- Cơ sở lý thuyết và những đại l−ợng đặc tr−ng cơ bản về cán kim loại. - Các đại l−ợng đặc tr−ng cho quá trình cán a- Vùng biến dạng. - Quan sát mô hình cán với hai trục cán có tâm O 1 và O 2 quay ng−ợc chiều nhau với các tốc độ V 1 và V 2 . - Bán kính trục cán là R 1 và R 2 , các điểm tiếp xúc giữa phôi cán với trục là A 1 B 1 B 2 A 2 , góc ở tâm chắn các cung A 1 B 1 và B 2 A 2 là α 1 và α 2. - Với các ký hiệu nh− trên, ta có các khái niệm về thông số hình học của vùng biến dạng khi cán nh− sau:. - A 1 B 1 B 2 A 2 : vùng biến dạng hình học - A 1 B 1 nB 2 A 2 m: vùng biến dạng thực tế.. - m, n: biến dạng ngoài vùng biến dạng hình học.. - A 1 B 1 , A 2 B 2 : các cung tiếp xúc.. - b- Các thông số đặc tr−ng cho vùng biến dạng. - Góc ăn kim loại α (độ. - rad): Góc chắn bởi cung A 1 B 1 và cung B 2 A 2 gọi là góc ăn kim loại. - Trục cán khác nhau, vật cán khác nhau thì α cũng khác nhau.. - Chiều dài vùng biến dạng l (mm): Cung A 1 B 1 và cung B 2 A 2 gọi là cung tiếp xúc hay đ−ợc gọi là chiều dài vùng biến dạng.. - Tại tiết diện CD của gúc trung hũa vận tốc của trục cỏn bằng vận tốc của kim loại.. - là tỷ số giữa lượng ộp tuyệt đối với chiều cao ban đầu của kim loại nhõn với 100%:. - Hệ số gión dài khi cỏn: là tỷ số chiều dài sau và trước khi cỏn:. - Tổng biến dạng có thể đ−ợc biểu hiện qua tổng hệ số giãn dài:. - đ−ợc hệ số giãn dài trung bình, ta có thể tính đ−ợc số lần cán theo c. - Quan hệ giữa cỏc thụng số trong vựng biến dạng. - với D: đ−ờng kính làm việc của trục cán.. - là hệ số ma sỏt;. - Tại thời điểm mà vật cán tiếp xúc với hai trục cán, trục cán sẽ tác dụng lên vật cán các lực P 1 và P 2 (P 1 = P 2. - Với các lực P 1 , P 2 , T 1 và T 2 khi chiếu lên ph−ơng x-x là ph−ơng chuyển động của vật cán, chúng ta dễ dàng nhận thấy rằng: nếu nh− T 1 + T 2 ≥ P x1 + P x2 hoặc là T x1 + T x2 ≥ P x1 + P x2 thì vật cán đi tự nhiên vào khe hở giữa hai trục cán, nghĩa là chúng ta có điều kiện trục cán ăn kim loại tự nhiên.. - Từ biểu thức trên ta kết luận: Với quá trình cán đối xứng, để trục cán ăn đ−ợc kim loại một cách tự nhiên, tại thời điểm tiếp xúc đầu tiên thì góc ma sát β >. - Ta biết rằng, sau thời điểm ăn ban đầu thì vật cán và trục cán hình thành một bề mặt tiếp xúc, do sự hình thành bề mặt tiếp xúc mà điểm đặt lực đ−ợc di chuyển và thay đổi.. - Trong thực tế, nếu các điều kiện về công suất động cơ, độ bền của trục cán và các điều kiện công nghệ khác cho phép thì ng−ời ta tăng ma sát bằng cách hàn vết hoặc đục rãnh trên bề mặt trục cán để tăng đ−ợc l−ợng ép cho một lần cán.. - à tb là hệ số giãn dài trung bình. - Hệ số giãn dài trung bình à tb có một số sản phẩm cán. - Lực cán, mômen cán và công suất động cơ. - Lực cán. - áp lực của kim loại lên trục cán là nguyên nhân chính tạo ra trạng thái ứng suất trong vùng biến dạng, đặc điểm biến dạng của trục cán. - áp lực từ phía trục cán lên kim loại có sự t−ơng tác với v−ợt tr−ớc, sự dãn rộng, điều kiện ăn kim loại. - điều kiện và các thông số công nghệ ta có thể tính đ−ợc áp lực của kim loại lên trục cán và qua đó xác định đ−ợc mômen cán, công suất cán, công suất động cơ và tiêu hao năng l−ợng trong quá trình cán.. - Trị số và sự phân bố áp lực trên cung tiếp xúc của vùng biến dạng có ảnh h−ởng trực tiếp đến mức độ mòn trục cán và do đó ảnh h−ởng đến thời gian làm việc của trục. - Xác định đ−ợc áp lực trung bình chúng ta có thể tính đ−ợc lực cán P:. - l x : chiều dài cung tiếp xúc R: bán kính trục cán;. - η: độ nhớt (sệt) của vật liệu cán, KG/s/mm 2 U: tốc độ biến dạng trung bình, 1/s. - m: hệ số tính đến sự tăng trở kháng biến dạng do ma sát tiếp xúc.. - Hệ số m (ảnh h−ởng của ma sát) tính theo biểu thức:. - với, f là hệ số ma sát đ−ợc xác định nh− sau:. - Tốc độ biến dạng trung bình U tính theo biểu thức:. - d Tính áp lực cán theo công thức Shunberge. - Trong đó, T ch : nhiệt độ chảy của vật liệu nhân với hệ số 0,95.. - a: hệ số xét đến thành phần hoá học của vật cán (a = K), KG/mm 2 à: hệ số giãn dài. - e Tính áp lực cán trung bình theo công thức Gheley. - Theo Gheley có thể tính áp lực trung bình khi cán nguội và nóng với trục cán phẳng theo công thức:. - trong đó, K f : trở kháng biến dạng trung bình, K f = 1,15σ S V c : tốc độ cán, m/s. - C: hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào tỷ số l x /h TB xác định theo hình 3.3. - Hình 3.3- Sự phụ thuộc của hệ số C (hệ số thực nghiệm của Gheley C = ϕ. - K f là hệ số tính đến ảnh h−ởng của trở kháng hình thức bên ngoài, đ−ợc xác. - Trong đó: f- hệ số ma sát giữa bề mặt trục cán và kim loại (bảng 3.3). - h 1 , h 2 – chiều dày của kim loại tr−ớc và sau khi cán.. - Bảng 3.3 Hệ số ma sát khi cán. - Trạng thái cán Loại trục cán Hệ số ma sát f. - Cán nóng Trục có gờ, rãnh Trục cán hình Trục cán tấm. - g Tính áp lực cán trung bình theo Karolev:. - Trong đó: 2k = 1,15σ ch (σ ch – giới hạn chảy của kim loại) ε - l−ợng ép t−ơng đối. - h Tính áp lực cán trung bình theo KhiLa:. - l/h tb và hệ số ma sát f. - Sự phụ thuộc của σ b của kim loại vào T 0 . - tốc độ biến dạng U và nhiệt độ T của thép cácbon. - tốc độ biến dạng u và nhiệt độ của thép hợp kim khi ε = 30%.. - i Tính áp lực cán trung bình theo Talicov và Kondrachev:. - Dùng khi cán tấm kim loại màu nh− đồng, kẽm, niken v.v.... - δ - đại l−ợng có liên quan đến hệ số ma sát f, chiều dài cung tiếp xúc l tx và l−ợng ép tuyệt đối ∆h qua biểu thức: δ = 2.l tx .f/∆h. - Đồ thị quan hệ giữa giới hạn chảy vàl−ợng ép tuyệt đối của 1 số kim loại màu 1. - Công làm kim loại biến dạng. - Theo Pavlov thì công thức tính toán công làm kim loại biến dạng t−ơng đối chính xác là:. - trong đó, P tb : áp lực trung bình (đơn vị) của kim loại lên trục cán;. - V: thể tích của kim loại;. - H, h: chiều cao kim loại tr−ớc và sau khi cán;. - Công suất và mômen khi cán. - Công suất khi cán đ−ợc tính theo công thức:. - t W = A Trong đó, t: thời gian làm kim loại biến dạng (s). - trong đó, V: tốc độ quay của trục cán. - r: bán kính trục cán M c = M ms + M bd. - M ms : mômen ma sát gồm mômen ma sát do lực cán sinh trên cổ trục cán (M ms1 ) và mômen ma sát tại các chi tiết quay (M ms2. - Mômen ma sát đ−ợc tính:. - với, f: hệ số ma sát trên cổ trục cán. - P: lực cán (N, KG). - Hệ số ma sát ổ đỡ (f). - Loại ổ đỡ trục cán Hệ số ma sát f ổ đỡ ma sát lỏng. - ổ đỡ ma sát nữa lỏng ổ bi. - 1 Đối với tr−ờng hợp cán đơn giản, trục cán có cùng đ−ờng kính và quay với cùng một tốc độ:. - 2 Trong tr−ờng hợp cán có lực kéo tr−ớc và sau vật cán thì mômen biến dạng có thể tính theo biểu thức:. - M bd = P.a 2 Trong đó: a = (0,35ữ0,45)l tx. - 4 Khi cán trong 2 trục cán khác nhau về đ−ơng kính, lúc đó mômen cán phân bố không đều giữa 2 trục cán lúc đó:. - Trong thực tế sự chênh lệch đ−ờng kính của 2 trục cán không lớn (5ữ6. - Hình 3.5- H−ớng áp lực cán trong quá trình cán đơn giản. - Thông th−ờng ta xác định công suất tổn hao này theo một hệ số hữu ích η. - khi tăng tốc độ Tính toán công suất động cơ. - Trong đó: M tđc - Mômen tĩnh trên trục động cơ:. - η 3 - hệ số truyền động hữu ích của máy th−ờng lấy bằng 0,85 ữ 0,93.. - η 1 = 0,93 ữ 0,95 - hệ số truyền động hữu ích của hộp giảm tốc. - η 2 = 0,92 ữ 0,95 - hệ số truyền động hữu ích của hộp bánh răng chữ V.. - η hệ số truyền động hữu ích của trục khớp nối.. - i - Tỉ số truyền từ động cơ đến trục cán:. - n dc , n t - tốc độ quay của động cơ và trục cán (vg/ph) ω dc , ω t - vận tốc góc của động cơ và trục cán (1/s). - động cơ đ−ợc tính nh− sau:. - trong đó, M max : mômen cực đại tính theo đồ thị mômen tĩnh k: hệ số quá tải của động cơ
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt