Исследование и разработка конструкции бандажированного опорного валка стана 2500 горячей прокатки

| Категория реферата: Рефераты по металлургии
| Теги реферата: изложение на родине ломоносова, сочинение 3
| Добавил(а) на сайт: Shulichenko.

- ширина 1000(2350 мм;

- вес рулона до 25 т.

Исследование и разработка конструкции бандажированного опорного валка стана 2500 горячей прокатки

2.1 Выбор натяга, формы, толщины бандажа и расчет несущей способности соединения

Опорный валок 5,6 клетей стана 2500 горячей прокатки ОАО ММК в соответствии с рисунком 4 имеет следующие основные размеры:
- длина бочки l=2500 мм;
- максимальный наружный диаметр бочки d=1600 мм;
- минимальный наружный диаметр d=1480 мм;
- диаметр шеек в месте соединения с бочкой 1100 мм;

Посадочное место бандажа – цилиндрическое. На расстоянии 100 мм от каждого края оси предлагается сделать разгружающие фаски высотой 10 мм для уменьшения концентраций напряжений бандажа после сборки. Это объясняется тем, что бандаж соединяется с осью тепловым способом, а при формировании соединения края бандажа остывают быстрее, чем его средняя часть, что приводит к появлению концентрации напряжения и дает дополнительную возможность развития фреттинг-коррозии и усталостных трещин в дальнейшем

Часто, для предотвращения сползания бандажа в осевом направлении на оси выполняется буртик, а на бандаже проточка, или же посадочные поверхности имеют форму конуса. В данном случае такие приспособления не используются, так как возможно предположить, что при достаточно большой длине сопрягаемых поверхностей осевого сдвига происходить не будет, а прочность соединения также обеспечится гарантированным натягом и возможным увеличением коэффициента трения на поверхностях за счет нанесения на них металлического покрытия или абразивного порошка.

Также, эта конструкция существенно проще и дешевле в изготовлении.

Анализ факторов, влияющих на выбор посадочного диаметра показывает, что область оптимальных значений отношений посадочного и внешнего диаметров колеблется в интервале d/d2 =0,5…0,8. [8]

Если говорить о выборе натяга соединения, то здесь можно столкнуться с разногласиями. На практике оптимальный натяг обычно принимается равным 0,8-
1% от посадочного диаметра: (=(0,008(0,01)d. Некоторые авторы советуют увеличить его до 1,3%, а некоторые, наоборот, снизить до 0,5%

Для расчетов выберем три различных значения натягов: (1=0,8 мм; (2=1,15 мм; (3=1,3 мм.

Также, для сравнения и выбора оптимальных критериев соединения будем производить расчеты для разных коэффициентов трения и толщин бандажа.
| f1=0,14 | dпосад1=1150 мм |
| f2=0,3 | dпосад2=1300 мм |
| f3=0,4 | |

Как указывалось выше, величину коэффициента трения можно изменить, нанеся какое-либо покрытие на сопрягаемые поверхности.

Наибольшая толщина бандажа(dпосад=1150 мм) обуславливается его прохождением через шейки прокатного валка при сборке.

Не принимается во внимание dпосад > 1300 мм, так как при достижении минимального наружного диаметра (d2=1480 мм) бандаж станет слишком тонким.

Произведем расчет некоторых параметров несущей способности соединения при заданных условиях.
1. Наибольшая осевая сила, которую может выдержать соединение [9]:

(1) где К – давление на посадочной поверхности, МПа;

F=(dl – площадь посадочной поверхности, мм2; (d и l – диаметр и длина посадочной поверхности соответственно, мм) f – коэффициент трения между сопрягаемыми поверхностями.

Давление К на посадочных поверхностях зависит от натяга и толщины стенок охватывающей и охватываемой детали.

Согласно формуле Ляме:

(2) где ((d – относительный диаметральный натяг;

( - коэффициент.

(3)

где Е1=Е2 =2,1х105 Н/мм2 – модули упругости оси и бандажа;

(1=(2=0,3 – коэффициенты Пуассона для стали оси и бандажа