Влияние сопротивления деформации материала полосы на контактные напряжения
Как указано в п. 6.1, третье уравнение системы, необходимой для получения расчетных формул контактных напряжений, характеризует напряженно-деформированное состояние материала полосы.
На пластических участках очага деформации это – уравнение (или условие) пластичности, которое чаще всего выражают в виде:
σ1- σ3 = 1,15σФ = 2τS, (6.2)
где σ1, σ3 – максимальное и минимальное главные нормальные напряжения, действующие в полосе в процессе прокатки;
σФ, τS – значения сопротивления пластической деформации (фактического сопротивления простому сжатию) и сопротивления чистому сдвигу материала полосы.
На упругих участках очага деформации напряженно-деформированное состояние материала полосы соответствует не условию (6.2), а уравнению упругой деформации:
σ1- σ3 = 1,15σ (εhx); (6.3)
где σ(εhx) – напряжение, возникающее в образце, изготовленном из материала полосы, когда его подвергают при механических испытаниях упругому сжатию с такой же относительной деформацией εhx, как и прокатываемую полосу. При этом, как и в очаге деформации, образец сжимают от значения εhx=0 до значения, предельного для упругой деформации:
(6.4)
где h0 – первоначальная высота образца, равная толщине полосы на входе в очаг деформации;
Δhупр – обжатие, равное изменению толщины в конце упругого участка очага деформации, когда сжимающее напряжение в образце достигло значения σФ, при котором начинается пластическая деформация:
σ (εhупр) = σФ. (6.5)
Напряжение s(εhx), по аналогии с величиной σФ , может быть названо сопротивлением упругой деформации.
При упругом сжатии образца действует закон Гука:
(6.6)
где EП – модуль упругости материала полосы;
hx –текущая высота сжимаемого образца, равная текущей толщине полосы на упругом участке очага деформации.
Подставив выражение (6.6) в уравнение (6.3), получим уравнения напряженно-деформированного состояния полосы на упругих участках очага деформации:
(6.7)
(6.8)
Как видно из уравнений (6.2), (6.7) и (6.8), они связывают главные напряжения, действующие в полосе во время прокатки, с механическими характеристиками материала полосы σФ, τS, Eп.
Таким образом, указанные механические характеристики материала полосы оказывают большое влияние на величину контактных напряжений в очаге деформации, а, следовательно, и на остальные энергосиловые параметры процесса прокатки.
Поэтому, прежде чем начинать энергосиловой расчет, необходимо найти справочные данные о величинах сопротивления пластической деформации и модуля упругости материала полосы. Подробно этот вопрос рассмотрен в главе 2, где в п.2.4. приведены формулы для определения σФ, σ0,2 и τS, наиболее часто используемые на практике, и указана справочная литература, в которой имеются значения этих величин для различных сталей и сплавов.
Дата добавления: 2019-02-08; просмотров: 859;