Технология прокатки металла

Question

Распределение контактных напряжение при прокатке с постоянными силами трения

Answer 1

Если Вам нужна теория по этому вопросу, то вот вкратце.
Под воздействием внешних сил (давления, трения) возникают внутренние силы, противодействующие изменению. Интенсивность этих внутренних сил - напряжения. Напряжения бывают касательные и нормальные. Составляющую контактного напряжения, направление вектора которой совпадает с нормалью к площадке, называют нормальным контактным напряжением, а составляющие, действующие в плоскости площадки, называют контактными касательными напряжениями.
В общем случае в любой точке контактной поверхности действуют три компоненты напряжения - одно нормальное и два касательных.
Применительно к прокатке можно рассматривать нормальное контактное напряжение, направленное по радиусу валка pr , касательное в направлении прокатки tv и касательное в направлении образующей валка или ширины прокатываемой полосы tk.
При прокатке направление нормальных напряжений остается неизменным, а направление касательных напряжений изменяется в зависимости от того, находится она в зоне отставания или в зоне опережения. Также изменяется и сотношение между касательными и нормальными напряжениями. Поэтому величина и направление полного вектора напряжение подвергается изменениям.
Особенностью контактных напряжений при прокатке является то, что нормальные напряжения, направленные по радиусу валка, не создают момент относительно оси валка. Величина момента зависит от величины и распределения касательных напряжений tv по дуге захвата. Следовательно, вся работа деформации передается от валка металлу только за счет сил контактного трения, являющихся суммой касательных напряжений в зоне опережения и отставания.
Вектор контактного касательного напряжения направлен против перемещения частиц металла. В силу этого напряжение tv в зоне отставания направлено по ходу прокатки, а в зоне опережения - против хода прокатки. Сответственно момент, создаваемый силами трения, в зоне отставания будет положительным, а в зоне опережение - отрицательным. Разность этих величин составляет момент прокатки.
Контактные напряжения являются граничными условиями и в ряде случаев решающим образом влияют на напряженное и деформированное состояние металла в очаге деформации и на технологические параметры прокатки.