Výpočet neutrálneho uhla vo valcovacej medzere 

doc. Ing. Rudolf Pernis, CSc.', Ing. Jozef Kasala, PhD.2 

¹Sídl. SNP 1480/133, 017 01 Považská Bystrica, Slovenská republika 
²2Trenčianska univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne, Fakulta špeciálnej techniky, Pri Parku 19, 911 06 Trenčín– Záblatie, Slovenská republika 

Valcovaciu medzeru neutrálny bod rozdeľuje na dve oblasti. Od vstupu materiálu do valcov sa nachádza oblasť zaostávania. Je charakterizovaná prechodovou rýchlosťou cez valce, ktorá je nižšia ako obvodová rýchlosť otáčajúcich sa valcov. Oblasť zaostávania končí neutrálnym bodom, ktorý má prechodovú rýchlosť rovnú obvodovej rýchlosti otáčajúcich sa valcov. Neutrálny bod je určený neutrálnym uhlom. Ďalej valcovaný materiál prechádza oblasťou predbiehania, ktorá končí na výstupe materiálu z valcov. Oblasť predbiehania je charakterizovaná vyššou prechodovou rýchlosťou, ako je obvodová rýchlosť otáčania valcov. Výpočtom neutrálneho uhla sa už zaoberalo viac autorov. Pre výpočet neutrálneho uhla bolo predložených viac výpočtových rovníc. Tie jednoduchšie rovnice dávajú vypočítané hodnoty neutrálneho uhla s vyššou odchýlkou od štandardných hodnôt. Presnejšie hodnoty neutrálneho uhla dávajú zložitejšie rovnice, často v explicitnom tvare, čo sťažuje výpočet. Rovnica pre výpočet neutrálneho uhla, ktorú predkladajú autori, je založená na myšlienke ideálneho valcovania. Takéto valcovanie je charakterizované neexistujúcim trením medzi valcami a valcovaným materiálom. Matematicky je táto podmienka vyjadrená zápisom f=0. Do diferenciálnej rovnice valcovania podľa Kármána je dosadená táto podmienka a sú stanovené rovnice distribúcie valcovacieho tlaku pre každú oblasť valcovacej medzery, oblasť zaostávania a oblasť predbiehania. Poloha neutrálneho bodu je stanovená ako priesečník oboch kriviek. Výsledná rovnica pre výpočet neutrálneho uhla je v implicitnom tvare a umožňuje priamy výpočet neutrálneho uhla. Pre porovnanie so štandardnými hodnotami neutrálneho uhla, bola zostrojená vizualizácia pre koeficient trenia f=0,15. Hodnoty pre zostrojenie tohto grafu boli získané z numerickej integrácie Kármánovej diferenciálnej rovnice valcovania. 

Kľúčové slová: teória valcovania; ideálne valcovanie; uhol záberu; koeficient trenia; neutrálny uhol