Упругое сплющивание валков.

Давление металла на валки неравномерно распределяется по ширине очага деформации, и при холодной прокатке реализуются практически любые эпюры распределения. Таким же образом распределяется по ширине упругое сплющивание валков. При горячей прокатке упругое сплющивание невелико, и его принимают во внимание только при толщинах менее 2 мм. При холодной прокатке доля, вносимая упругим сплющиванием валков в общую поперечную разнотолщинность, очень велика при всех толщинах полос.

Упругое сплющивание происходит как на контакте рабочих валков с металлом, так и между валками (без учета тех составляющих у_СШ1 и у_сж, которые появляются при износе валков). При расчетном давлении на валки упругое сплющивание можно рассчитать и учесть при станочной профилировке валков. Но чаще всего фактическая эпюра давлений отличается от расчетной, отчего при прокатке появляются разнотолщинность и неплоскосгность полосы. Устранить их с помощью профилировки валков или системы дополнительного изгиба полностью практически невозможно.

Радиальное сплющивание валков несколько выравнивает поперечную разнотолщинность полосы. Допустим, идеально ровная исходная полоса прокатывается на валках, образующих при прокатке неравномерную щель. Обжатие полосы по ширине будет неравномерным. На том участке по ширине, где обжатие меньше и щель толще, давление на валки будет ниже и упругое сжатие валков меньше, чем на других участках. Это способствует выравниванию эпюры давлений и высоты щели по ширине полосы.

Натяжение. Существенное влияние на плоскостность полосы оказывает натяжение. Оно способствует выравниванию вытяжек по ширине полосы. Удельные натяжения (натяжения на 1 мм ширины) распределяются по ширине неравномерно: оно больше на тех участках, которые имеют меньшую вытяжку. Из теории известно, что даже при отсутствии натяжения при идеально ровном обжатии по ширине скорость течения металла в очаге деформации по ширине полосы распределяется неравномерно. При неравномерной деформации по ширине неравномерность скоростей течения усугубляется. На том участке полосы, на котором высотная деформация по каким-то причинам уменьшилась, т. е. высота щели увеличилась, вытяжка стала меньше. При натяжении этот участок полосы получит дополнительное растяжение. Контактное давление снизится, упругое сплющивание также уменьшится, профиль полосы и контактное давление по ее ширине выравниваются. Таким образом, при наличии натяжения очаг деформации имеет дополнительную возможность самовырав- нивания неравномерности удельных натяжений по ширине полосы и толщины полосы (в литературе этот эффект называют по аббревиатуре “СНУН”).

Установлено, что эффект самовыравнивания толщины полосы по ширине определяется не только неравномерностью натяжений и упругого сплющивания. Большое влияние оказывает жесткость клети и полосы. Самовыравнивание поперечного профиля возрастает с ростом жесткости полосы, т. е. с уменьшением ее толщины и увеличением ширины, обжатия и степени наклепа. Отсюда можно сделать вывод о целесообразности увеличения обжатий в последних клетях стана, чтобы полнее использовать эффект самовыравнивания. Но, как отмечалось ранее, полоса лучше выравнивается в первых пропусках, когда жесткость ее еще невелика. Исходя из этого, лучше увеличивать обжатия в первых пропусках.

Для увеличения эффекта самовыравнивания полезно увеличение диаметра валков стана. При этом возрастает упругое сплющивание валков, и оно более чутко реагирует на указанные выше воздействия. Рассогласование скоростей валков также способствует выравниванию полосы. Установлено, что наилучшая плоскостность достигается за счет эффекта саморегулирования при рассогласовании скоростей на 6—8 %, при котором по одному валку полностью исчезает зона опережения.

Из изложенного следует, что действенным средством регулирования поперечного профиля и плоскостности полосы может служить контролируемое распределение удельных натяжений по ширине полосы. Изменение удельных натяжений в небольших пределах уже положительно влияет на плоскостность. Имеются контактные роликовые тензометры, которые позволяют достаточно точно измерять удельные натяжения по ширине. Однако технических средств, которые позволяли бы непосредственно управлять удельными натяжениями при прокатке, не существует. Удельные натяжения можно изменять косвенным образом путем изменения общего натяжения в комплексе с работой системы дополнительного изгиба.