基于攀鋼軌梁廠43kgm重軌產(chǎn)品設(shè)計(jì)畢業(yè)論文_第1頁
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文檔簡介

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于攀鋼軌梁廠基于攀鋼軌梁廠 43kg/m 重軌產(chǎn)品設(shè)計(jì)重軌產(chǎn)品設(shè)計(jì)摘 要鋼軌除了要求具有高強(qiáng)度和高耐磨性外,還需要具有良好的表面質(zhì)量和外形尺精度,而孔型設(shè)計(jì)是否合理,直接影響鋼軌的尺寸精度和質(zhì)量。為了使鋼軌的產(chǎn)量及質(zhì)量達(dá)到較高的水平,在生產(chǎn)中采用合理的孔型系統(tǒng)和設(shè)計(jì)方法是必要的。本論文將結(jié)合攀鋼軌梁廠的實(shí)際情況和 43kg/m 重軌的特點(diǎn)從以下幾個(gè)方面展開:43kg/m 重軌從坯料選擇到成品發(fā)貨的系列工藝設(shè)計(jì),并以此為依據(jù)對車間進(jìn)行平面布置。對 43kg/m 重軌的延伸孔、帽型孔、軌型孔、成品孔的斷面孔型設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì) 950 軋機(jī)、800i 架軋機(jī),800ii 架

2、軋機(jī)、850 軋機(jī)相應(yīng)的配輥圖設(shè)計(jì)和導(dǎo)衛(wèi)裝置。設(shè)計(jì) 43kg/m 重軌軋制規(guī)程,制定相應(yīng)的速度制度,計(jì)算各道軋制相應(yīng)的力學(xué)參數(shù),并在此基礎(chǔ)上對電機(jī)能力進(jìn)行校核,證明軋制規(guī)程和孔型斷面設(shè)計(jì)的合理性。關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:43kg/m 重軌 孔型設(shè)計(jì) 校核 abstract in addition to the requirements of rail with a high strength and high wear resistance, but also has a good surface quality and precision of foot shape, and pass design

3、 is reasonable, the size of a direct impact on rail precision and quality. in order to make rail output and high quality, reasonable in production and design of the pass system is necessary.this paper will combine the rail beam factory pangang the actual situation and 43kg / m heavy rail from the ch

4、aracteristics of the study the following aspects: 43kg / m heavy rail options from blank to finished shipping a series of process design and use it as the basis of workshop to optimize the layout. of 43kg / m heavy rail extension of holes, hole-type cap, track-type holes, finished cross-section of t

5、he hole-hole design, the design on the basis of 950 mill frame, 800i mill frame, 800ii frame mill, 850 mill roll with the corresponding design and guide and guard. the design of 43kg / m heavy rail rolling order to develop the speed of the corresponding system, the calculation of the road, the mecha

6、nical parameters of rolling, and on this basis to check the electrical capacity to prove a point of order and pass rolling of a reasonable cross-section design sexual. keykey wordswords 43kg / m heavy rail,pass design, checking目錄摘摘 要要.i iabstractabstract.iiii1 1 緒論緒論.1 11.1 重軌生產(chǎn)現(xiàn)狀.11.1.1 國內(nèi)重軌發(fā)展現(xiàn)狀.11

7、.1.2 國外重軌發(fā)展現(xiàn)狀 .11.2 重軌生產(chǎn)工藝概述 .22 2 攀鋼軌梁廠設(shè)計(jì)概況攀鋼軌梁廠設(shè)計(jì)概況.3 32.1 廠房建設(shè)情況.32.1.1 設(shè)計(jì)規(guī)模的設(shè)想.32.1.2 主要設(shè)備.32.2 重軌主要生產(chǎn)工藝.33.2.1 坯料的選擇和處理.43.2.1 坯料加熱和加熱爐.53 3 重軌軋制孔型重軌軋制孔型設(shè)設(shè)計(jì)簡介計(jì)簡介.6 63.1 孔型設(shè)計(jì).63.1.1 孔型系統(tǒng)的選擇.63.1.2 孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn).73.1.3 孔型設(shè)計(jì)原則.83.1.4 孔型設(shè)計(jì)的一般步驟 .83.2 重軌孔型設(shè)計(jì)方法 .83.2.1 k1 成品孔設(shè)計(jì) .83.2.2 其他軌形孔設(shè)計(jì) .93.2.3 帽形孔

8、設(shè)計(jì).103.2.4 箱型孔型設(shè)計(jì).104 4 43kg/m重軌各孔型數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)重軌各孔型數(shù)據(jù)設(shè)計(jì) .114.143kg/m重軌斷面尺寸 .114.2 k1 成品孔型設(shè)計(jì) .124.3 其他軌形孔設(shè)計(jì) .134.3.1 k2 成品前孔型設(shè)計(jì) .134.3.2 k3 孔型設(shè)計(jì) .144.4 帽形孔設(shè)計(jì).164.4.1 第一個(gè)帽形孔 k6 孔型設(shè)計(jì).164.4.2 第二、三個(gè)帽形孔 k7、k8 孔型設(shè)計(jì).174.5 箱型孔型設(shè)計(jì).174.5.1 箱形孔 k9 孔型設(shè)計(jì) .175 5 軋制規(guī)程設(shè)計(jì)軋制規(guī)程設(shè)計(jì)和和相相關(guān)校核關(guān)校核.19195.1 孔型在軋輥上的配置.195.2 950 開坯機(jī)壓下規(guī)程的

9、編制 .195.3 軋制道次.195.4 速度制度.195.5 軋制壓力的計(jì)算和電機(jī)校核 .235.5.1 各道次的軋制溫度.235.5.2 電機(jī)平衡負(fù)荷校核 .245.5.3 軋制壓力的計(jì)算.245.5.4 軋制力矩的計(jì)算.276 6 導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì).30306.1 橫梁.306.2 衛(wèi)板.306.3 導(dǎo)板.317 7 重軌檢測以及缺陷產(chǎn)生和預(yù)防重軌檢測以及缺陷產(chǎn)生和預(yù)防.31317.1 重軌各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)要求.327.1.1 對鋼軌表面質(zhì)量的要求.327.1.2 對鋼軌斷面尺寸公差的要求 .327.1.3 對鋼軌外觀平直度的要求.327.1.4 對鋼軌鋼的鋼質(zhì)純凈度要求.337.1

10、.5 對鋼軌焊接接頭幾何尺寸公差的要求.337.2 高速重載鋼軌常見問題.337.2.1 鋼軌側(cè)磨.347.2.2 鋼軌波磨.347.2.3 鋼軌壓潰.347.3 常見解決損傷方法 .34結(jié)結(jié) 論論.3636致致 謝謝.3636參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).38381 緒論每米公稱重量大于 30 公斤的鋼軌,屬于重軌,重軌又分為一般鋼軌和起重機(jī)軌兩種。 一般鋼軌,指鋪設(shè)鐵路干線、專用線、彎道及隧道用軌,重軌比輕軌斷面大,能夠承受更大的力。發(fā)展鐵路運(yùn)輸是國家建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目,2002 年國內(nèi)總需求鋼軌約在 82.4 萬噸左右,其中基建用軌 23 萬噸,大維修用軌 53.4 萬噸,道岔等用軌 6 萬噸左右,國內(nèi)鋼

11、軌供大于求的矛盾比較突出。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高速鐵路運(yùn)輸?shù)氖袌鲂枨笤絹碓酱螅F道部的中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃也提出了發(fā)展我國高速鐵路的目標(biāo),不論是從我國的經(jīng)濟(jì)承受能力和技術(shù)上看,還是從市場需求和國家的政策上看,我國現(xiàn)在已經(jīng)具備了大力發(fā)展高速鐵路的各種條件,正處在一個(gè)發(fā)展高速鐵路的良好時(shí)機(jī),必須加快改造步伐,不斷開發(fā)國內(nèi)、國際鋼軌市場,不斷提高鋼軌的質(zhì)量,開發(fā)新品種,以滿足鐵路不斷發(fā)展的需要,所以研究重軌有著十分重要的意義.11.1 重軌生產(chǎn)現(xiàn)狀1.1.1 國內(nèi)重軌發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)重軌發(fā)展現(xiàn)狀目前我國國內(nèi)生產(chǎn)鋼軌主要廠家有鞍鋼,包鋼,攀鋼三家,國內(nèi)鋼廠年生產(chǎn)能力達(dá) 300 萬噸左右。其中,以生產(chǎn) 50kg

12、/m、60kg/m 重軌為主,兼能生產(chǎn)38kg/m75kg/m 鋼軌及其配套道岔軌,并能夠生產(chǎn)吊車軌,以及在線、離線熱處理鋼軌和時(shí)速 350km 高速軌。在未來,我國重軌研究將趨向于重載鐵路用超高強(qiáng)度鋼軌,我國鐵路部門在 20 年前就提出了開發(fā)超高強(qiáng)度鋼軌的要求,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究分析得到,貝氏體鋼軌適宜用在重載鐵路上。如果這種鋼軌研究成功將可以解決高速、重載鐵路要求:抵抗接觸疲勞損傷的能力,以減少鋼軌打磨費(fèi)用,同時(shí)貝氏體鋼軌可用于制作道岔中的尖軌和轍又以大幅度延長道岔的使用壽命。 21.1.2 國外重軌發(fā)展現(xiàn)狀國外重軌發(fā)展現(xiàn)狀20 世紀(jì) 70 年代,新日鐵公司八幡廠開發(fā)了電感應(yīng)加熱、軌頭噴吹壓縮空

13、氣欠速淬火的離線淬火軌(稱之為 nhh) ,1979 年又在碳素軌的基礎(chǔ)上加入cr,nb 合金元素,開發(fā)了焊縫無軟化區(qū)的 ns低合金離線淬火軌。1987 年 6 月又建成了在線余熱鋼軌淬火生產(chǎn)線,采用壓縮空氣作淬火介質(zhì),稱 dhh 軌。dhh 軌的化學(xué)成分是在碳素?zé)崽幚碥?nhh 的基礎(chǔ)上提高了 si、mn 含量,并添加了少量的 cr。隨著在線熱處理鋼軌生產(chǎn)和技術(shù)的進(jìn)一步完善,日本于 1994 年重新制定了熱處理鋼軌標(biāo)準(zhǔn),將新日鐵 dhh340,dhh370,鋼管公司thh340,thh370 統(tǒng)一為 hh340,hh370 兩種牌號并規(guī)定其化學(xué)成分及最低性能指標(biāo)。 3現(xiàn)在國內(nèi)外都在大力倡導(dǎo)研

14、究高速鐵路用重軌。鐵路的高速化是鐵路運(yùn)輸未來發(fā)展的主要方向。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高速鐵路運(yùn)輸?shù)氖袌鲂枨笤絹碓酱?,鐵道部的中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃也提出了發(fā)展我國高速鐵路的目標(biāo),不論是從我國的經(jīng)濟(jì)承受能力和技術(shù)上看,還是從市場需求和國家的政策上看,我國現(xiàn)在已經(jīng)具備了大力發(fā)展高速鐵路的各種條件,正處在一個(gè)發(fā)展高速鐵路的良好時(shí)機(jī)。4在歐州,鐵路以高速著稱,根據(jù)高速的要求以及近年來鋼軌生產(chǎn)在冶煉,軋制、熱處理等方面新技術(shù)的發(fā)展歐州正在起草新的鋼軌標(biāo)準(zhǔn)。鋼軌是輪軌式高速鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分之一,其技術(shù)要求高,執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。作為鐵路主要構(gòu)件的鋼軌的發(fā)展趨勢是:高強(qiáng)度、純凈化、嚴(yán)格控制鋼中夾雜物、提高鋼軌平

15、直度和尺寸精度。51.2 重軌生產(chǎn)工藝概述(1)成品道次萬能孔型法前蘇聯(lián)庫茲涅茨冶金公司提出,成品道次采用傳統(tǒng)二輥式孔型軋制法。用萬能機(jī)架取代,用四輥精軋孔型軋制重軌的新工藝。使軌頭的延伸系數(shù) 大于腰部的延仲系數(shù) ,頭腰延伸系數(shù)近似等于軌底延伸系數(shù)。(2)二輥孔塑一四輥孔型軋邊孔型法毛軋機(jī)是兩架二輥機(jī)架,把矩形坯軋制成軌型坯。然后經(jīng)過萬能機(jī)架和邊軋機(jī)架可逆軋制,最后經(jīng)三輥成品孔型軋出成品。新 b 鐵八皤廠采用該法。6(3)t 塑坯萬能孔型法1983 年法國薩西洛爾開發(fā)了萬能孔型軋制重軌的新方法。采用 t 型坯在萬能孔型中軋制,使軌頭、軌底部位受到更加強(qiáng)烈地加工,提高了要害部位的質(zhì)量,預(yù)計(jì)可以減

16、少 40 的軌制,提高開坯機(jī)架的軋制速度和作業(yè)率,消除連鑄坯的鑄態(tài)組織。(4)一般萬能粗軋法矩形坯直接在四輥孔型中進(jìn)行毛軋的工藝稱為一般萬能粗軋法,首先由萬能孔型的水平輥切入深腰部和對軌頭部位壓縮,隨后在其他道次利用水平輥和立輥對各部位加工,該法取代了傳統(tǒng)二輥孔型毛軋過程,進(jìn)一步降低輥耗,使重軌具有良好的對稱斷面形狀,尤其適用于連鑄坯。2 攀鋼軌梁廠設(shè)計(jì)概況2.1 廠房建設(shè)情況2.1.1 設(shè)計(jì)規(guī)模的設(shè)想設(shè)計(jì)規(guī)模的設(shè)想1966 年設(shè)計(jì)的年產(chǎn)量為 110 萬噸,計(jì)劃分兩期進(jìn)行,第一期為 90 萬噸,主體設(shè)備噸位 22500t。建設(shè)面積 90904m2有 13 項(xiàng)主要設(shè)備、7 項(xiàng)附屬設(shè)施、共有 10

17、 個(gè)跨間、總跨度為 210m,跨間長度為 660m。由于擴(kuò)建,廠房長度為696m,寬 210m,建筑面積 10 萬 m2,總投資為 119 億元。2.1.2 主要設(shè)備主要設(shè)備三座連續(xù)式推鋼加熱爐、四架軋機(jī)、7 臺熱鋸機(jī)、3 臺輥式矯直機(jī)(1300 八輥懸臂式矯直機(jī))以及兩套加工設(shè)備和空床淬火設(shè)備等。 (注:加熱爐尺寸為6.812 29.535 生產(chǎn)能力:設(shè)計(jì)能力 100 噸/小時(shí)、實(shí)際產(chǎn)量 120 噸/小時(shí)) 。開坯機(jī)為 950 軋機(jī),主電機(jī)為 5300 千瓦;軋輥中心距:1050-880mm 軋機(jī)采用二列橫列式布置,第二列主要有 2 架 800 三輥式軋機(jī),主電機(jī)為6500kw,精軋機(jī)采用

18、850 萬能軋機(jī)。主電機(jī)為 1800kw;均為直流電機(jī),2 架800 軋機(jī)公用一臺電機(jī)。2.2 重軌主要生產(chǎn)工藝軋制任何一種鋼材都可能有幾種工藝過程,本設(shè)計(jì)采用的是 200200 矩形坯經(jīng)高速帶鋸鋸切下料后,采用風(fēng)動砂輪進(jìn)行表面清理鋼坯的表面缺陷,嚴(yán)格按照爐號進(jìn)行管理。在室溫下裝入推鋼式加熱爐進(jìn)行加熱,之后進(jìn)行軋制、冷卻、矯直、鋸切等工藝進(jìn)行生產(chǎn),最后經(jīng)檢查合格后分級成倍尺料交出。其工藝流程如下:鋼坯下料清理加熱軋制鋸切寫號冷卻矯直打印檢查分級涂色打捆入庫。生產(chǎn)重軌所用的設(shè)備可采用一組軌梁橫列式四架軋機(jī),機(jī)架均為閉式結(jié)構(gòu),減速器、聯(lián)接機(jī)以及軋機(jī)工作機(jī)架間軋輥和軋輥之間均采用萬向接軸聯(lián)接,軸承采

19、用膠木瓦開式軸承,主電機(jī)功率為 530kw。 根據(jù)孔型配置圖要求安裝好軋輥和導(dǎo)衛(wèi)裝置,并調(diào)整好各機(jī)架的輥縫和鎖口間隙,務(wù)必將軋輥固定牢固,軋輥在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不能產(chǎn)生跳動,更不能產(chǎn)生軸向竄動。打開循環(huán)水閥,仔細(xì)檢查各個(gè)軋輥的輥頸和每個(gè)孔型的給水量是否充足,如發(fā)現(xiàn)異常必須立即處理。因?yàn)樗谲堜撋a(chǎn)中是十分重要的,它起著冷卻和潤滑的重要作用,一旦給水量不足,后果十分嚴(yán)重。7這是因?yàn)?,一方面由于這種膠木瓦開式軸承是用夾布酚醛樹脂(夾布膠木)在17.429.4mpa,130150溫度下壓成的,是用水而不用油潤滑的。其耐熱性和導(dǎo)熱性能很差,工作溫度不應(yīng)超過 60800 ,當(dāng)溫度較高時(shí)會迅速膨脹,并進(jìn)而發(fā)生碳

20、化,即燒瓦事故,導(dǎo)致軸承破壞;另一方面,軋件是靠與孔型的摩擦力咬入的,這種摩擦力的存在就會使得孔型產(chǎn)生磨損,而且孔型不間斷地過鋼必然會導(dǎo)致其溫度不斷地上升,如果不及時(shí)給水對孔型進(jìn)行冷卻就會加劇孔型的磨損,從而會導(dǎo)致軋件出現(xiàn)質(zhì)量問題,也造成了軋輥的浪費(fèi),這種現(xiàn)象反映在使用腿部梯形孔軋制時(shí)更加嚴(yán)重。 為保證人員和設(shè)備的安全,在確認(rèn)軋機(jī)上下和周圍無障礙物后,方可啟動軋機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。要注意必須經(jīng)過 30 分鐘左右的空轉(zhuǎn),此時(shí)要做好以下項(xiàng)目的檢查:軋機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常、各軸承的溫度是否正常、各部位緊固裝置是否有松動現(xiàn)象等等。為提高成材率,降低生產(chǎn)成本,最好是先使用 13 根相同規(guī)格的普通材質(zhì)料來進(jìn)行試軋,之

21、后再進(jìn)入正常軋制,其目的是先通過低成本原料試軋來檢驗(yàn)孔型設(shè)計(jì)是否合理,導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)和加工是否合理,軋機(jī)和導(dǎo)衛(wèi)裝置的調(diào)整是否到位。軋制溫度必須按照預(yù)定要求執(zhí)行,在試軋過程中要逐道次檢查紅熱狀態(tài)下軋件的尺寸是否符合孔型設(shè)計(jì)要求,導(dǎo)衛(wèi)裝置安裝和調(diào)整是否合適,咬入和出鋼時(shí)軋件是否正直、順暢,這些情況都必須無一例外的認(rèn)真檢查好、調(diào)整好,試軋的軋件完全符合圖紙要求,成品尺寸滿足標(biāo)準(zhǔn)要求后方可進(jìn)入到正常的生產(chǎn)程序。83.2.1 坯料的選擇和處理坯料的選擇和處理(1)坯料的選擇 一般軋鋼常用的原料為鋼錠,軋坯和連鑄坯,我們采用的是200200矩形軋坯,為了保證成品質(zhì)量,必須要先采取表面清理。由于在鋼坯表面經(jīng)常

22、存在著如結(jié)疤、裂紋、折疊、飛刺等各種缺陷,如果不在軋制前加以清理,勢必在軋制中不斷擴(kuò)大,并引起更多的缺陷,甚至?xí)绊戜撆鬈堉茣r(shí)的塑性與成型。(2)坯料的檢查清理對于本次研究中的矩形坯料采用檢查清理工序如下:拋丸、超聲波探傷、無損表面探傷、修磨。拋丸處理即用一定質(zhì)量的鋼球通過外力作用撞擊在鋼坯上,使鋼坯表面的氧化鐵皮等污染物脫落,從而暴露鋼坯表面缺陷的一種方法。傳統(tǒng)的清理方法就是采用酸洗。由于在酸洗過程中對環(huán)境產(chǎn)生極大的污染,在各國對環(huán)境保護(hù)的日益重視的情況下,酸洗的的基建投資和、用于廢酸處理的運(yùn)行費(fèi)用都越來越高。70年代后期逐漸以拋丸處理替代了酸洗處理。探傷包括內(nèi)部探傷與外部探傷。一般采用超聲

23、波探傷和熒光磁粉探傷對坯料的內(nèi)部質(zhì)量與外部質(zhì)量加以檢測。清理坯料表面缺陷的方法有:人工火焰槍清理、火焰清理機(jī)清理、人工風(fēng)鏟清理、人工砂輪修磨清理、修磨機(jī)清理?,F(xiàn)在清理鋼坯的主要方法是修磨機(jī)清理,少量的局部缺陷輔助以人工砂輪修磨清理。3.2.1 坯料加熱和加熱爐坯料加熱和加熱爐(1)坯料的加熱在軋鋼之前,要將原料進(jìn)行加熱,其目的是提高鋼的塑性,降低變形抗力及改善金屬內(nèi)部組織和性能,以便于軋制加工,這就是說一般要將鋼加熱到奧氏體單相固溶體組織的范圍內(nèi),并使有較高的溫度和足夠的時(shí)間以均化組織及溶解碳化物,從而得到塑性高、變形抗力低、加工性能好的金屬組織,一般為了更好地降低變形抗力和提高塑性,加工溫度

24、盡量高一些好,但是不正確的加熱制度可能會引起鋼的氧化、脫碳,氣泡暴露、過熱、過燒等缺陷,還將降低鋼材的質(zhì)量甚至導(dǎo)致廢品,因此鋼的加熱溫度主要應(yīng)根據(jù)各種鋼的特性和壓力加工工藝要求,從保證鋼材的質(zhì)量及多快好省地生產(chǎn)鋼材出發(fā)來確定。(2)加熱爐 從鋼坯在爐內(nèi)的移動方式有推鋼式加熱爐與步進(jìn)式加熱爐兩大類。推鋼式加熱爐分帶下加熱的和不帶下加熱的兩種,上下加熱的推鋼式加熱爐多用于加熱斷面尺寸超過 100120mm 的方坯。步進(jìn)式加熱爐有步進(jìn)底式加熱爐、步進(jìn)梁式加熱爐、梁底組合式加熱爐三種。爐子以液體燃料或氣體燃料作為熱源,用裝在加熱段、均熱段端墻上的噴嘴或燒嘴燒鋼。本次根據(jù)提供設(shè)備要求采用推鋼式加熱爐對坯

25、料加熱。3 重軌軋制孔型設(shè)計(jì)重軌軋制孔型設(shè)計(jì)簡介簡介3.1 孔型設(shè)計(jì)孔型設(shè)計(jì)型鋼孔型設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括三個(gè)方面:1)斷面孔型設(shè)計(jì)。根據(jù)原料和成品的斷面形狀和尺寸及產(chǎn)品性能的要求,確定孔型系統(tǒng)、軋制道次和各道次的變形量,以及各道次的孔型形狀和尺寸。2)配輥確定孔型在各機(jī)架上的分配以及在軋輥上的配置方式,以保證軋件能正常軋制、操作方便、成品質(zhì)量好、軋機(jī)產(chǎn)量高。3)軋輥附件設(shè)計(jì)導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計(jì)。導(dǎo)衛(wèi)裝置應(yīng)保證軋件能按照嗦要求的狀態(tài)進(jìn)出孔型,或者使軋件在孔型以外發(fā)生一定的變形,或者對軋件起矯直或翻轉(zhuǎn)作用等。43kg/m 重軌的孔型設(shè)計(jì)也是基于上述內(nèi)容進(jìn)行的。93.1.1 孔型系統(tǒng)的選擇孔型系統(tǒng)的選擇目前國

26、內(nèi)重軌孔型系統(tǒng)有兩種,一種是:梯形孔-帽形切深孔-帽形延伸孔-軌形切深孔-軌形延伸孔,另一種是:箱型孔-梯形孔-帽形切深孔-帽形延伸孔-軌形切深孔-軌形延伸孔。前一種孔型系統(tǒng)無箱型孔,該系統(tǒng)對鋼坯規(guī)格的適應(yīng)性較差,不能對鋼坯進(jìn)行再次規(guī)整,使帽形孔軋件尺寸不穩(wěn)定,成品鋼軌斷面規(guī)格波動大不易控制。同時(shí)在無鋼坯除鱗裝置的情況下,鋼坯上的氧化鐵皮因無箱形孔的破鱗作用易被壓入鋼坯表面,鋼軌表面質(zhì)量較差,難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。該系統(tǒng)孔型適用于機(jī)架數(shù)目少,軋制道次少,孔型配置困難的軋機(jī)。后一種孔型系統(tǒng)對鋼坯的適應(yīng)性強(qiáng),成品規(guī)格易控制。同時(shí)箱形孔的大壓下和軋件翻轉(zhuǎn)對錒坯除鱗會起到作用。該孔型系統(tǒng)一般是由二個(gè)箱形孔

27、,一個(gè)梯形孔,一個(gè)帽形切深孔,二個(gè)帽形延伸孔和一個(gè)軌形切深孔、45 個(gè)軌形延伸孔構(gòu)成??仔蛿?shù)目 7-10 個(gè),可加工斷面較大的鋼坯,坯到材的壓縮比大,軌底加工質(zhì)量較好。但該孔型系統(tǒng)要求的機(jī)架數(shù)較多,軋機(jī)輥身總長較大。結(jié)合軌梁廠的設(shè)備狀況以及供應(yīng)產(chǎn)品的特點(diǎn),選用后一種孔型系統(tǒng)生產(chǎn)43kg/m 鋼軌較為合理即:箱形孔-梯形孔-帽形切深孔-帽形延伸孔-軌形切深孔-軌形延伸孔。重軌軌形孔數(shù)目一般采用46個(gè),帽形孔一般采用3個(gè),梯形孔1個(gè),箱形孔2個(gè)。采用4個(gè)軌形孔系統(tǒng)生產(chǎn)43kgm 鋼軌,軋制壓力大,壓下量大,軌底腿尖側(cè)壓大,易出現(xiàn)斷輥、掰輥環(huán)及扭脖子事故,增加了非正常生產(chǎn)的調(diào)整時(shí)間及調(diào)整過程帶來的不

28、合格品,輥耗大,孔型磨損快,易使軋輥表面剝落,出現(xiàn)麻點(diǎn),從而形成軋件軋痕。采用5個(gè)軌形孔時(shí)由于950軋制時(shí)間變短,溫降不多,800/850軋件變形抗力不大,軋件表面質(zhì)量得到改善,且軋制節(jié)奏匹配性增強(qiáng),軌形孔軋件尺寸精確,易達(dá)到提高軋件表面質(zhì)量、成品斷面規(guī)格及降低輥耗的目的。因此,采用5個(gè)軌形孔軋制。3.1.2 孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)延伸孔型系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)有:(1)可在同一孔型中軋制多種尺寸不同的軋件,共用性大??梢詼p少孔型的數(shù)目及換輥次數(shù),有利于提高軋機(jī)的作業(yè)率。(2)在軋機(jī)斷面相等的條件下,箱形孔型系統(tǒng)的孔型在軋輥上的切槽較淺,這樣提高了軋機(jī)的強(qiáng)度,可增大壓下量。(3)在孔型中,軋件寬

29、度方面上的變形比較均勻,同時(shí),孔型中各部分之間的速度差較小,所以孔型磨損較為均勻,且磨損程度和變形功也想對小些。(4)軋機(jī)在箱形孔型中軋制,氧化鐵皮易脫落比在光棍上軋制更穩(wěn)定。軋機(jī)斷面溫降也較均勻。(5)由于箱形孔型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),不能軋出正確的方形和矩形斷面,軋件斷面越小,這種缺點(diǎn)就越突出。(6)軋機(jī)在箱形孔型中只能在一個(gè)方面上受到壓縮,其側(cè)面表面不一平直,有時(shí)出現(xiàn)皺紋,同時(shí)角部的加工也不足。精軋機(jī)萬能孔型系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)有:(1) 孔型的共用性好,軋機(jī)在孔型中變形均勻,孔型的磨損均勻。(2) 軋制時(shí)脫去表面的氧化鐵皮,軋出的成品表面質(zhì)量好。(3) 延伸系數(shù)小,反壓孔要用夾料輥。軋制重軌的孔型系統(tǒng)一般

30、有直軋孔型系統(tǒng)、斜軋孔型系統(tǒng)、混合孔型系統(tǒng)。直軋孔型系統(tǒng)是指重軌孔型的兩個(gè)腿同時(shí)處于軋輥軸線的同一側(cè),腰與軋輥軸線平行的孔型系統(tǒng),如圖所示。其優(yōu)點(diǎn)是軋輥軸向串動力小,不需工作斜面,孔型占用棍身長度小,在輥身長度一定的條件下可多配孔型。其缺點(diǎn)主要是:孔型側(cè)壁斜度小,軋件軋后不易脫槽,軋槽磨損后軋輥重車量大;軋輥刻槽深,槽底工作直徑小,軋輥強(qiáng)度低。10斜軋孔型系統(tǒng)是指重軌孔型的兩個(gè)開口腿不同時(shí)處于腰部的同一側(cè),腰與水平軸線有一夾角。其優(yōu)點(diǎn)是孔型側(cè)壁斜度大,孔型寬度容易修復(fù),軋輥重車量小,軋輥壽命高。其缺點(diǎn)是軋輥軸向串動力大,為控制軸向串動,需配置工作斜面,孔型占用輥身長度較大。根據(jù)軋機(jī)的具體條件,

31、可采用各種混合孔型系統(tǒng),如成品孔和成品前孔采用用直邊斜軋孔型,其它各孔型采用直軋孔型;或在軋制程序的前幾個(gè)孔型采用斜軋孔型,后幾個(gè)孔型采用直軋孔型,或采用其它的混合形式。根據(jù)攀鋼軌梁廠 950/800/850 二列式軌梁軋機(jī)的工藝特點(diǎn),結(jié)合生產(chǎn)重軌的經(jīng)驗(yàn),確定斜軋孔型系統(tǒng)。該孔型系統(tǒng)由一個(gè)箱形孔、兩個(gè)切深孔和七個(gè)直軋孔組成。3.1.3 孔型設(shè)計(jì)原則孔型設(shè)計(jì)原則采用正確的孔型設(shè)計(jì)可以使軋制異型面型鋼嗦不能避免的不均勻變形盡可能發(fā)生在前幾個(gè)孔型中,而不是在全部孔型中。在前幾個(gè)孔型中,金屬的溫度較高,其變形抗力不大,并且塑性也較好(與以后幾個(gè)孔型中的金屬相比較) 。在其它幾個(gè)孔型中,必須盡可能采用均

32、勻的壓縮和斷面各部分均勻的延伸,因?yàn)橹挥性谶@樣的條件下才能得到形狀正確的、內(nèi)應(yīng)力較小的最終產(chǎn)品,而能量消耗和軋輥的磨損都最少。113.1.4 孔型設(shè)計(jì)的一般步驟孔型設(shè)計(jì)的一般步驟鋼軌孔型設(shè)計(jì)方法是一般的軌形孔采用按斷面各組成部分分配變形系數(shù)的辦法來確定,而帽形孔一般用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及考慮軋制條件進(jìn)行作圖的方法術(shù)設(shè)計(jì)。鋼軌孔型設(shè)計(jì)的一般步驟如下:(1)鋼軌孔型設(shè)計(jì)方法根據(jù)具體條件選定孔型系統(tǒng),確定軋制道次以及軌形孔、帽形孔數(shù)目。(2)根據(jù)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,計(jì)算成品孔各部分尺寸,并求出斷面各部分面積。(3)根據(jù)鋼軌斷面特點(diǎn),確定各軌形孔各部分的變形系數(shù),計(jì)算各軌形孔各部分的尺寸。(4)根據(jù)第一個(gè)軌形孔設(shè)計(jì)

33、帽形孔。(5)根據(jù)第一個(gè)帽形孔確定進(jìn)入坯料尺寸。(6)根據(jù)進(jìn)入第一個(gè)帽形孔坯料和鋼坯尺寸,設(shè)計(jì)其他延伸孔型。123.2 重軌孔型設(shè)計(jì)方法3.2.1 成品孔設(shè)計(jì)成品孔設(shè)計(jì)1k(1) 鋼軌成品控設(shè)計(jì)特點(diǎn) 軌頭頂部是由凸起的圓弧構(gòu)成因此成品孔與其他軌形孔不同,軌頭開口應(yīng)在其對稱軸線上(圖 3.1),即開口在軌頭的中央,但軌底開口則不能在中間。否則不能得到平直的軌底,而將軌底開口位置放在其一側(cè),而且成品孔應(yīng)采用斜配。由于成品孔斜配,當(dāng)軌底開口在上時(shí),軌頭在軋制線上,軋件出孔后由于軌頭的自重的影響產(chǎn)生向下扭轉(zhuǎn),而造成上腹高超出公差。當(dāng)軌底開口在下時(shí),則會減輕因自重扭轉(zhuǎn)的影響。同時(shí),為減輕軌頭扭轉(zhuǎn),可以采

34、用下壓力配置。對于輕軌軋制由于軌頭扭轉(zhuǎn)不是主要問題,采用上壓力配置以減輕軌底上衛(wèi)板的負(fù)荷。圖 3.1 鋼軌成品孔開口位置與配置 (2)成品孔尺寸計(jì)算 成品尺寸根據(jù)產(chǎn)品尺寸和公差及熱膨脹系數(shù)確定。1k3.2.2 其他軌形孔設(shè)計(jì)其他軌形孔設(shè)計(jì) 在全部軌形孔(46 個(gè))中的總延伸系數(shù)為 2.73.2,平均延伸系數(shù)1.191.23。成品孔中整個(gè)斷面的延伸系數(shù)從,其它軌形1k1.081.061孔則按順序增加,第一個(gè)軌形孔(即切深孔)中的延伸系數(shù)為 1.31.42。至于軌形孔斷面各部分延伸系數(shù)分配,則是不均勻的。對于鋼軌來說,腰部占的斷面面積比例小,不怕腰拉腿。因此,除了成品孔保持腰部、頭部和腿部的延伸系

35、數(shù)接近相等外,即。其他各孔tdy均采用。其從。tdy03. 001. 0td軌形孔設(shè)計(jì)主要是根據(jù)各軌形孔各部分變形量逆軋制順序逐道次確定各軌形孔尺寸。當(dāng)軌形孔采用斜配時(shí),為減小軸向力,防止軋輥軸向串動,延伸系數(shù)必須滿足以減小開口腿部、開口頭部的側(cè)壓。13,dbdktbtk部分各種型號鋼軌軌形孔各部分的延伸系數(shù)分配實(shí)例見表 3.1。當(dāng)?shù)玫礁鞑糠盅由煜禂?shù)后,即可求得后次道對應(yīng)部分的面積,即: (3-223112yyyyyyffff,1) (3-223112dkdkdbdkdkdbffff,2) (3-223112dbdbdkdbdbdkffff,3) (3-223112tktktbtktktbff

36、ff,4) (3-223112tbtbtktbtbtkffff,5)表 3.1 部分型號鋼軌軌形孔各部分的延伸系數(shù)分配實(shí)例型號各部分延伸系數(shù)k1k2k3k4k5k6p65閉口頭 db開口頭 dk閉口腿 tb開口腿 dk腰 部 y1.1131.1081.071.051.071.11.071.11.071.1151.121.091.121.0951.161.131.0751.131.1051.241.161.11.121.11.261.121.091.121.091.275p50閉口頭 db開口頭 dk閉口腿 tb開口腿 dk腰 部 y1.0871.0781.081.0551.081.0811.0

37、41.1121.0641.171.1411.081.1131.0781.2361.1331.091.1311.091.2551.131.0871.131.091.2951.1161.0811.1151.081.286p43閉口頭 db開口頭 dk閉口腿 tb開口腿 dk腰 部 y1.041.111.111.051.0891.11.1261.121.051.111.1191.0921.121.0851.2751.1311.1181.1321.0921.2861.1221.091.131.0921.341.111.0851.1011.0861.3353.2.3 帽形孔設(shè)計(jì)帽形孔設(shè)計(jì)帽形孔的作用是為

38、加工軌底和軌頭。軌底加工是依靠帽形孔切深度以及擴(kuò)張和局部大壓下所產(chǎn)生的強(qiáng)迫寬展,而形成寬而薄的軌底和提高軌底質(zhì)量。軌頭加工是帽形孔內(nèi)除對軋件進(jìn)行垂直壓下外,還有一定的倒壓,以提高軌頭質(zhì)量。但軌頭的側(cè)壓雖不宜過大,以免造成咬入團(tuán)難、軋槽磨損加快和造成產(chǎn)品缺陷。進(jìn)入第一個(gè)軌形孔的帽形孔尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)滿足第一個(gè)軌形孔需要,其余帽形孔則無法精確計(jì)算,只要通實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)利用做圖的方法得出。為減輕帽形孔頭部側(cè)壁局部嚴(yán)重磨損,常采用梯形坯或帶槽底斜度的矩形坯。坯料高度。在0h咬入條件允許時(shí)適當(dāng)取大,具體取值為:mmhhm3010一一一一一一一一0mmhbm100一一一一一一一一一一03.2.4 箱型孔型設(shè)計(jì)箱型孔型

39、設(shè)計(jì)箱形孔是鋼坯和梯形孔之間的過渡孔型。因此確定箱形孔尺寸時(shí),既要保證鋼坯能進(jìn)孔型、不咬鐵絲、不扭轉(zhuǎn)。又要保證梯形孔能充滿但又不出耳子。4 43kg/m 重軌各孔型數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)重軌各孔型數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)4.1 43kg/m 重軌斷面尺寸重軌斷面尺寸43kg/m 重軌端面如圖 4.1 所示 圖 4.1 43kg/m 重軌斷面圖4.2 成品孔型設(shè)計(jì)1ka腰部尺寸(1)孔型寬度 (4-1)mmbbk8 .411013. 1401014. 1012. 11(2)腰厚因系統(tǒng)采用斜軋孔型,為保證軋件尺寸,在此采用部分負(fù)公差。 (取部分負(fù)公差)mmddk0 .145 . 05 .141(3)腰部面積 (4-21112

40、.19850 .148 .141mmdbfy2)b.頭部尺寸(1)軌頭高mmh70.91.013701(2)開口頭和閉口頭高由于成品孔頭部開口位置在中間,取輥縫 s=14.0mm,則: (4-mmshhhdbdk5 .280 .149 .7021211113)(3)開口頭和閉口頭厚度端部厚度: mmaadbdk7 .33429 .70013. 14211 根部厚度: mmbbdbdk8 .40420 .14013. 14211(4)開口頭和閉口頭面積 211mm6 .0611.58240.87 .332121ddddbdkhbaffc腿部尺寸(1)腿高mmh5 .115013. 10 .114

41、1 mmxh9 .38013. 12/ )26 .18114(1(2) 開口腿和閉口腿高度端部高度: (4-mmhhhhbaka3 .3829 .385 .1152-11114)根部高度: (4-mmshhhbbkb5 .1220 .149 .3821115)(3)開口腿和閉口腿厚度腿根厚度:腿中部厚度:腿端厚度:(4)開口腿和閉口腿面積 9 .126 .252121111111abtttbtkhhabff29 .9773 .385 .12mmd.孔型垂直中心線位置 2221111111tbtkdbdkkdbbbbbbmm5 . 8725.6-40.88 .141214.3 其他軌形孔設(shè)計(jì)4.

42、3.1 成品前孔型設(shè)計(jì)成品前孔型設(shè)計(jì)2ka.腰部尺寸(1) 孔型寬度取腰部寬展:,則:mmb31mmbk8 .3813141.82 (2) 腰厚取孔型腰部壓下量,則:1kmmd5 . 110 .14112dddkkmm5 .155 . 1(3) 腰部面積 (4-6)22224 .21515 .158 .138mmdbfkky (4)腰部延伸系數(shù) (4-7)08. 12 .19854 .2151121yyyffb.頭部尺寸(1)頭部面積mmbbtbtk6 .2580 .14013. 12711mmcctbtk5 .2245 .126 .2511mmaatbtk9 .1243 .385 .2211

43、取孔頭部延伸系數(shù),則:1k04. 1,11. 111dbdk ,21123 .104004. 13 .1000mmffdbdbdk 21123 .111011. 13 .1000mmffdkdkdb(2)頭部高度由于成品孔頭部開口位置在中間,所以給以一定的垂直壓下量 2.1mm,而不給側(cè)壓,使其自然充滿孔型而不形成耳子。因此,開口頭和閉口頭高度為: mmhhhhdbdkdbdk5 .225 . 2205 . 2/1122則:h2 開=h1 閉+5.1=50.4+5.1=55.5mmh21 開=22.5mmh22 開=33mmh2 閉=h1 開-0.9=50.4-0.9=49.5mmh21 閉=

44、17mmh22 閉=32.5mm取第一成品孔之頭部延伸系數(shù):上頭 u=1.07,頭=1.06取第一孔之腿延伸系數(shù) u 腿閉=1.1,u 腿開=1.05則:f2 腿開=863x1.1=956 2mmf2 腿閉=863 1.05=905 2mmf2 頭開=998 1.06=1055 2mmf2 頭閉=998 1.07=1061 2mm按照頭厚設(shè)計(jì)原則計(jì)算出:t21 閉=29.8 mmt22 閉=39.8mmt21 開=29.6mmt22 開=39.8mm按照腿厚設(shè)計(jì)原則得:t21 開=10.5mmt22 開=14.5mmt23 開=25.7mmmt21 閉=11.8mmt22 閉=15mmt23

45、閉=25.8mm4.3.2 孔型設(shè)計(jì)孔型設(shè)計(jì)3k取 b=2.8 b3=136,d=2.5 ,d3=18.5b3 開=b2 閉+1.5+30.5+1.5+32 mmb2 閉=b2 開-(-0.5)=30.5+0.5=31 mmh3 開=h2 閉+7.5=49.5+7.5=57 mmh31 開=24 mmh32 開=33 mmh3 閉=h2 開h31 閉=22.5 mmh32 閉=33 mm取第三孔之 u2 腿開=1.08u2 腿閉=1.12u2 頭開=1.09u2 頭閉=1.12則第三孔型之各部面積計(jì)算如下:f2 腿開=905 1.12=1010 2mmf2 腿閉=956 1.08=1030 2

46、mmf2 頭開=1061 1.12=1188 2mmf2 頭閉=1055 1.09=1150 2mm按頭厚設(shè)計(jì)原則計(jì)算出t31 閉=31 mmt32 閉=43 mmt31 開=30 mmt32 開=44.2 mm按腿厚設(shè)計(jì)原則計(jì)算出:t31 開=11.2 mmt31 開=15 mmt31 開=27 mmt31 閉=11.6 mmt31 閉=15.8 mmt31 閉=28mm其他的孔型尺碼均同理可以計(jì)算出第一個(gè)軌形孔與最后一個(gè)帽形孔關(guān)系(第五與第六孔的關(guān)系)第 5 孔頭寬為 118mm為了減輕 5 孔之后的馬達(dá)負(fù)擔(dān),因此第 6 孔之頭部不需要太寬 故將第 6孔頭寬定為 112mm,即,b-h=-

47、6mmb-h=128-116=12mm底部 b-h=220-176.5=43.5mm咬入角 a=26.6 度帽形孔是根據(jù)前所述原則,使用作圖協(xié)助確定,現(xiàn)將其咬入角 ,延伸系數(shù) 面積減縮等數(shù)據(jù)列于表 4.2表 4.2 咬入角與延伸系數(shù)和面積縮減量孔型斷面積咬入角延伸系數(shù)面積縮減第 9 孔32500第 8 孔25200311.297300第 7 孔1955030.41.295650第 6 孔15830271.2337204.4 帽形孔設(shè)計(jì)4.4.1 第一個(gè)帽形孔第一個(gè)帽形孔孔型設(shè)計(jì)孔型設(shè)計(jì)6k(1) 帽形孔高度mh 取孔寬展量,則帽形孔的高度為:6kmmb8 .1067k 。 (4-8)mmbbh

48、m0 .1158 .108 .125661(2) 帽形孔底寬mb 拉縮量的取值一般在,在咬入條件允許時(shí),可適當(dāng)增大其拉縮量, mm2515取第一個(gè)帽形孔腿高拉縮量為 44.4mm,則帽形孔底寬:mb 。 mmhbtkm2314 .44466 .7268251561 (3) 帽形孔頂寬1mb 按順軋制方向第一個(gè)軌形孔頭部壓下量為,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取為 5.5mmmm60則帽形孔頂寬: 。1mb mmhbdm0 .1175 . 5465 .320 .336061 (4) 帽形孔腿厚、mama為使第一個(gè)軌形孔中閉口腿不產(chǎn)生楔卡,而開口腿有一定側(cè)壓,最后一個(gè)帽形孔兩邊的腿厚、不應(yīng)相等,即ndbaanbnabn

49、npyd221120取加速度 a=60,減速度 b=65故采用梯形速度制度 nd1=nd=70r/min等速軋制時(shí)間 t 等= (5-222601222knbnandlndpyd4)t 等=1.5 秒軋制周期: (5-等tbnanbnnannpypdyd5)t1=3.7 秒第二道翻鋼道次,9800g1000, 2 . 0umin/208,秒,mmsrntyj)100035475(98001 . 0285514. 360pnmin/8 .47 rnp等速軋制時(shí)間 t等=60652)6065(706528 .47602205 .8514. 3880560701222秒等0 . 2t軋制周期0 .

50、2658 .476020658 .47706020702t=4.2 秒2t第三道:9800g1000, 2 . 0umin/205,秒,mmsrntyj)598001 . 05354752(86814. 3301pn =54.5r/min 故采用梯形速度制度ddnn3取min/703rnndd等速軋制時(shí)間:t等= (5-222601222knbnandlndpyd6) =2.3 秒軋制周期0 . 2655 .546020655 .54706020703t =4.24 秒第四道翻鋼:9800g1000, 2 . 0umin/208,秒,mmsrntyj)10006475(98002 . 0291

51、614. 360pn =42.38 r/min,采用梯形速度制度,取ddnn4min/704rnndd等速軋制 t 等= (5-222601222knbnandlndpyd7) =3.4 秒軋制周期0 . 2655 .546020655 .54706020703t =4.24 秒第五道:9800g1000, 2 . 0umin/202,秒,mmsrntyj)598001 . 05354752(86814. 3305pn =44 r/min 故采用梯形速度制度ddnn3取min/703rnndd等速軋制時(shí)間:t 等= (5-8)222601222knbnandlndpyd =2.3 秒軋制周期0

52、 . 2655 .546020655 .54706020703t =6.8 秒故 950 軋機(jī)軋制一根鋼材所需的時(shí)間t950=t1+t2+t3+t4+t5+tj1+tj2+tj3+tj4+tj5+ t=3.75+4.15+5.5+5.7+6.5+5+8+5+4+4+20=72 秒2) 800 軋機(jī)速度制度800 軋機(jī)為恒轉(zhuǎn)速軋制,轉(zhuǎn)速為 090100 r/min取 n=90 r/min (5-9)由此可得,t6=4.9s,t7=8.8s,t8=10.4s,t9=12s, 3) 850 軋機(jī)軋制速度的確定850 軋機(jī)為橫轉(zhuǎn)速軋制,軋制速度為 0100200 r/min取 n=100r/min (

53、5-10)60lltvdn60lltvdn所以 t12=13.4s.各道次間隙時(shí)間的取定:6778899106 ,10 ,10.2 ,10 ,jjjjts ts tsts從而可得各軋機(jī)的軋制時(shí)間為:t800i=t6+t7+t8+67jt78jt89jtt=4.9+8.8+10.4+6+10+10=50.1st800ii=t9+t =12+10=22st850=159+10=25.9st 總=t800i+t800ii+t850+t950=50.1+22+25.9+72=214.4s5.5 軋制壓力的計(jì)算和電機(jī)校核5.5.1 各道次的軋制溫度溫降公式: (5-11)t1開軋溫度 k;tz熱輻射時(shí)間

54、;tz=(該道次的軋制時(shí)間+下一道次的軋制時(shí)間)/2+間隙時(shí)間;c常數(shù),取 c=4;p常數(shù)值,取 p=1.166;g坯料重量f坯料散熱面積。由前面計(jì)算可求得各道次 tz根據(jù)軌梁廠實(shí)際情況,950 軋機(jī)的開軋溫度為 1130,950 軋機(jī)至 800 軋11133t.130().1000zttf cttg p 機(jī)的溫降取為 50,則 800 軋機(jī)的開軋溫度為 1080。結(jié)合前面數(shù)據(jù),帶入上面公式,可求得各道次溫降,從而可得各道次溫度列入表 5.2 中:表 5.2 43kg/m 重軌道次與溫度道次123456789101112溫度11301124.61106.81098.210821072.6105

55、6.71043.81024.61006.81034.71056.85.5.2 電機(jī)平衡負(fù)荷校核正確計(jì)算軋制過程所需力矩和功率是驗(yàn)算軋機(jī)能力,傳動機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和設(shè)計(jì)新軋機(jī)的重要力能參數(shù)之一。軋制力(軋制總壓力)和他對于兩軋輥中心連線的垂直距離(力臂)的乘積稱之為軋制力矩。如果去掉由水平力引起的力矩,則軋制力矩可由單元zm體素對一個(gè)軋輥?zhàn)饔玫拇怪绷Τ艘韵鄳?yīng)的力臂來計(jì)算:= (5-zmrrlyllylyxdxtbxdxtbxdxpb0012)忽略摩擦力,簡化之= (5-zmlyxdxpb013)式中 py,ty單位眼里和單位摩擦力之垂直分量;lr中性面處變形區(qū)長度。如果用總壓力 p 對軋輥中心的垂直距

56、離(力臂)a 的乘積來表示軋制力矩,則=p azm因此欲求出軋制力矩除需確定總壓力的大小外,還需確定總壓力對軋輥中心連線的距離,后者與總壓力的作用方向及作用點(diǎn)有關(guān),總壓力的作用方向及作用點(diǎn)視軋制條件而異,不能認(rèn)為在任何軋制過程中總壓力的方向都是垂直于軋制方向的。5.5.3 軋制壓力的計(jì)算軋制壓力 p 等于平均單位壓力與接觸面水平投影面積 f 之乘積,所以確p定金屬作用在軋輥上的總壓力,就歸結(jié)為計(jì)算接觸面積和平均單位壓力。首p先確定接觸面的水平投影面積。接觸面積和軋件變形前后的幾何尺寸有關(guān)軋制非舉行斷面的孔型,接觸面積亦可近似按以下公式計(jì)算: f=(b+b)/2, (5-14)hrbfbfhhh

57、/式中 fh,fh分別為軋前,軋后軋件斷面面積; b,b軋前,軋后軋件的最大寬度。金屬作用在軋輥上的單位面積上的總壓力可表示為化簡)(1 (kmp可得 p= (5-22 . 16 . 11 2hhrhkhhhhrhrbbhh15)k=9.8mpamnct)4 . 1)(01. 014(2/)01. 014(1 . 0mmsnt,式中 a 取 0.8)005. 005. 1 (ta1) 950 開坯機(jī)軋制壓力計(jì)算選取 950 開坯機(jī)變形量最大的 k8孔作為校核基準(zhǔn),開坯機(jī)軋制溫度取軋制9000c,軋制壓力計(jì)算如下:k=9.8mpamnct)4 . 1)(01. 014(=9.8=65.41 .

58、218. 32/)01. 014(1 . 0mmsnt =0.318=0.8)005. 005. 1 (tah=8666217=40mm,h=10608208=51mm%5 .27%100404051hhhl=mmhr3 .721147588.1140475hr查出 f()=1.25,hr軋制壓力為p=k=73.5212.51411.5kn),(hrlfb25. 13 .722) 800軋機(jī)軋制壓力計(jì)算選取 800 軋機(jī)上的 k5孔作為軋機(jī)校核基準(zhǔn),850 軋機(jī)上的軋制溫度取終軋溫度計(jì)算 9000c 計(jì)算。變形抗力,=73.5mpa;)1400(147. 0ts)9001400(147. 0s

59、h=4798233=20.6mm,h=5744228=25.2mm%3 .22%1006 .206 .202 .25hhhl=mmhr436 . 440042.196 .20400hr查出 f()=1.35,hr軋制壓力為 p=k=73.5 225.5959.80kn (5-),(hrlfb35. 14316)3) 800軋機(jī)軋制壓力計(jì)算選取 800 軋機(jī)上的 k2孔作為軋機(jī)校核基準(zhǔn),850 軋機(jī)上的軋制溫度取終軋溫度計(jì)算 9000c 計(jì)算。變形抗力,=73.5mpa;)1400(147. 0ts)9001400(147. 0sh=3406244=13.96mm,h=3633241=15.1m

60、m%1 . 8%10096.1396.131 .15hhhl=mmhr35.2114. 140065.2896.13400hr查出 f()=1.25,hr軋制壓力為 p=k=73.5 242.5475.671kn (5-),(hrlfb25. 135.2117)4) 850 軋機(jī)軋制壓力計(jì)算選取 850 軋機(jī)上的 k10孔作為軋機(jī)校核基準(zhǔn),850 軋機(jī)上的軋制溫度取終軋溫度計(jì)算 9000c 計(jì)算。變形抗力,=73.5mpa;)1400(147. 0ts)9001400(147. 0sh=3406244=13.96mm,h=3662247=14.8mm%0 . 6%10096.1396.138

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