5.1. Общие сведения
В стационарной стадии прокатки скорость выхода полосы из валков 
больше окружной скорости валков 
(“опережение”), а скорость входа полосы в валки 
, наоборот, меньше 
(“отставание”). В пределах очага деформации существует поперечное сечение, в котором продольная скорость частиц металла совпадает со скоростью поступательного перемещения, сообщаемого полосе валками. Это сечение называется критическим или нейтральным. Оно делит очаг деформации на две зоны. Одна из них, находящаяся между нейтральным сечением и плоскостью выхода металла из валков, называется зоной опережения, другая, находящаяся между нейтральным сечением и плоскостью входа металла в валки,- зоной отставания [2,5].
Положение критического (нейтрального) сечения в очаге деформации характеризуется критическим (нейтральным) углом 
(рис.1).
Рис.5.1. Схема деления очага деформации на характерные зоны: 1-зона отставания, 2-зона опережения, 3- нейтральное сечение
Величина 
тесно связана с контактным взаимодействуем между металлом и валками, конкретно - коэффициентом трения 
на контакте.
Существование связи между положением нейтрального сечения и величиной 
позволяет судить о значении 
в заданных геометрических условиях прокатки.
В теории прокатки известна формула Экелунда-Павлова:
. (5.1)
Эта формула увязывает , 
и угол захвата 
(рис.5.1).
Из (5.1) следует
. (5.2)
Угол захвата можно рассчитать по формуле
, (5.3)
в которой 
- радиус валков, 
- абсолютное обжатие, а именно:
, (5.4)
и 
-начальная и конечная толщина полосы соответственно (рис.5.1).
Поскольку определить прямым измерением затруднительно, то для получения экспериментальной оценки оказывается полезным привлечь формулу, увязывающую с опережением 
.
По определению
. (5.5)
Применительно к прокатке в условиях низкого очага деформации справедлива формула Головина-Дрездена:
. (5.6)
Из (5.6) следует
. (5.7)
Подставляя (5.7) в (5.2), имеем
. (5.8)
Формула (5.8) позволяет оценить коэффициент трения 
по экспериментальному значению опережения S при заданных геометрических условиях прокатки. Эти условия определяются указанием радиуса валков , начальной толщины 
или абсолютного обжатия 
. При этом входящая в (5.8) величина 
определяется через 
и 
посредством формулы (5.3).
5.2. Выполнение работы
Цель работы:
1. Ознакомиться с опытной методикой определения опережения.
2. Выявить характер влияния внешнего трения на опережение при прокатке в гладких валках.
3. Определить расчетом коэффициент внешнего трения, используя данные опытного определения опережения.
Оборудование и инструмент.
Лабораторный прокатный стан дуо-130 ила дуо-100 с гладкими валками, имеющими две риски вдоль образующих, штангенциркуль, линейка.
Образцы.
Полосы из модельного материала с размерами 12 
12 
150 – 2 шт.
Каждая бригада получает от преподавателя по две полосы. Размеры полос измеряются и результаты заносятся в таблицу. Прокатка полос проводится за три прохода при одинаковых обжатиях за проход. Рекомендуемые значения абсолютных обжатий в каждом проходе 2,5...3,5 мм.
Прокатка обеих полос проводится при разных условия трения.
Одна полоса прокатывается на сухих гладких валках, другая натирается мелом. После каждого прохода измеряется толщина полосы и расстояние между отпечатками рисок, нанесенных на валки, на полосе - 
. Результаты измерений заносят в таблицу.
По известным размерам полосы после каждого прохода рассчитывается фактическое абсолютное обжатие за проход 
. Величина опережения рассчитывается по известным значениям расстояния между рисками на валках 
и их отпечатками на полосе (рис.5.2):
. (5.9)
Здесь величины 
и 
- в соответствии с рис.5.2, причем известна и равна 100 мм.
Рис.5.2. К расчету величины опережения при прокатке
Зная величину опережения, по формуле (5.8) можно рассчитать величину коэффициента трения.
Таблица 5.1
Данные для определения коэффициента трения при прокатке
| № обр. | № прох | Условия прокатки | Опытные данные | Расчетные | |||||||||
 , мм
|  , мм
|  , мм
|  ,
мм
| 
|  , мм
|  ,
мм
| S |  ,
рад
| ,
рад
|  , рад
| |||
| полоса сухая | |||||||||||||
| полоса с мелом | |||||||||||||
В отчете указать цель работы, описать методику определения опережения и коэффициента трения, сделать выводы о зависимости опережения от коэффициента трения и толщины полосы после прокатки.