàn hồi của đệm lót. ĐO ọ : biến dạng đàn hồi của lực kế. LK Trong biểu thức (8.1) biến dạng đàn hồi của trục cán là chủ yếu. Do đặc điểm của cán tấm, đặc biệt là cán tấm mỏng về góc ăn, chiều dài cung tiếp xúc và lực cán... mà máy cán tấm th−ờng là loại máy nhiều trục (4 trục, 6 trục, 12 trục, máy cán hành tinh). Trị số biến dạng đàn hồi của trục cán, ví dụ với máy 4 trục (Kvarowtor): aa LLL )− 2(y )+ 2y ọT = 2(yTM + yTQ + yTQ +2∆N +2∆LV (8.2) TM LV trong đó, yaTM,yaTQ : độ uốn của trục tựa do phản lực lên cổ trục P sinh ra do mômen uốn M và lực ngang Q gây ra (mm). yLTM,yLTQ : độ uốn của trục tựa do do mômen uốn M và lực ngang Q gây ra xét trên chiều dài thân trục (mm). yLLV : độ uốn của trục làm việc xét trên chiều dài thân trục (mm). ∆ : trị số nén đàn hồi của trục làm việc trong vùng LV tiếp xúc với vật cán. ∆ : trị số nén đàn hồi tổng cộng giữa trục làm việc và trục tựa (mm) N Hình 8.1- Sơ đồ xác định biến dạng đàn hồi hệ 4 trục. Trong biểu thức (8.2) hai số hạng đầu là mức độ nén của trục tựa ký hiệu là L ( ) y , do đó: ọ=2 y +y +2∆+2∆(8.3) LT biểu thức (8.2) và (8.3) chỉ áp dụng đối với trục T LTLV N LVHai hình trụ. Các thành phần độ uốn của trục tựa theo điểm đặt phản lực (độ dài a) và chiều dài thân trục L đ−ợc xác định nh− sau: yaTM= P ⎧⎨⎪8a3 − 4aL2 + L3 + 64c3 ⎡⎢⎜⎛ DT ⎟⎞4 −1 ⎤⎥⎫⎬⎪ (8.4) 18,8.ET.DT4 ⎩⎪⎣⎢⎝ dLT ⎠ ⎦⎥⎭⎪ ⎜ ⎟ yaTQ= P ⎪⎧⎨a − L +2c⎢⎡⎛⎜⎜ DT ⎞⎟⎟ 2 −1⎥⎤⎪⎫⎬ (8.5) G.ð.D2T ⎩⎪2 ⎣⎢⎝dTV ⎠⎦⎥⎭⎪ {12aL − 7L } (8.6) yL = P 2 3 TM 4 18,8.ET.DT yLTQ =P 2 .L (8.7) G.ð.DT 2 Độ uốn trục làm việc trong vùng tiếp xúc bằng kim loại: yLVL =P(1−õ)⎢⎡ b3 .3 +3õ−õ2 + b ⎥⎤ (8.8) ⎢18,8.E .D4 õ32ðG.D2 .õ⎥ ⎣ LVLV LV ⎦ 2q ⎡à2LV ⎛ 2RLV ⎞1−à2T ⎛ 2RT ⎞⎤ ∆N=⎢1−⎜⎜ln +0,407⎟⎟+ ⎜⎜ln +0,407⎟⎟⎥ (8.9) ð ⎢⎣ ELV ⎝ bN ⎠ ET ⎝ bN ⎠⎥⎦ * Trị số biến dạng đàn hồi của trục làm việc trong vùng tiếp xúc bằng kim loại ∆LV = q.b ln3,51.106 2DLV (8.10) 3,63.106 q.b trong đó, P: lực cán toàn phần, N (kG) E , E : môđun đàn hồi T LV của trục tựa và trục làm việc. Đối với thé ...