Способ определения коэффициента трения при горячей и холодной прокатке

(51)5 В 21 В 1/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институтсплавов и обработки цветных металлов "Гип роцветметобработка"(56) Смирягин А,П. и др. Обработка цветныхметаллов и сплавов. М.: Металлургиздат,1961, с. 272,Изобретение относится к области исследования материалов механическими способами, в частности к определению коэффициента внешнего трения металла при прокатке, и может быть использовано для совершенствования исследований процесса горячей и холодной прокатки.Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента трения.На чертеже представлен применяемый в предлагаемом способе определения коэф, фициента трения образец.Угол клиновидности рабочего конца об-, разца й, равный 40-48 для горячей прокатки и 11-15 - для холодной прокатки выбран тем, чтобы обеспечить контакт металла с валками не по двум поперечным линиям (по одной со стороны каждого валка), а по площадкам, образованным зэ счет упругого сплющивания валков, частичной упругой и пластической деформации метэлЬЦ. 1810137 А 1(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИ. ЦИЕНТА ТРЕНИЯ ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ХО ЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ(57) Применение; исследование параметров процессов горячей и холодной прокатки. Сущность изобретения: при определении коэффициента трения по максимальному углу захвата металла валками используют образец с клиновидным рабочим концом с углом клиновидности 40 - 48 и 11 - 15 и оптимальной рекомендуемой высотой образца при горячей и холодной прокатке соответственно. Повышается точность измерения коэффициента трения. 1 ил. ла валков вблизи линий контакта, чему способствует весьма близкое расстояние между валками и металлом на определенном расстоянии по обе стороны линий первона. чального контакта, начиная от нулевого зазора между валками в начале испытания и при его увеличении в процессе проведения испытания, включая и захват металла валками,Различие в величине угла а для холодной и горячей прокатки обусловлено. тем, что при холодной прокатке из-за большей твердости образцов ухудшаются условия зэ хвата,Общая длина и ширина образца, используемого в способе,"может выбираться в широких пределах, так как это не имеет принципиального значения. Высота образ ца (Н) выбирается равной т (0,21 "0,23)Г 1, чтобы обеспечить отсутствие захвата образца валками при максимальном обжатии (п 1 и нулевом зазоре между валками) и ограничить оазмеры образца с целью экономииметалла.Из литературных данных известно, чтомаксимальный угол захвата при холоднойпрокатке не превышает 12 О, а при горячей-32, В связи с этим в формулу для определения высоты образца введен поправочныйкоэффициент т,Если угол а превышает 48 для горячейи 15 для холодной прокатки, а высота образца менее п 1 0,21 Р то это ведет к проскальзыванию металла по валкам передзахватом и изменению контактных условийиз-за уменьшения горизонтальной составляющей силы трения.Уменьшение угла клиновидности рабочего конца образца ниже 40 и 11 (для горячей и холодной прокатки соответственно)и увеличение высоты образца свышеа 0,23 Р ведет к излишнему удлинениюэтого участка, возможности частичных захватов и пробуксовке в процессе проведения испытаний,Передний торец клиновидного участкаобразца представляет собой площадку с малой высотой, порядка 0,5 - 2 мм, для того,чтобы процесс испытания мог начинаться смаксимальных обжатий, что позволяет правильно определить момент захвата образца.вращающимися валками,Для определения коэффициента тренияпри прокатке на Стане "Дуо" с гладкимивалками диаметром 260 мм были изготовлены образцы из алюминия марки АД - 1 следующих размеров;для холодной прокатки - образцы высотой 12; 10,7; 10; 9,8 мм двух типов: с прямоугольным профилем (согласно способупрототипу) с и прямоугольным профилем ирабочим концом в виде двухскосного клина;для горячей прокатки - при 430-440 С -образцы высотой 57 мм двух типов, с прямоугольным профилем и прямоугольного про.филя с рабочим концом в виде двухскосногоклина.Чистота поверхности образцов соответствовала 2-3 классу.т,е,8=40-80(обработка фрезой, напильником, наждачнойбумагой).Гладкие валки имели чистоту поверхности, соответствующую 10 - 11 классу, т.е й ==0,7-0,4. В качестве технологической смазки использовалось машинное масло.Перед началом эксперимента верхнийвалок опускался до соприкосновения с нижним и к обоим валкам вручную переднимторцом прижимался образец. Затем валкиприводились во вращение со скоростью 0,4.ч/с, Образец в этом случае не захватывался валками. После этого верхний валок медленно поднимался, зазор между валкамивозрастал, Одновременно для обеспечениянепрерывности контакта металла с валками5 образец перемещался в зазор между нимив направлении линии, соединяющей центрывалков,Данные по определению коэффициентавнешнего трения приведены в таблице,10 Образцы согласно способу прототипубыли прокатаны с абсолютным обжатиемЛ и = 0,12 мм и Л и = 0,20 мм при холоднойи горячей прокатке соответственно. Углы захвата составили 0,44 для холодной и 22,315 для горячей прокатки, что составляло коэффициент трения 0,008 для холодной и 0,41для горячей прокатки.. Захват металла валками при прокаткетаких образцов произошел лишь после об 20 разования контактной площадки шириной1 - 1,5 мм путем истирания и снятия острыхребер верхней и нижней граней, что и обусловило значение коэффициентов внешнеготрения от справочных.25 В образцах согласно изобретению контакт металла с валками сразу произошел наплощадке шириной 12-14 мм, без заметногопроскальзывания валков по металлу и существенного изменения состояния его поверх 30 ности, Использование предложенногоспособа позволило более точно определитькоэффициент внешнего трения при холодной прокатке на производственном стане.Применение способа позволит сущест 35 венно снизить затраты на выбор режимапрокатки за счет подбора оптимального коэффициента трения между валками и заготовкой,Формула изобретения40 . .Способ определения коэффициентатрения при горячей и холодной прокатке,включающий измерение максимального угла захвата валками одинакового диаметраобразца и рямоугольного поперечного. сече 45 ния, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности определения коэффициента трения, используют образец с рабочим концом в форме двухскосногосимметричного клина, при этом высота об 50 разца определяется соотношением: .Н = гп (0,21 - 0,23)Рв,где Н - высота образца;Р - диаметр валка;щ - поправочный коэффициент, прини 55 маемый в = 1,0 для горячей прокатки и щ =0,18 для холодной прокатки.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что при горячей прокатке угол клиновидности рабочего конца образца составляет 40 - 48 О,1810137 Раэме ы об аз а Н,мм а, град, О, мм Способ 2 огласно изоретению 06 - 0,1 6 П отот чая и окат 7 0 огласно иэретению 6 5 Образец по изобретению 0,4 46 40 8 260 разецототип 3, Способ по п.1, а тл и ч а ю щи й с ятем, что при холодной прокатке угол клиновидности рабочего конца образца составляет 11-15. Коэффициент Коэффициент трения расчет- трения спраный вочный Определение Кр затруднено ввиду прос кальэывания образца перед захватом0,445 0,453 0,455 Определение Ктр затруднено из-за часичных захваов металла и пробуксовкив процессе испытаний0,411810137 Составитель А.БулановРедактор Техред М,Моргентал Корректор М.Петрова ательский комбинат "Патент", г. Ужгоро гарина, 101 оизводствен аказ 1409 ВНИИПИ Го Тиражственного комитета по изобр 113035, Москва. Ж, Рауш Подписноениям и открытиям при ГКНТ СССР ая наб., 4/5