Расчет подушек прокатных валков

Подушки обычно изготавливают из литой стали 25Л, 35Л с пределом прочности ϭ _в=500-550 МПа.

Прочность подушек проверяют исходя из максимального усилия, действующего на нажимной винт (максимальной реакции на шейку валка от усилия прокатки R_max) и момента трения в подшипниках валков, стремящегося повернуть подушку (рис.4) в направлении вращения валка. Со стороны станины этому повороту подушки препятствует сила Q, определяемая по формуле

Q = , (16)

где d – диаметр шейки валка; а_п – высота подушки; f – коэффициент трения в шейках валков, выбираемый в зависимости от типа подшипника по табл.2

Рис. 4. Схемы нагружения подушек с подшипниками открытого типа (а) и закрытого типа с подшипниками качения (б) и ПЖТ (в)

В опасном сечении А подушки возникают напряжения изгиба ϭ _из под действием силы Q и напряжения сжатия ϭ _сж под действием силы R_max (см. рис.4). Суммарные напряжения равны

ϭ _Ʃ = ϭ _из+ ϭ _сж (17)

Напряжение изгиба в опасном сечении подушки определяют по формуле:

Ϭ _из.= М_из /W_из= 6∙ Q∙ у/ b_п∙ , (18)

где у – расстояние от нижнего края подушки (точки приложения силы Q) до центра тяжести опасного сечения; b_п – ширина подушки; h₁ –высота опасного сечения.

Напряжения сжатия рассчитывают по формуле

ϭ _сж = R_max /S_ст, (19)

где S_ст – площадь поверхности соприкосновения подушки с предохранительным стаканом или с подпятником нажимного винта.

Проверяют выполнение условия прочности подушки в виде (1) или (2), принимая допустимое значение коэффициента запаса прочности [n]=5.

Таблица 2