Для правки знакопеременным изгибом при помощи РПМ к полосе нужно прикладывать такие внешние моменты, которые бы преодолевали моменты внутренних сил, возникающих как реакции полосы на изгиб. Когда между двумя роликами полоса изгибается третьим, возможны три вида распределения внутренних напряжений (рис.17.4):

Рисунок 17.4 – Распределение напряжений в полосе при изгибе

В случае а) происходит упругий изгиб и напряжения нигде не достигают предела текучести σ_т. В случае б) имеет место чисто пластический изгиб. По всему сечению, кроме нейтральной линии, напряжения равны σ_т . При переходе через нейтральную линию они меняют свой знак на обратный. В случае в) происходит упруго-пластический изгиб: вблизи нейтральной линии напряжения являются упругими, а на расстоянии z от нее они становятся пластическими. Именно этот случай реализуется в процессе правки.

Если напряжения не достигают предела текучести, правка не происходит. Возникновение пластических деформаций по всему сечению невозможно, какой бы ни была величина изгиба. Этот случай является расчетной схемой, служащей для вычисления максимально возможно-

го момента правки. В случае в) чем большей является глубина проникновения пластической деформации, характеризуемая коэффициентом k_п:

                                          ,

тем более эффективно идет правка. При упругом изгибе k_п =0; при пластическом - 1; при упруго-пластическом он находится в интервале 0,25÷0,75.

Нужно иметь ввиду, что правка в РПМ происходит за счет снятия внутренних напряжений, возникших в полосе из-за неравномерности деформации и вызвавших ее коробление. Изгиб только переводит большую часть сечения в пластическое состояние, создавая тем самым условие для выравнивания деформаций.

Получение ровных полос или сортовых штанг после правки зависит от правильной настройки РПМ, которая определяется как параметрами правильной машины, так и свойствами полосы - ее толщиной, пределом текучести при температуре правки и степени неплоскостности. Основными параметрами РПМ являются диаметр роликов D, шаг роликов t, число роликов n, длина бочки роликов l_б и скорость правки V_пр (рис.17.5).

Диаметр и шаг роликов связаны соотношением:

.

Шаг роликов снизу ограничен величиной контактных напряжений в местах соприкосновения металла с роликами. Поэтому он не может быть меньше минимально допустимого во избежание быстрого износа роликов:                                                      

Рисунок 17.5 – Параметры РПМ

Сверху шаг ограничен необходимостью возникновения пластических деформаций хотя бы в 2/3 толщины полосы:

                                 ,

где Е, σ_т – модуль упругости и предел текучести полосы при температуре правки, МПа.

Для качественной правки D и t стараются делать минимальными, а прогибы роликов от усилия правки устраняют подпиранием их опорными роликами (как в клетях кварто).

Глубина проникновения пластической деформации, следовательно, качество правки, во многом зависят от правильного выбора величины перекрытия роликов δ. Этот параметр регулируется в процессе работы благодаря наличию в РПМ нажимных устройств.

При правке полос h > 4мм число роликов n ≤ 9÷11, а при правке более тонких полос оно достигает 23.

Скорость правки толстых листов V_пр = 0,3÷1м/с, а тонких - 0,5÷6м/с.

Виды роликоправильных машин

Определяются способом регулировки перекрытия δ роликов. По этому признаку известны следующие виды РПМ:

1. С независимой регулировкой по высоте каждого ролика (рис.17.6).

Рисунок 17.6 – РПМ с независимой регулировкой роликов

Обеспечивается любая настройка роликов, но из-за сложности конструкции этот вид применяется только при небольшом числе роликов при правке тонких листов. Подшипники роликов располагаются в индивидуальных подушках, каждая из которых имеет свой нажимной винт. Предусматривается и общая регулировка по высоте всех роликов перемещением верхней части станины относительно нижней.

2. С общей регулировкой по высоте всех роликов, закрепленных на параллельно-подъемной траверсе, просты по конструкции (рис.17.7). Недостаток этого типа РПМ - в равномерном распределении деформации между всеми рядами роликов, тогда как требуется уменьшать деформацию по мере выхода полосы из машины. Этот недостаток особенно сказывается при правке толстых листов. Поэтому данный вид используется только для грубой правки тонких полос.    

Рисунок 17.7 – РПМ с общей регулировкой всех роликов

3. С направляющими роликами - отличаются от предыдущего типа тем, что у них первый и последний верхние ролики имеют независимую регулировку по высоте (рис.17.8).

Рисунок 17.8 – РПМ с направляющими роликами

Лишены недостатков предыдущих типов и широко применяются для правки листов средних и больших толщин.

4. С парными подающими роликами. Имеют на входе и выходе по паре направляющих приводных роликов (рис.17.9). Каждый верхний ролик прижимает полосу к нижнему пружиной. Окружная скорость входной пары роликов устанавливается несколько меньшей, а выходной - несколько большей или равной скорости основных роликов с це-

лью недопущения складок в полосе.

Рисунок 17.9 – РПМ с парными направляющими роликами

Эти машины используются для правки тонких полос толщиной до 3мм.

5. Машины с регулируемым углом наклона верхнего ряда роликов относительно направления правки (рис.17.10).

Рисунок 17.10 – РПМ с наклонной верхней траверсой

Обеспечивают желательное распределение деформации между роликами и поэтому широко применяются при правке тонких и средних листов.

6. Машины с регулируемым прогибом рабочих роликов (рис.17.11).

Рисунок 17.11 – РПМ с регулируемым прогибом роликов

У каждого рабочего ролика 1 есть один или несколько коротких опорных роликов 2 большего диаметра и механизмы для их подъема опускания относительно рабочих роликов. Этот вид широко применяется при правке тонких листов, т.к.позволяет устранять местную волнистость и коробоватость.

7. Сортоправильные машины отличаются тем, что имеют профилированные ролики в виде бандажей, по форме поперечного сечения профиля, который подвергается правке. Они выполняются как с двухопорными роликами, так и консольного типа. В последнем случае замена бандажей при переходе на другой профиль проще.

Лекция № 18