ДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛАХ
ТЕОРИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ВАЛКИ,
И РАБОТА ПРОКАТКИ
На первых порах развития науки о прокатке (конец XIX в.) изучение механики процесса проходило [84] главным образом в направлении его технологической сущности, характеризующей лишь деформацию металла, без глубокого анализа причин, вызывающих основные явления прокатки и взаимодействия сил, возникающих при этом в зеве валков.
Среди первых исследователей процесса прокатки весьма почетное место принадлежит Финку [42], установившему, что растягиваемые тела сохраняют упругость лишь до определенной нагрузки. Увязывая это обстоятельство с законом постоянства объема металла при внешнем: изменении формы, Финк в дальнейшем вывел уравнение работы деформации при прокатке.
Впоследствии предложили свои уравнения для подсчета работы деформации также Хюльст и Кисельбах [85]. Методику подсчета работы деформации при прокатке сложных профилей дал Прейслер [86].
Несмотря на то, что методам подсчета работы деформации и распределения сил при прокатке было посвящено большое количество теоретических и экспериментальных работ, все же и в настоящее время существует разноречивость мнений относительно направления равнодействующей удельных давлений, точки ее приложения [64] и наличия свободных (избыточных) горизонтальных сил, вызываемых давлением при установившемся процессе прокатки [87].
Еще Верещагин [63] нашел, что равнодействующая полного давления металла на валки направлена вертикально и параллельно линии центров валков.
Сначала Верещагин, а впоследствии Соболевский [88], И. М. Павлов [61], Гутовский и Сведе-Швец [65] весьма четко указали на отсутствие избыточных сил, вызываемых горизонтальной слагающей давления, в направлении прокатки (Грум-Гржимайло [89] и Пуппе [90]) или в обратном направлении (Головин [67]).
Обычно при рассмотрении сил в процессе прокатки совершенно не учитывают опережение, оказывающее большое влияние на точку приложения равнодействующей.
Внедрение в производство новейших систем станов и их конструктивные особенности требуют тщательного уточнения характера распределения сил при деформации, классификации существующих и установления новых методов подсчета работы прокатки, а также анализа этих методов.
ПОНЯТИЕ ОБ УСТАНОВИВШЕМСЯ ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ И
ДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛАХ
Не касаясь пока внешних сил (натяжение полосы, инерционные усилия и пр.), займемся лишь изучением сил, действующих внутри системы (зона деформации) при установившемся процессе прокатки.