К определению площади контакта.

Площадь горизонтальной проекции контактной поверхности F зависит от формы задаваемой трубы и формы калибра и рассчитывается как площадь четырехугольника по эмпирической формуле:

где к — коэффициент формы контактной поверхности: при задаче круглой трубы в круглый калибр с выпусками к = 1,1... 1,2 (рис 7, а)

при задаче круглой или овальной трубы в овальный калибр к — 0,80..0,85 (рис. 7, б);

при задаче овальной трубы в круглый калибр к = 0,8...0,9 (см. рис7, в); В — ширина калибра.

Рисунок 7 Схемы к расчету площади контактной поверхности: а — захват в выпусках; б, в — в вершине калибра

Записываем…..

В случае, изображенном на рис. 7 а, захват начинается в выпусках калибра в точках В и С, затем происходит сплющивание трубы и касание вершины калибра в точке А. В остальных случаях (рис. 7, б, в) захват происходит в точке А в вершине калибра, а дальнейшее заполнение очага деформации идет либо плавно (рис.7 б), либо с образованием дополнительных областей касания в выпусках калибра в точках В и С (рис. 7 в).

Характеристики в поперечном сечении

В поперечном сечении очаг деформации имеет две характерные зоны (рис. 8): круглую часть калибра 1 и выпуски 2, ограниченные углом ф. В круглой части калибра стенка почти равномерно обжимается с толщины S₀ до *S', с коэффициентом вытяжки μ, а в зоне выпусков на оси калибра обжатие практически отсутствует и коэффициент вытяжки снижается до 1. Таким образом, по периметру калибра имеется значительная неравномерность деформации. Если бы границы очага деформации были свободными, слои металла в круглой части удлинялись бы больше, чем в зоне выпусков.

Рисунок 8 - Поперечное сечение очага деформации: 1 — круглая часть калибра; 2 — выпуски; 3 — оправка

При прокатке очаг деформации ограничен жесткими недеформированными участками трубы, которые сдерживают удлинение в круглой части калибра, вызывая здесь сжимающие осевые напряжения. Слои металла в выпусках, наоборот, получают дополнительные удлинения с возникновением осевых растягивающих напряжений (см. эпюру напряжений на рис. 8). В результате происходит выравнивание удлинений этих зон со средним коэффициентом вытяжки μ.

…Неблагоприятная схема напряженного состояния может вызвать образование различных дефектов (трещин, утяжин, разрывов) в зонах выпусков калибра, где превалируют растягивающие напряжения, снижающие пластичность металла. При увеличении развалки калибра растет неравномерность деформации и повышается вероятность образования дефектов в зоне выпусков.

Литература.

1. Радаточный материал-передан на флеш-карте в начале семестра.

2. Машиностроение: энциклопедия: В 40 т. - М.: Машиностроение, 2000. - 780 с.: ил.-ISBN 5-217-02816-5. Том IV -5 Машины и агрегаты металлургического производства.. С 608-640.

3. Колесников А.Г., Яковлев Р.А. Мальцев А.А. Технологическое оборудование прокатного производства. Издательтво МГТУ им.Н.Э.Баумана,2014.- 158 с:илл.