Прокатка особливо товстих смуг - 0, 1
Прокатка з таким фактором форми зустрічається, наприклад, при прокатуванні на ребро плоских злитків або широких смуг. Характерною при цьому є відсутність витяжки смуги і весь метал, що обтискується, зміщується в поперечному напрямку, що призводить до утворення потовщення в приконтактній зоні (рис. 49 г).
15. Енергосилові параметри процесу прокатки
15.1. Контактна напруга
Контактна напруга – це відношення величини рівнодіючої силиdNдо площі елементарного майданчикаdF, яка вибрана на контактній поверхні. Як і в інших процесах ЗМД, контактна напруга розкладається на 2 складові – нормальну та дотичну.
Під час прокатки на контактній поверхні напрям нормальних напруг залишається незмінним, а напрям дотичних напруг змінюється залежно від того, в якій зоні вони розглядаються.
Велике значення для вивчення процесу деформації має питання визначення контактної напруги при прокатці, їх розподілу в осередку деформації та зусилля деформації.
У 1859 р. Грасгофом і Кодроном була висунута гіпотеза, яка полягала в тому, що нормальна контактна напруга має максимум на початку дуги захоплення і зменшується до нуля за законом прямої лінії до виходу металу з валків.
Через деякий час Блас запропонував гіпотезу, згідно з якою нормальна контактна напруга збільшується лінійно від нуля на вході в осередок деформації до максимуму на виході. Фінком була висунута гіпотеза про незмінність контактної напруги у всіх точках дуги захоплення. Кожна з цих теорій була обґрунтована окремими фізичними явищами, що мають місце у вогнищі деформації.
1913 р. український вчений Родзевич-Бєлєвичвперше висунув припущення про те, що нормальні контактні напруги по дузі захоплення змінюються в результаті впливу двох факторів - ступеня деформації та швидкості деформації, причому перший фактор збільшує контактні напруги від входу до виходу з осередку деформації, а другий зменшує.
В 1925 Карман отримав диференціальне рівняння прокатки, яке стало основою для аналітичного опису закону розподілу нормальних контактних напруг по дузі захоплення і силових умов процесу деформації металу у валках.
В даний час розподіл нормальних контактних напруг досліджено за допомогою мездоз.
Встановлено, що вид епюр залежить від умов прокатки і, в першу чергу, від таких факторів як
Мал. 50 – Епюри розподіл тиску по дузі контакту
а -
Висота піку на епюрі має залежати від величини коефіцієнта тертя, збільшення якого викликає збільшення висоти піку. Епюри тиску при прокатці з кутами захвату, які перевищують кут тертя мають сідлоподібну форму (рис. 51), що пов'язано з появою в задній частині вогнища деформації поздовжніх напруг, що розтягують.
Мал. 51 – Розподіл тиску по дузі контакту при
Нерівномірність розподілу тиску має місце не тільки в поздовжньому,а й у поперечному напрямі (рис. 52).
Мал. 52 – Епюра розподілу тиску в поперечних перерізах вогнища деформації при прокатуванні вузьких (а) та широких (б) заготовок
При прокатці вузьких заготовок (9(bпро5) спостерігаються два максимуми, що пов'язано з виникненням зон поздовжніх стискаючих напруг, які розміщуються поряд з зонами напруг, що розтягують (на бічних поверхнях).
У позаконтактній зоні розтягувальні напруги повинні бути повністю врівноважені напругою, що стискає.