OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 213 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Расчетные значения t1, t2, σt2 = σt2 и σt1 = σz1 при ρ = 1,0 и ρ = 0,25 в момент времени τi–1 = τ3 = 720 с Calculated values of t1, t2, σt2 = σt2 and σt1 = σz1 for ρ = 1.0 and ρ = 0.25 at time τi–1 = τ3 = 720 s t1, °С t2, °С σt2 = σz2, МПа / σt2 = σz2, MPa σt1 = σz1, МПа / σt1 = σz1, MPa 41 47 7,44 –6,91 Рис. 4. График функции F2(ρ, τ) рассматриваемого рабочего валка Fig. 4. Graph of the F2(ρ, τ) function of the working roll under consideration паузы между прокатками двух полос в момент времени τi–1 = τ3 = 720 с (рис. 3). Для подтверждения этого предположения были рассчитаны представленные в табл. 3 значения ∆τi, сi, F2(ρ, τ), σt1 = σz1 и σt2 = σt2 при ρ = 1,0 и ρ = 0,25 для случая изменения измеренных температур ti на поверхности рабочего валка в момент времени τ3 = 720 с (рис. 2). Как видно из данных табл. 3, при горячей прокатке во временном интервале τi = 450…710 c (рис. 3) на наружной поверхности возникают незначительные плюсовые растягивающие напряжения σt2 = σz2 < 1 МПа, которые во временной момент паузы τi–1 = τ3 = 720 с значительно увеличиваются: σt2 = σz2 > 12 МПа. В дальнейшем при используемом варианте охлаждения такие колебания повторяются, что негативно сказывается на стойкости поверхности рабочего валка. Причиной этих колебаний напряжений является интенсивный прогрев внутренних зон рабочего валка [27]. Для подтверждения негативного влияния растягивающих напряжений σt2 = σz2 на контактно-усталостную прочность в поверхностном слое валка с безразмерным радиусом ρ = 1 определены по методикам [19, 23] максимальные нормальное контактное напряжение σ3к, окружное контактное напряжение σ1к = σϕ + σt2 и эквивалентное напряжение σэкв (табл. 4) в случаях использования классического и усовершенствованного методов расчета температурных напряжений σt2 = σz2. Сопоставление полученных результатов и допускаемых напряжений [σэкв] позволяет сделать вывод, что наибольшую опасность представляют эквивалентные напряжения в рабочих валках при прокатке высокопрочных марок сталей [1], так как они находятся ближе к верхней границе диапазона допускаемых значений [σэкв] (табл. 1). Опасность дальнейшего увеличения σэкв с превышением диапазона допускаемых значений [σэкв] значительно возрастает при горячей прокатке участков полос с увеличенной проТ а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Расчетные значения ∆τi, сi, F2(ρ, τ), σt1 = σz1 и σt2 = σt2 при ρ = 1,0 и ρ = 0,25 Calculated values of ∆τi, сi, F2(ρ, τ), σt1 = σz1 and σt2 = σt2 for ρ = 1.0 and ρ = 0.25 τi, c / τi, s ti, °С ∆τi, c / ∆τi, s ci, °С/c / ci, °С/s F2(0,25, τ), c / F2(0,25, τ), s F2(1, 0,τ), c / F2(1,0, τ), s σt2 = σz2, МПа / σt2 = σz2, MPa σt1 = σz1, МПа / σt1 = σz1, MPa 0 33 720 0,155 0 0 0 0 450 70 270 –0,155 0,62 –1,5 0,32 –0,13 710 70 10 –2,9 0,62 –1,5 0,32 –0,13 720 41 0 2,4 0,62 –1,5 12,42 –5,13
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1