Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 100 Phần III: cơ sở lý thuyết cán tấm ******* Chơng 8 Cán và biện pháp điều chỉnh kích thớc thép tấm và băng 8.1- Khái niệm và đặc điểm cán thép tấm Khác với thép hình, thép tấm các loại đợc cán trên các trục không khoét rãnh, mức độ biến dạng đồng đều trên toàn bộ chiều rộng của bề mặt tiếp xúc, diện tích tiếp xúc rất lớn. Do đó, lực cán rất lớn, đặc biệt là trong công nghệ cán tấm nguội, do dặc điểm lực cán lớn nên sự biến dạng đàn hồi của khung giá cán và các chi tiết lắp trên giá và truyền động cũng rất lớn, làm ảnh hởng đến độ chính xác của sản phẩm cán (sự sai lệch của chiều dày trên toàn bộ chiều rộng và chiều dài thép tấm). Ngày nay công nghệ sản xuất thép tấm và thép băng đợc thực hiện trên các thiết bị hiện đại nên sản phẩm có chất lợng cả về độ chính xác lẫn cơ tính của tấm và băng thép, bảo đảm tiêu chuẩn quốc gia về các mặt. Thép tấm và thép băng đợc phân loại theo chiều dày, theo công dụng, theo đặc tính dập sâu . Thép tấm cán nóng có chiều dày từ 4 ữ 60 mm; từ 4 ữ 20 mm là dày vừa; trên 20 mm là thép tấm dày; dới 4 mm là thép tấm mỏng. Với thép tấm mỏng có thép tấm mỏng cán nóng và thép tấm mỏng cán nguội. Thông thờng thép tấm có chiều dày dới 2 mm đều đợc cán nguội. Việc nâng cao độ chính xác của thép tấm và thép băng trong quá trình cán hết sức quan trọng đối với các chuyên gia làm công nghệ, thiết bị và điều khiển. 8.2- Biến dạng đàn hồi của giá cán, ảnh hởng của nó đến độ chính xác thép tấm Chúng ta biết rằng, khi cán dới áp lực của kim loại (p) các chi tiết của giá cán (khung giá, trục cán, gối trục, vít trục .) đều chịu ảnh hởng của áp lực đó và biến dạng đàn hồi. Trục cán là chi tiết đầu tiên nhận áp lực kim loại và truyền qua bạc gối, vít nén, khung giá . Mỗi một chi tiết đều chịu một trạng thái lực và biến dạng khác nhau; ví dụ trục cán làm việc (máy 4 trục) chịu nén đàn hồi, trục tựa chịu uốn, khung giá vừa chịu kéo vừa chịu uốn . Ký hiệu tổng lợng biến dạng đàn hồi của giá cán là gc thì ta có: gc = K + T + G + BL + V + Đ + ĐO + LK (8.1) trong đó, K : biến dạng đàn hồi của khung. T : biến dạng đàn hồi của trục. Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 101 G : biến dạng đàn hồi của gối trục. BL : biến dạng đàn hồi của bạc lót. V : biến dạng đàn hồi của vít nén. Đ : biến dạng đàn hồi của bulông. ĐO : biến dạng đàn hồi của đệm lót. LK : biến dạng đàn hồi của lực kế. Trong biểu thức (8.1) biến dạng đàn hồi của trục cán là chủ yếu. Do đặc điểm của cán tấm, đặc biệt là cán tấm mỏng về góc ăn, chiều dài cung tiếp xúc và lực cán . mà máy cán tấm thờng là loại máy nhiều trục (4 trục, 6 trục, 12 trục, máy cán hành tinh). Trị số biến dạng đàn hồi của trục cán, ví dụ với máy 4 trục (Kvarowtor): ( ) ( ) LVN L LV L TQ L TM a TQ a TMT 22y2yy2yy2 +++++= (8.2) trong đó, a TQ a TM y,y : độ uốn của trục tựa do phản lực lên cổ trục P sinh ra do mômen uốn M và lực ngang Q gây ra (mm). L TQ L TM y,y : độ uốn của trục tựa do do mômen uốn M và lực ngang Q gây ra xét trên chiều dài thân trục (mm). L LV y : độ uốn của trục làm việc xét trên chiều dài thân trục (mm). LV : trị số nén đàn hồi của trục làm việc trong vùng tiếp xúc với vật cán. N : trị số nén đàn hồi tổng cộng giữa trục làm việc và trục tựa (mm) Trong biểu thức (8.2) hai số hạng đầu là mức độ nén của trục tựa ký hiệu là y LT , do đó: ( ) LVN L LVLTT 22yy2 +++= (8.3) Hai biểu thức (8.2) và (8.3) chỉ áp dụng đối với trục hình trụ. b D LV D T c c P/2 P/2 P Hình 8.1- Sơ đồ xác định biến dạng đàn hồi hệ 4 trục. L a Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 102 Các thành phần độ uốn của trục tựa theo điểm đặt phản lực (độ dài a) và chiều dài thân trục L đợc xác định nh sau: ++= 1 d D c64LaL4a8 D.E.8,18 P y 4 LT T 3323 4 TT a TM (8.4) + = 1 d D c2 2 L a D G P y 2 TV T 2 T a TQ (8.5) { } 32 4 TT L TM L7aL12 D.E.8,18 P y = (8.6) 2 L . D G P y 2 T L TQ = (8.7) Độ uốn trục làm việc trong vùng tiếp xúc bằng kim loại: () + + = .D.G2 b33 . D.E.8,18 b 1Py 2 LV 3 2 4 LVLV 3 L LV (8.8) + à + + à = 407,0 b R2 ln E 1 407,0 b R2 ln E 1 q2 N T T 2 T N LV LV 2 LV N (8.9) * Trị số biến dạng đàn hồi của trục làm việc trong vùng tiếp xúc bằng kim loại b.q D2 10.51,3ln 10.63,3 b.q LV 6 6 LV = (8.10) trong đó, P: lực cán toàn phần, N (kG) E T , E LV : môđun đàn hồi của trục tựa và trục làm việc. Đối với thép E = 21,6 MN/m 2 (2,2.10 3 kG/mm 2 ). G: môđun trợt của vật liệu làm trục, với thép G = 0,82.10 5 N/mm 2 . à T , à LV : hệ số Poisson, đối với trục bằng thép à = 0,3 q, q b : tải trọng trên một đơn vị chiều dài trục tựa và đơn vị chiều rộng trục cán (q = Q/L; q b = P/B N/mm). b N : 1/2 chiều rộng của diện tích tiếp xúc hai mặt trục: TLV TLV TLV TLV N RR R.R . E.E EE . L P b + + = * Trị số biến dạng đàn hồi ở ổ lăn (khác ổ trợt): + + += NCLTCL 2 HT 2 CL CL HT 8 OL R 1 R 1 R 1 R 1 P L 7,15 L P .10.61,2 (8.11) trong đó, L CL : chiều dài con lăn (nếu ở nhiều dãy phải nhân với số dãy con lăn) Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 103 R T , R N : bán kính trung bình đờng rãnh trong và ngoài ổ lót. R CL : bán kính trung bình của con lăn (mm) P HT : lực hớng tâm tác dụng lên con lăn, N (kG) = cos.n2 P.k P HT , N (kG) (8.12) với, : góc nghiêng của đờng sinh rãnh lăn (rad) k: hệ số phân bố tải trọng ++++ = ncos2 .2cos2cos21 n k 2 5 2 5 2 5 (8.13) : góc phân bố con lăn, = 360 0 /n (độ) * Trị số biến dạng đàn hồi của nít nén bao ggồm: - Trị số biến dạng đàn hồi của phần vít nén nằm trong êcu, ký hiệu v và phần biến dạng đàn hồi từ êcu đến cốc an toàn, ký hiệu v . Vậy, ( ) 2 vv v 2 vv 2 cuê vvv d.E. h.P.2 d.E. 1nq.2 ''' + =+= (8.14) Tải trọng trên một vòng ren: cuê cuê h.2 t.P q = , N (kG) trong đó, d v , h v : đờng kính chân ren của vít nén và chiều cao phần vít nén từ êcu đên cốc an toàn (mm). n êcu : số vòng ren của êcu. h êcu , t êcu : chiều cao và bớc ren của êcu (mm). E v : môđun đàn hồi của thép và đồng thanh. * Trị số biến dạng đàn hồi của êcu: () DDDDTT cuê D F.EF.E2 h.P + = , mm (8.15) trong đó, F DT , F DD : diện tích tiết diện ngang phần êcu bằng thép và đồng (mm 2 ). E D , E D : môđun đàn hồi của thép và đồng thanh (N/mm 2 ). * Trị số biến dạng đàn hồi của đệm lót: DLDL DL DD F.E2 h.P = , mm (8.16) trong đó, h DL , F DL : chiều cao, diện tích phần đệm lót bị biến dạng đàn hồi. E DL : môđun đàn hồi của vật liệu làm đệm lót (N/mm 2 ) * Trị số biến dạng đàn hồi của cốc an toàn, lực kế . có thể tìm theo các cách khác nhau. * Trị số biến dạng đàn hồi của khung giá cán tham khảo tài liệu và thiết bị cán. Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 104 Thông qua các biểu thức trên ta thấy sự biến dạng đàn hồi của giá cán phụ thuộc chủ yếu vào lực P, nghĩa là: gc = f(P) (8.16) Về mặt lý thuyết thì biểu thức (8.16) không phải là một hàm tuyến tính mà chỉ gần là tuyến tính và đợc biểu diễn trên hình 8.2. Đờng thẳng biểu diễn của hàm (8.16) gọi là đờng cong biến dạng đàn hồi của giá cán dới tác dụng của lực cán P. Qua đồ thị của hình 8.2 thì ở gốc tọa độ có sự biến đổi phức tạp hơn vì ở giai đoạn đầu của lực cán các chi tiết trên giá cán có khe hở và sự tiếp xúc giữa các bề mặt của chi tiết S là khe hở giữa hai trục cán khi không tải. Theo Climenco thì đoạn tuyến tính tơng ứng với lực cán P = 6 ữ 100 (MN), đoạn phi tuyến P 1,5 ữ 2 MN Trị số biến dạng đàn hồi của giá cán còn phụ thuộc vào chiều rộng vật cán (hình 8.3). Trên hình 8.2 ta có góc thể hiện cờng độ tăng của trị số biến dạng đàn hồi giá cán, vậy: gc gc M P tg = = (MN/mm) (8.17) với, M gc : môđun cứng vững của giá cán. Từ biểu thức (8.17) ta thấy M gc là đại lợng đặc trng cho trị số lực cán gây nên biến dạng đàn hồi của giá cán là 1 mm. Góc càng lớn thì môđun cứng vững càng tăng (với máy 4 trục M gc = 4 ữ 10 MN/mm). Ta biết rằng, môđun cứng vững của giá cán cũng chính là sự tổng hợp môđun cứng vững của từng chi tiết lắp trên giá cán, cho nên: +++++= . M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 OLgTKgc , mm/ T (mm/MN) trong đó, M K , M T , M g , M OL : môđun cứng vững của khung, trục, gối trục, ổ lót . Trị số gc M 1 gọi là độ nén ép của giá cán đặc trng cho sự thay đổi khoảng S 0 gc , mm P, MN Hình 8.2- Mối quan hệ giữa lực cán và trị số biến dạng đàn hồi của giá cán 0 3,92 7,84 11,76 Hình 8.3- Sự phụ thuộc của vào chiều rộng vật cán và lực cán theo số liệu của M. Saphencô trên máy cán 4 trục 1680 1- b = 1025; 2- b = 1200; 3- b = 1400 4- b = 1500; 5- b = L; 6- B = L P, MN 1 ,6 3 ,2 , mm 1 2 3 4 5 6 Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 105 cách giữa các trục cán (khe hở giữa các trục cán) trong quá trình biến dạng đàn hồi dới tác dụng của một đơn vị lực. Thực ra trong biểu thức (8.17) chúng ta cha xét đến sự biến đổi của màng dung dịch lỏng trong ổ ma sát lỏng (khi dùng ổ ma sát lỏng). Qua số liệu tính toán và thực nghiệm cho ta thấy rằng, độ cứng vững của giá cán phân bố khác nhau và chủ yếu phụ thuộc vào trục cán. 8.3- Đờng cong dẻo của vật cán khi cán tấm Chúng ta biết rằng, trong công nghệ cán tấm thì ở mỗi một lần cán, chiều dày vật cán sẽ giảm đi mọt đại lợng h I = H - h i . Tơng ứng với mỗi một chiều dày h i thì áp lực cán lên trục cũng khác nhau (P i ). Ví dụ sự thay đổi ấy đợc thể hiện trên hình 8.4. Đờng cong thể hiện bởi hàm số P = f(h) gọi là đờng cong dẻo của băng kim loại cán. Tg của góc nghiêng của tiếp tuyến với đờng cong tại một điểm bất kỳ xác định cho ta môđun cứng (ký hiệu là M b ) của băng kim loại tại điểm đó. i b i i i M h P tg = = (8.18) với, M b là trị số lực gây ra một sự biến đổi chiều dày sau khi cán 1 mm. M b có thứ nguyên MN/mm, thờng biến đổi trong phạm vi 4 ữ 200 MN/mm. Biểu thức (8.18) cho ta thấy: môđun cứng cũng tăng khi gia số P tăng nghĩa là mức độ biến dạng tăng. Môđun cứng của băng kim loại còn phụ thuộc vào một số các thông số công nghệ khác nh lực kéo trớc, sau vật cán; chiều rộng vật cán; chiều dày vật cán; hệ số ma sát . Mối quan hệ ấy đợc thể hiện trên hình 8.5. h 1 0 H P Hình 8.4- Đờng cong quan hệ giữa lực cán và chiều dày vật cán h 2 P 1 P 2 Hình 8.5- Sự phụ thuộc của M b vào các thông số công nghệ a) Lực kéo căng; b) Chiều rộng vật cán; c) Chiều dày vật cán 0 H P h P 2 P 1 T 1 T 2 T 1 > T 2 0 H P h P 2 P 1 B 1 B 2 B 1 > B 2 h 0 H P P 2 P 1 B 1 B 2 1 < 2 H + H 1 2 a) b) c) Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 106 8.4- Phơng trình cơ bản của chiều dày băng kim loại Chiều dày vật cán (băng kim loại) đợc coi nh là một hàm số của nhiều biến số công nghệ và nó biến đổi trong một phạm vi rộng. Nếu ta thiết lập đợc quan hệ này, cho phép ta cũng thiết lập đợc chiều dày cuối cùng (chiều dày cần xác định) của băng cán đồng thời biết đợc sự biến đổi chiều dày do tác động của các thông số công nghệ trong quá trình cán. Nh chúng ta biết, trong quá trình cán thì giá cán bị biến dạng đàn hồi, làm cho khe hở giữa hai trục là S 0 tăng lên, dẫn đến chiều dài vật cán cũng tăng lên sau khi cán là h 1 . Nh vậy, giá trị h 1 đợc xác định nh sau: h 1 = S 0 + gc (mm) (8.19) hoặc, gc 01 M P Sh += Biểu thức (8.19) gọi là phơng trình Golovin - Ximxa. Nh vậy, để xác định chiều dày vật cán sau khi cán ở một lần nào đó h 1 thì trớc hết ta phải có S 0 và phải biết trị số gc , cho nên có thể có các khả năng: S 0 = 0; S 0 > 0; S 0 < 0 * Khi khe hở giữa hai trục cán S 0 > 0 (có khe hở) ta có chiều dày vật cán: gc 101 M P SSh ++= (8.20) trong đó, S 1 là trị số cần thiết để khắc phục khe hở (độ rơ) và tạo điều kiện tiếp xúc giữa các chi tiết trên giá cán khi bắt đầu có tải. Nếu S 1 = 0 (không cần điều kiện khắc phục độ rơ) thì: gc 01 M P Sh += (8.21) * Khi khe hở giữa hai trục cán S 0 = 0, ta có chiều dày vật cán: gc 1 11 M P Sh += (8.22) Khi giá trị ngẫu nhiên S 0 = 0 (S 1 tồn tại khi cán đơn chiếc, ở lần cán đầu khi cán liên tục yếu tố này không có), lúc này chiều dày băng cán bằng độ lớn của trị số đàn hồi giá cán: gc 1 1 M P h = (8.23) * Khi có độ nén ép trớc của trục cán S 0 < 0: Với một lực nén trớc lên trục cán P NT thì một phần của trị số biến dạng đàn hồi của giá cán gc đã đợc khắc phục trớc, nghĩa là: ' M P S'h gc gc 1 1gcgc1 +== (8.24) Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 107 trong đó, gc là lợng biến dạng đàn hồi do lực nén trớc P NT gây ra, trị số này có thể trong phạm vi: S 1 < gc < 1. Nếu gc > S 1 , ta có: gc NT1 1 M PP h = Nếu gc = S 1 , ta có: ' M P Sh gc gc 1 11 += Trị số của S 0 và S 1 có thể xem trên hình 8.6. Mối quan hệ giữa chiều dày băng kim loại sau khi cán h 1 với lực P và môđun cứng vững của giá cán đợc gọi là phơng trình biến dạng đàn hồi của giá cán: h 1 = f(P, M gc ) (8.25) Để giải đợc phơng trình (8.25) cần phải có thêm quan hệ giữa P và h 1 , đó chính là đờng cong dẻo của băng kim loại nh trên hình 8.4. Mặt khác, áp lực của kim loại lên trục cán phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh: lợng ép, trở kháng biến dạng của vật liệu, ma sát, vận tốc cán, lực kéo trớc và sau vật cán . Vậy đờng cong dẻo cũng sẽ phụ thuộc vào các yếu tố trên. Nếu một trong các yếu tố công nghệ nói trên thay đổi thì đờng cong dẻo cũng sẽ thay đổi. Để tìm đợc mối quan hệ giữa P và h 1 có thể giải hệ phơng trình sau: gc 01 M P Sh += (8.26) P = f(h 1 ) (8.27) Để giải hệ phơng trình trên có thể dùng phơng pháp đồ thị hoặc giải trên máy tính. Theo phơng pháp đồ thị có thể xem xét khi M gc = const và M gc const. h 1 0 H P Hình 8.6- Khi cán có S 0 > 0 (a) và khi S 0 = 0 (b) S 0 P 1 S 1 P 1 /M gc h 1 0 H P P 1 S 1 P 1 /M gc a) b) Hình 8.7- Cách giải hệ phơng trình trên bằng đồ thị M gc = const h 0 0 H P S 0 P 1 A 1 P 1 P 1 h 1 h 1 1 1 2 2 S 0 h 1 A 1 A 1 h 0 0 H P S 0 P 1 A 1 P 1 P 1 h 1 h 1 1 1 2 2 S 0 h 1 A 1 A 1 h + h a) b) Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 108 Phơng trình (8.26) là đờng biến dạng đàn hồi của giá cán (1); phơng trình (8.27) là đờng cong dẻo của băng cán (2). Giao điểm của hai đờng ở A 1 đặc trng cho chiều dày vật cán h tơng ứng với lực cán P. * Ta đang xét M gc = const (nghĩa là độ cứng vững của giá cán luôn ổn định) nhng vật cán lại không ổn định (có sự tăng, giảm cơ tính, kích thớc .). Cho nên, đờng cong dẻo của băng cán 2 dịch chuyển tới 2 và cắt đờng đàn hồi của giá ở một điểm mới A 1 và có giá trị chiều dày vật cán h 1 tơng ứng có lực P 1 , lúc đó ta thấy h 1 > h 1 và P 1 > P 1 . Nhng mục đích ta cần cán sao cho đạt h 1 nh tính toán và nếu nh vậy chỉ có thể khi đờng 1 chuyển về 1. Lúc đó khe hở cán bắt đầu ở S 0 phải giảm xuống S 0 . Vậy khi cán ở giá cán mà M gc không thay đổi đợc thì những yếu tố làm thay đổi về điều kiện liên quan đến vật cán sẽ gây ra sự chênh lệch kích thớc chiều dày băng cán ra h 1 > h 1 , có nghĩa là làm cho chiều dày băng cán không đồng đều h 1 , khắc phục điều này bằng cách thay đổi khe hở ban đầu trục về S 0 < S 0 . * Khi cán với điều kiện M gc thay đổi đợc M gc const, đặc biệt khi đạt đợc M gc cực lớn ( ) tơng ứng khi góc = 90 0 thì không tồn tại h 1 , có nghĩa là mọi sự dao động của các yếu tố đều không ảnh hởng đến chiều dày vật cán sau khi cán. Điều này cho thấy để hạn chế độ không đồng đều chiều dày băng cán thì máy cán phải có độ cứng vững cao. Tuy nhiên, nếu độ cứng vững quá lớn lại dẫn đến tính không ổn định khi làm việc, có nghĩa là sinh ra độ đảo các trục. Vì vậy, việc thiết kế máy phải có M gc thích hợp tùy theo điều kiện kỹ thuật công nghệ, đặc biệt khi cán tấm mỏng. 8.5- Đờng sinh hữu hiệu (tích cực) của trục làm việc Nh chúng ta đã biết, trục cán chiếm tỷ lệ biến dạng đàn hồi rất lớn trong toàn bộ trị số biến dạng đàn hồi của giá cán (56%). Song khe hở giữa hai trục cán lại rất ảnh hởng đến độ đồng đều chiều dày của vật cán, cho nên mọi yếu tố làm ảnh hởng đến khe hở giữa hai trục khi làm việc đều dẫn đến ảnh hởng độ chính xác về chiều dày của vật cán trên toàn bộ chiều rộng và chiều dài. (Sự biến dạng của các chi tiết khác chỉ ảnh hởng đến độ không đồng đều dọc băng cán). Ví dụ với máy 4 trục Cvaroto ta thấy khi làm việc cả hai trục làm việc và trục tựa đều bị biến dạng đàn hồi và phân bố không đều theo chiều rộng vật cán. Hiện tợng này cho chúng ta thấy rằng khi trục cán làm việc thì sẽ hình thành một bề mặt làm việc của trục khác khác với bề mặt của trục khi không tải (profin trục cán). Trong quá trình thực hiện công nghệ thì hình thù (profin) trục cán có thể bị thay đổi do sự phân bố áp lực kim loại lên trục cán, sự phân bố nhiệt trên toàn bộ chiều rộng băng cán, quá trình mài mòn trục cán . Vì vậy khi thiết lập đợc quan hệ về hình thù trục cán với các yếu tố nói trên ta có thể điều chỉnh đợc chiều dày băng cán nhằm đạt đợc độ chính xác về kích thớc và độ đồng đều của chiều rộng, chiều dài. Giáo trình: Lý thuyết cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 109 Trở lại biểu thức (8.2) độ võng của trục làm việc và trục tựa thể hiện trên hình 8.8. Trong quá trình làm việc thì trục tựa và trục làm việc chịu tải khác nhau nên trị số biến dạng đàn hồi của hai trục không đồng đều và ta ký hiệu là N và LV . Các thành phần L T L LV y,y , N , LV gây ra sự thay đổi đờng kính trục làm việc khi cán. Chính đờng sinh trục cán trong quá trình làm việc xác định hình dáng của khe cán. Để xác định biến dạng prôfin đờng sinh hữu hiệu của trục làm việc chính là tìm tổng giá trị của y T , N và LV rồi đặt lên đờng sinh của trục làm việc khi không tải Độ võng của đờng tâm thân trục làm việc so với : = L LV y (8.28) Độ uốn của đờng sinh hữu hiệu của trục làm việc (8.29) Để tính đợc các biểu thức (8.28) và (8.29) cần phải biết đặc điểm phân bố lực trong vùng tiếp xúc giữa trục làm việc và trục tựa, giữa trục làm việc với vật cán. Theo V. P, Polukhin, với máy 4 trục có cách tính nh trên hình 8.9. Ký hiệu sự phân bố áp lực giữa hai trục cán là q(x) hoặc q( ), ta có: () () () () m MN 5,0a4a 2 L x L a4 aqxq 2 20 2 2 2 0 += +== (8.30) với, x biến thiên từ 0 đến 0,5L. =x/L là hoành độ của điểm di động nào đó. b c c P/2 P/2 b Hình 8.8- Các thành phần biến dạng đàn hồi của hệ trục máy 4 trục L a lv L lv y b lv y y lv N y T N L T y a T y L T y N lv L lv y ST [...]... giản và có hiệu quả cao nhất là với máy cán nóng tấm mỏng rộng bản, máy cán nguội và giá cán tinh chỉnh khi chiều dài trục không quá 2000 mm Khi đặt lực Q ở gối trục tựa thì việc điều chỉnh đờng sinh hữu hiệu có hiệu quả hơn, tuy nhiên lực Q phải đủ lớn, vì vậy Hình 8.13- Mô tả tạo biên dạng các chi tiết của giá cán phải bằng phơng pháp thuỷ lực chịu quá tải lớn Phơng pháp này sử dụng ở máy cán tấm. .. dụng ở máy cán tấm dày, cán nóng băng rộng bản liên tục, máy bán liên tục và máy cán nguội Thực nghiệm cho thấy khi LT/DT > 2 nên dùng phơng pháp đặt Q ở trục tựa; khi LT/DT < 2 nên dùng phơng pháp đặt Q ở trục làm việc 8.6.3- Phơng pháp điều chỉnh kết hợp độ không đồng đều dọc và ngang của chiều dày băng kim loại Từ thực tiễn cho thấy, việc điều chỉnh độ không đồng đều ngang và dọc riêng Trờng Đại... của độ không đồng đều dọc và ngang chiều dày băng cán Sự thay đổi khoảng cách bề mặt của hai trục cán trong quá trình cán (do sự thay đổi các yếu tố công nghệ tức thì) là nguyên nhân làm cho chiều dày băng cán bị thay đổi theo chiều dài vật cán 8.6.1- Phơng trình cơ bản về độ không đồng đều dọc và phơng pháp điều chỉnh Ký hiệu dh1 là độ không đồng đều dọc của chiều dày vật cán: dP dM gc P (8.36) dh1... mọi yếu tố làm thay đổi lực cán sẽ làm cho độ không đều dọc băng kim loại sẽ lớn hơn lợng thay đổi độ không đồng đều ngang băng kim loại MT/Mgc lần Bằng phơng pháp đồ thị ta có thể giải phơng trình biểu thức (8.52) Khi điều kiện cán ổn định, độ dày băng kim loại h1 và lực cán P1 đợc xác định bằng giao điểm của hai phơng trình đờng đàn hồi giá cán và đờng đàn hồi dẻo của băng cán Độ không đồng đều ngang... PDC S0 h1 h1 h0 H Hình 8.11- Sơ đồ điều chỉnh chiều dày của tấm (h) 8.6.2- Phơng trình cơ bản về độ không đồng đều ngang và phơng pháp điều chỉnh Do nhiều yếu tố công nghệ mà trị số đàn hồi của trục cán ở giữa thân trục trục khác nhau cho nên: P m m h1 = S 0 + m (mm) (8.47) M gc g g h1 = S 0 + với, P Mg gc (mm) m g h1 , h1 : chiều dày vật cán ở đầu mép và ở giữa trục cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại... Polukhin thì: a 0 4 8a 2 ( 0,5)6 + G. D q.b ( D )4 (8.31) 24 6! 24 Trong biểu thức có nhiều thông số liên quan đến vật liệu trục cán, phôi cán và kích thớc trục cán, trong phạm vi giáo trình này không trình bày ở đây Tùy thuộc vào kích thớc của trục cán và băng cán mà đồ thị phân bố áp lực có thể có các dạng khác nhau nh hình 8.10 Đờng cong 1 biểu thị áp lực phân B/L bố đồng đều, biến dạng đàn... trong quá trình cán phải phun lên bề mặt trục chất lỏng làm nguội hoặc nung nóng trục bằng các thiết bị chuyên dùng (vòi đốt, nung cảm ứng ) Nhợc điểm của phơng pháp này là tác dụng chậm và khả năng điều khiển tự động hoá thấp - Tạo biên dạng bằng phơng pháp thuỷ lực: phơng pháp này tơng đối phổ biến, hiệu quả nhanh, dễ tự động hoá Một trong các biện pháp của phơng pháp này là dùng kích thuỷ lực tác... khi cán tấm thì toàn bộ giá cán, nhất là trục cán bị biến dạng đàn hồi và bị võng Sự biến dạng đàn hồi này là không đồng đều giữa các bề mặt tiếp xúc giữa hai trục và giữa trục với kim loại cán Nguyên nhân của sự không đồng đều là do sự phân bố áp lực của kim loại lên trục cán không đồng đều, phân bố nhiệt không đều, quá trình mài mòn trục cán không đều, cuối cùng dẫn đến khe hở giữa hai trục cán khong... (8.36) ta thấy các yếu tố nh: lực cán, độ cứng vững của giá cán (Mgc), khe hở ban đầu (dS0) ảnh hởng đến dh1 cho nên biện pháp khắc phục dựa trên cơ sở các yếu tố ấy Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 113 Giáo trình: Lý thuyết cán - Chọn độ cứng vững cần thiết cho giá cán: Độ cứng vững của giá cán Mgc tùy thuộc vào yếu tố kỹ thuật công nghệ cho một sản phẩm thép tấm nhất định Có nghĩa là chọn đợc... học Đà Nẵng 117 Giáo trình: Lý thuyết cán KS = 1 + Vì vậy, k KS Mb M gc g KS 1 MT ' = K S 1 M gc (8.58) Nh vậy, khi điều chỉnh kết hợp cả độ đồng đều ngang và dọc thì tỷ số truyền kết hợp KS phụ thuộc vào từng hệ số truyền riêng biệt KS và KgS cùng với độ cứng của hệ trục MT và của giá cán Mgc Trong trờng hợp KgS = 0 thì: MT ' k KS = (K S 1)M gc và khi KgS = 0 và KS = 0 thì: k KS = MT ' M gc Có nghĩa . trên 20 mm là thép tấm dày; dới 4 mm là thép tấm mỏng. Với thép tấm mỏng có thép tấm mỏng cán nóng và thép tấm mỏng cán nguội. Thông thờng thép tấm có chiều. cán Trờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 100 Phần III: cơ sở lý thuyết cán tấm ******* Chơng 8 Cán và biện pháp điều chỉnh kích thớc thép tấm và băng