§18. Экспериментальное определение усилия прокатки | Металлолом

Измерение усилия прокатки необходимо для опреде­ления действительного запаса прочности деталей и уз­лов прокатного стана, правильной загрузки главного электродвигателя, оценки точности готового проката и т. д. Рабочая клеть является упругой системой. Изме­рение усилия прокатки связано с измерением упругих деформаций деталей рабочей клети. Упругая деформа­ция металлического образца площадью поперечного се­чения S и длиной I при действии силы P согласно зако­ну Гука равна AI=PlfSE, где E — модуль упругости материала образца.

Деформация растяжения или сжатия образца про­порциональна приложенной силе. Следовательно, если каким-то способом замерить деформацию детали про­катного стана, то однозначно можно определить дейст­вующее усилие прокатки.

Станина рабочей клети прокатного стана представ­ляет собой жесткую упругую раму (рис. 122,а), стойки которой подвергаются в процессе работы растяжению уси­лием Р/4 и изгибу реактивным моментом M0. Если из­мерение деформаций стойки производить по нейтраль­ной оси, проходящей через центры тяжести сечений стойки, то деформация будет определяться только зна­чением растягивающего усилия Р/4. Измерение дефор­мации стойки станины производят при помощи индика­торной головки с ценой деления 1 мкм. При нагружении стойки станины силой Р/4 станина на базовой длине из­мерения /б получит удлинение А/б и торец стержня по­лучит перемещение относительно верхнего кронштейна, равное А/б. При перемещении стержня в процессе нагру – жения стойки станины штифт индикаторной головки будет следовать за стержнем. При известном удлинении стойки Д/б определяется усилие прокатки: P=(4SEf //б) А/б.

Рис. 122. Схема измерения усиления прокатки при помощи механического тензометра (а), тензодатчик сопротив­ления (б)

Измерение деформаций деталей прокатного стана, пресса, волочильной машины производится при помощи тензодатчиков. Метод ос­нован на изменении элек­трического сопротивления датчиков при их совмест­ной деформации с иссле­дуемой деталью. Датчик сопротивления выполня­ется в виде плоской спи­рали (рис. 122,6) из про­волоки или фольги. Зна­чительно большей чувст­вительностью отличаются датчики, изготовленные из полупроводниковых материалов. Датчики за­крепляются на поверх­ности исследуемой детали при помощи клея. Пос­ле термической обработки тонкая клеевая прослой­ка хорошо передает перемещение точек поверхности де­тали датчикам. Датчики наклеиваются на упругие элементы. Элементы, выполненные в виде пустотелых, сплошных цилиндров или балок равного момента сопро­тивления изгибу, устанавливают между подушкой про­катного валка и нажимным винтом. На поверхности упругого элемента наклеивается несколько датчиков (четыре, восемь и т. д.), которые соединяются в измери­тельный мост Уитстона. Тензометрические датчики в не­которых случаях наклеивают на детали металлургиче­ских машин, например валок.

На выходе сбалансированного моста Уитстона после нагружения появится ток, пропорциональный приложен­ному усилию. Сила тока, пропорциональная усилию, из­меряется стрелочным прибором или записывается на осциллографе на фотопленку (фотобумагу). Имея зави­симость силы тока от усилия, представляется возмож­ным определять неизвестное усилие по силе тока в из­мерительной диагонали моста.

17—398

Scroll to Top