Расчет протяженности зоны прилипания

В заключение кратко проанализируем методы расчета протяженности зоны прилипания на площадке контакта средних очагов деформации. В литературе содержится ряд рекомендаций по расчету зоны прилипания. Наиболее простые прикидочные формулы предложил А.И.Целиков:

1. для горячей прокатки l_п = (0,5 ¸ 2,0) h_cp

2. для холодной прокатки l_п = (0,3 ¸1,0) h_cp.

Эти формулы дают широкие пределы изменения зоны прилипания и не учитывают факторов, влияющих на ее протяженность.

Более полную формулу получил А.А.Королев, учтя коэффициент трения и геометрические параметры прокатки:

,

где и .

Приведем еще формулу А.А.Динника, полученную из условия, что на границе зон скольжения и прилипания работа внешних сил скольжения равна работе дополнительных внутренних сдвигов:

,

где К – предел текучести при прокатке, и h_g - высота нейтрального сечения, которую можно найти из уравнения

h_g = h₁ + g ²R,

если нейтральный угол g вычислить по формуле И.М.Павлова.

Экспериментальному исследованию протяженности зоны прилипания посвящено много работ. Разработано несколько оригинальных методик, в основу которых положены непосредственные измерения нормальных и касательных напряжений в очаге деформации. Среди них следует отметить метод точечных мессдоз, когда в тело валка под разными углами к поверхности ввинчиваются месдозы - тонкие стержни с наклееными на них упругими датчиками, воспринимающие нормальную и касательную нагрузки с поправкой на угол размещения мессдозы. Расшифровав запись усилий на эти мессдозы, можно проследить характер изменения отдельно нормальных и касательных напряжений по длине очага.

Касательные напряжения можно измерить также с помощью разрезного валка, содержащего подвижный сектор, опирающийся на вделанную внутрь валка месдозу. Касательные силы, действуя на выделенный сектор валка, воздействуют на месдозу, и по записи этого усилия расшифровываются сами напряжения. Если в такой сектор поместить еще одну месдозу, установленную по радиусу валка, то можно измерять также нормальное усилие. Такой разрезной валок с парой месдоз становится прибором для измерения нормальных и касательных напряжений, который называется торсиометром (разработка МИСиС).

Значительный вклад в описание трения на контакте внес поляризационно-оптический метод. Валки, изготовленные из оптически активных материалов, в поляризационном свете дают визуальную картину распределения напряжений по всему сечению валков, в том числе в зоне контакта. Сфотографировав эту картину и расшифровыв по соответствующей методике, получают нормальные и касательные напряжения на контакте.

Все приведенные методы экспериментального исследования имеют определенные недостатки, поэтому всегда экспериментальные исследования дополняются теоретическими расчетами, основанными на методах теории упругости и пластичности.

Лекция15

Дата добавления: 2014-01-07