WALEC ROBOCZY – zależnie od rodzaju wyrobów można je walcować w walcach o beczkach: - płaskich , na których zachodzi swobodne poszerzenie metalu, mających zastosowanie do walcowania wyrobów płaskich typu blach i taśm. -bruzdowych, na których zachodzi wymuszone poszerzenie metalu z uwagi na odkształcenie plastyczne w wykrojach, mających zastosowanie przy walcowaniu półwyrobów, prętów i walcowników lub kształtowników bądź rur bez szwu. Zasadniczą cechą walca jest twardość jego powierzchni roboczej i rodzaj tworzywa, z którego jest on wykonany. Wyróżnia się więc: - walce nie utwardzone (150+200 HB), wykonane ze staliwa, stali węglowej kutej lub żeliwa szarego, a stosowane do walcowania w walcarkach: wstępnej i dużej, w walcarkach dziurujących do rur bez szwu; - walce półutwardzone (250+300 HB), wykonane z żeliwa, staliwa lub stali kutej, a stosowane do walcowania w walcowniach: średnich i małych, w walcarkach blach oraz na walce oporowe w walcarkach kwarto; - walce utwardzone (350+550 HB), wykonane ze stali stopowej lub żeliwa, a stosowane do walcowania na gorąco w walcarkach wykańczających: blachy i profile bruzdowe; - walce utwardzone specjalnie (550+650 HB), wykonane ze kutej stali stopowej z dużą zawartością chromu, a stosowane do walcowania w walcarkach na zimno; - walce specjalne (> 650 HB), wykonane z węglików spiekanych, a stosowane np. do walcowania w blokowych walcarkach wykańczających walcówkę. KLATKA WALCOWNICZA - walce robocze zabudowuje się w klatce walcowniczej , w której zachodzi operacja walcowania. Naciski na odkształcany metal wywierane są więc bezpośrednio przez walce robocze, których czopy ułożyskowane są w łożyskach i ich obudowach, umieszczonych w stojakach klatki roboczej. WALCARKĄ nazywa się komplet urządzeń maszynowych z własnym indywidualnym napędem, o konstrukcji mechanicznej przystosowanej bezpośrednio do wykonania operacji walcowania, wchodzącej w skład realizowanego w cyklu technologicznym przerobu plastycznego. Walcarka składa się z następujących ogniw: - klatka walców roboczych z łącznikami o odpowiedniej konstrukcji; - napęd główny - klatka walców zębatych - przekładnia zębata - urządzenia pomocnicze ZESPÓŁ WALCOWNICZY - to komplet urządzeń, przystosowanych do gatunku i temperatury przerabianego stopu oraz do wymiarów i kształtów produkowanych pasm. Jego typ konstrukcyjny nadaje nazwę całej walcowni, a charakteryzuje się go na podstawie rozplanowania względem siebie walcarek roboczych, na charakter ich pracy oraz wielkość i kształt wyrobów walcowanych. WALCOWNIA - składa się z kilku oddziałów, mających do wykonania określone operacje, wynikające z realizowanego cyklu walcowniczego: - skład materiałów wsadowych z urządzeniami do jego przygotowania poprzez: cięcie, apreturę powierzchni, zgrzanie poprzeczne; - piece grzewcze - w walcowniach gorących, lub agregaty ciągłego trawienia – w walcowniach zimnych; - zespół walcowniczy wraz z wyposażeniem do walcowania i cięcia oraz zwijania wraz z chłodnią; - wykańczalnia lub także oddziały uszlachetniania produkcji gotowej - skład wyrobów gotowych i pakowania; - warsztaty pomocnicze i służby utrzymania ruchu Miary odkształcenia plastycznego pasma poddanego walcowaniu	WARUNEK CHWYTU PASMA PRZEZ WALCE Pasmo zostanie uchwycone przez walce w momencie chwytu wymuszonego, gdy będzie spełniony warunek równowagi sił osiowych, działających na jeden walec Ponieważ po przekształceniach otrzymamy a po założeniu, iż F=0 oraz B = 0 uzyskany zależność W ustalonym procesie walcowania, przy założeniu F= B = 0 oraz pominięciu wyprzedzenia, otrzyma się warunek z którego po przekształceniach wynika zależność Z zależności trygonometrycznych wynika, że: skąd można obliczyć kąt chwytu w dowolnych warunkach walcowania wzorem: Po przygotowaniu próbki klinowej można - po podaniu jej w walce robocze, nastawione na wielkość szczeliny S zapoczątkować proces walcowania, którego przebieg zachodzi z coraz większym gniotem bezwzględnym , przy stale rosnącej granicznej wielkości kąta chwytu Proces zachodzi aż do momentu utraty przyczepności na powierzchni styku, tj. gdy nastąpi ślizganie się walców po powierzchni próbki wskutek wyczerpania zapasu sił tarcia, czyli gdy spełniony zostanie warunek Metoda maksymalnego kąta chwytu pozwala więc określić wielkość kąta tarcia w danych granicznych warunkach walcowania, uzależnionych od wielkości tarcia powierzchniowego. Występujące najczęściej przy walcowaniu współczynniki tarcia w momencie chwytu oraz związane z nim wartości dopuszczalnego kąta chwytu i wskaźnika gniotu	Kształt przekroju pasma - narzucany jest wskaźnikiem jego przekroju poprzecznego , który osiąga maksimum - indywidualnie dla zmiennych gniotów względnych , tylko dla pewnych wielkości , a przy innych maleje. Przy opory tarcia w kierunku poprzecznym są tak duże, że hamują zupełnie poszerzenie Również wraz ze wzrostem poszerzenie znacznie maleje, co jest charakterystyczne dla szerokich powierzchni styku. Kształt powierzchni styku - przy większych wskaźnikach mamy do czynienia z tzw. poszerzającymi się powierzchniami styku, które hamują poszerzanie pasm. Z kolei wydłużanie powierzchni styku, narzucanej przez wskaźnik , przez zwiększanie średnicy walców lub gniotu względnego , powoduje w obu przypadkach wzrost długości łuku styku pasma z walcami, a więc rosną siły tarcia w kierunku walcowania, utrudniając wydłużenie i powodując wzrost tendencji do płynięcia poprzecznego, sprzyjającego więc poszerzaniu. Temperatura walcowania - w zakresie Temperatur odkształcania na gorąco w przedziale od 800 do 1100°C wykazuje ona różniące się oddziaływanie, tj. dla dużych odkształceń, dających tzw. wydłużone strefy styku, krzywe te wykazują maksyma, lecz dla małych odkształceń, dających tzw. Poszerzone strefy styku, krzywe te wykazują minima. Skład chemiczny stali (rodzaj walcowanego tworzywa), który przy różnej plastyczności oddziałuje głównie na współczynnik tarcia. Rodzaj struktury - według badań Bachtinowa, powoduje, iż współczynnik tarcia wzrasta dla stali: konstrukcyjnych i narzędziowych (o 25-35%), austenitycznych (o 40%), zaś dla ferrytycznych (o 55%), oddziałując bezpośrednio na poszerzenie bezwzględne. Rodzaj tworzywa dowodzi również, iż przy wzroście własności wytrzymałościowych maleje plastyczność, a zatem wielkość poszerzenia metalu w kotlinie odkształcenia. Wysokość początkowa pasma – przy jej wzroście maleje strefa wyprzedzenia, co obniża naprężenie osiowe, ułatwiające płynięcie wzdłużne, a zatem przy walcowaniu pasm grubszych maleje poszerzenie. Prędkość walcowania - z jej wzrostem maleje współczynnik tarcia, co powoduje iż dla długich stref poszerzenie rośnie, a dla szerokich - maleje. Ilość przepustów - rozłożenie gniotów na więcej przepustów, których ilość n określa się (znając współczynniki wydłużenia: całkowitego pasma i średniego dla danego procesu walcowania) wzorem obniża wielkość całkowitego poszerzenia, będącego sumą jednostkowych poszerzeń z każdego pojedynczego przepustu. ZALEŻNOŚCI ANALITYCZNE DO OBLICZENIA WIELKOŚCI POSZERZENIA Poszerzenie bezwzględne określone może być teoretycznie, przy czym nowe metody obliczania parametrów poszerzenia ujmują szereg czynników walcowniczych kotliny odkształcenia według ogólnego równania: Nowe metody opisywane są zależnością podaną przez Z. Wusatowskiego typu: współczynniki poprawkowe uwzględniają: • temperaturę walcowania, gdyż: a = 1,005 (przy 750-950°C), lub a = 1,0 (przy >950°C); • prędkość walcowania: c = 0,97-1,02, uzależniając go funkcją od prędkości vw i współczynnika gniotu • skład chemiczny stali: d = 0,997-1.027; • tarcie na powierzchni walców: f = 1,02 - dla walców żeliwnych i stalowych, szorstkich, f = 1,0 - dla walców stalowych, utwardzonych i gładkich, f = 0,98 - dla walców stalowych, szlifowanych; -współczynniki poszerzania i gniotu - wykładnik potęgowy W ma postać Ostatecznie- uzyska się wzór na wielkość poszerzenia bezwzględnego w postaci:	ROZKŁAD PRĘDKOŚCI NA ŁUKU STYKU METALU Z WALCEM Na długości łuku styku metalu z walcem - w dowolnym przekroju x, zmieniają się następujące prędkości : - osiowa składowa prędkości obwodowej walców vw x - osiowa prędkość przemieszczania się pasma vm x \Można zatem przyjąć, że na łuku styku położony jest przekrój, w którym te składowe są sobie równe, czyli że vw x = vm x , a zatem przekrój nosi nazwę płaszczyzny podziałowej, a odpowiadający mu punkt na łuku styku nazywa się punktem podziałowym, a określający jego położenie kąt centralny nazwano kątem podziałowym , dzielącym kotlinę odkształcenia - pod względem kinematycznym, na dwie strefy: opóźnienia i wyprzedzenia, w której pasmo porusza się ze zmienną prędkością Ruchu w kierunku osiowym, spełniającą zależność METODY WYTWARZANIA GRUBOŚCIENNYCH TULEI RUROWYCH Dobór kształtu przekroju poprzecznego i wymiarów półwyrobów wsadowych na rury bez szwu uzależniony jest głównie od wymiarów poprzecznych wytwarzanych rur. Ponadto jego profil i wymiary uzależnione są także od typu urządzenia do wykonywania etapy wstępnego. Masa półwyrobu ma umożliwić uzyskanie jak największego uzysku całkowitego w linii technologicznej, co wynika z faktu, iż walcownie te pracują na obcym wsadzie. Ważnym kryterium doboru urządzenia są: - możliwość wykorzystania wsady z COS ze stali niestopowych lub stopowych, który w większości wyparł wsad walcowany, -wielkość i kształt przekroju poprzecznego wsadu oraz uzyskiwana tolerancja na grubość ścianki grubościernych tulei rurowej, -stosunek długości wsadu do średnicy przebijaka uzyskany w operacji dziurowania- przebijania, - wielkość odpadu technologicznego, wpływającego na uzysk w tej operacji, -elastyczność zmian asortymentu produkcji z uwagi na różne wymiary wsadu i pośrednicz tulei rurowych przed i po procesie dziurowania- przebijania WARUNKI CHWYTU PIERWOTNEGO-które określane są pośrednio przez opisanie warunków, zapewniających obrót i osiowe wciąganie pełnego kęsa w odcinek wstępny strefy odkształcenia, odpowiadający jego redukcji na średnicy zewnętrznej, przy czym ich analiza dowodzi, że warunki chwytu pierwotnego- określane są pośrednio przez współczynnik tarcia, zapewniający spełnienie tych warunków i są łatwe do spełnienia, gdyż polepszają się wraz ze zmniejszeniem kąta stożka wejściowego walców, jak również kąta zukosowania walców, a w praktyce WARUNEKI CHWYTU WTÓRNEGO Są trudniejsze do opisania, gdyż należy wziąć pod uwagę wszystkie czynne siły, działające pomiędzy narzędziami odkształcającymi: walcem i główką dziurawiącą, a walcowanym metalem, przy czym ich analiza dowodzi, że warunki chwytu wtórnego są trudniejsze do spełnienia, gdyż więcej czynników wpływa na nie, a ogólnie polepszają się wraz ze zmniejszeniem kąta stożka wejściowego walców oraz walcowaniem kęsów o mniejszych średnicach, jak również wzrostem kąta zukosowania walców, wraz z którym intensyfikuje się płynięcie osiowe metalu, poprzez wzrost współczynnika prędkości osiowej i gniotu przed główką, przy czym w praktyce