Деформация валков листовых станов.

Основной деформацией рабочих валков двухвалковых клетей является их прогиб под действием распределенной по длине бочки нагрузки со стороны полосы. В клетях кварто основная деформация валкового узла определяется прогибом опорных валков, поскольку практически все усилие прокатки передается на опорные валки, а прогиб рабочих валков лимитируется прогибом опорных валков. Кроме того, при холодной прокатке возникают упругие деформации сплющивания на контакте рабочего валка с опорным, а также рабочего валка с полосой.

Таким образом, в общем виде, деформация валковой системы определяется выражением

f_вал = 2∙ (f₁ + f₂ + δ), (22)

где f₁ – прогиб валка под действием изгибающих моментов;

f₂ – прогиб валка в результате действия поперечных сил;

δ – радиальное сплющивание валка.

Максимальный прогиб валка листового стана под действием усилия прокатки Р будет иметь место по середине бочки. Слагаемые f₁ и f₂ рассчитывают по формулам (см. рис.1):

f₁= , (23)

f₂ = , (24)

где С – расстояние от края бочки валка до точки приложения усилия на шейку валка; В – ширина прокатываемого листа; D и d – соответственно диаметр бочки и шейки валка; E и G – соответственно модуль упругости и модуль сдвига материала валка. Ориентировочно можно принимать

G ≈ 3/8Е.

Сплющивание валков определяют по формуле:

δ = 1, 3 , (25)

где L₀ – длина участка сплющивания, которую обычно принимают на контакте опорного и рабочего валков равной длине бочки валков L, а на контакте рабочего валка и полосы – ширине прокатываемого листа B;

R_пр= 2R_pR_оп / R_p+R_оп – приведенный радиус валков, опорного (оп) и рабочего (р);

Е_пр = 2Е_рЕ_оп / Е_р+Е_оп - приведенный модуль упругости материала валков.

Поскольку радиусы опорного R_оп и рабочего R_p валков значительно больше прокатываемой полосы, сплющиванием на контакте полосы и рабочего валков можно пренебречь. При определении величины δ для станов дуо принимают R_пр, равным радиусу валка, а Е_пр – модулю упругости материала валка.