高速線材孔型設(shè)計說明

1、目錄1 設(shè)計說明21.1 孔型設(shè)計概述.2孔型設(shè)計的內(nèi)容 .2孔型設(shè)計的基本原則 ：22 孔型系統(tǒng)的選擇及依據(jù).32.1 孔型系統(tǒng)的選取粗軋機(jī)孔型系統(tǒng)的選取 .3 中軋、預(yù)精軋及精軋軋機(jī)孔型系統(tǒng)的選取 ：33 確定軋制道次：43.1 車L機(jī)的選擇：44 分配各道次延伸系數(shù).54.1 孔型設(shè)計計算.5確定各道次延伸系數(shù) ：.55 確定各道次出口的斷面面積 .65.1 確定各道次軋件的斷面面積 .66 各道次孔型尺寸 ：76.1 孔型設(shè)計計算.77 孔型在軋輥上的配置 .87.1孔型在軋輥上的配置原則 .8 孔型在軋輥上的配置 .97.2軋輥的平均工作直徑及軋輥轉(zhuǎn)速的確定 .9 工作輥徑的確定 /

2、.9722軋輥轉(zhuǎn)速的確定/108 力能等效計算 .138.1 力能參數(shù)計算 ;138.1.1 軋制溫度.13軋制力計算：15軋輥輥縫計算 ：209 校核軋輥強(qiáng)度：219.1 軋輥強(qiáng)度的校核 22強(qiáng)度校核.21第一架軋機(jī)軋輥強(qiáng)度校核舉例 .2410電機(jī)的選擇及校核.：.2610.1電機(jī)功率的校核 .2610.1.1 傳動力矩的組成 ：2610.1.2 各種力矩的計算 .：26： 10.1.3 電機(jī)校核：2810.1.4 第一道次電機(jī)功率校核舉例 ：28- 211各孔型圖及軋制圖表.3011.11. 設(shè)計說明1.1 孔型設(shè)計概述鋼坯要在所設(shè)計的孔型中軋制若干道次才能獲得所要求的斷面形狀和尺寸，同時

3、孔型設(shè)計還與所軋產(chǎn)品的性能、質(zhì)量及軋機(jī)的生產(chǎn)能力、金屬消耗、 能耗、產(chǎn)品成本、勞動條件都直接相聯(lián)，所以孔型設(shè)計是車間設(shè)計重要一環(huán)。1.1.1 孔型設(shè)計的內(nèi)容孔型設(shè)計是型鋼生產(chǎn)的工具設(shè)計?？仔驮O(shè)計的全部設(shè)計和計算包括三個方面：1. 斷面孔型設(shè)計根據(jù)原料和成品的斷面形狀和尺寸及對產(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)架上的分配及其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)量好和軋機(jī)產(chǎn)量高。3. 軋輥輔件設(shè)計一導(dǎo)衛(wèi)或誘導(dǎo)裝置的設(shè)計導(dǎo)衛(wèi)裝置應(yīng)保證軋件能按照所要求的狀態(tài)進(jìn)、出孔型.或者使軋件在孔型 以外發(fā)生一定的變形，

4、或者對軋件起矯正或翻轉(zhuǎn)作用等。1.1.2 孔型設(shè)計的基本原則孔型設(shè)計是型鋼生產(chǎn)中的一項極其重要的工作，它直接影響著成品質(zhì)量、 軋機(jī)生產(chǎn)能力、產(chǎn)品成本、勞動條件及勞動強(qiáng)度。因此，合理的孔型設(shè)計應(yīng)滿 足以下幾點(diǎn)基本要求。1. 保證獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品所軋產(chǎn)品除斷面形狀正確和斷面尺寸在允許偏羌范圍之內(nèi)外。應(yīng)使表面光潔.金屬內(nèi)部的殘余內(nèi)力小，金相組織和力學(xué)性能良好。2保證軋機(jī)生產(chǎn)率高軋機(jī)的生產(chǎn)率決定于軋機(jī)的小時產(chǎn)量和作業(yè)率。影響軋機(jī)小時產(chǎn)量的主要 因素是軋制速度。作業(yè)率取決于工藝的科學(xué)、孔型設(shè)計的合理、設(shè)備的優(yōu)良、 操作的熟練。3. 保證產(chǎn)品成本最低為了降低生產(chǎn)成本，必須降低各種消耗，由于金屬消耗在成本中起主

5、要作 用，故提高成材率是降低成本的關(guān)鍵。因此，孔型設(shè)計應(yīng)保證軋制過程進(jìn)行順 利，便于調(diào)整，減少切損和降低廢品率；在用戶無特殊要求的情況下，盡可能 按負(fù)偏差進(jìn)行軋制。同時，合理的孔型設(shè)計也應(yīng)保證減少軋輥和電能的消耗。4. 保證勞動條件好孔型設(shè)計時除考慮安全生產(chǎn)外，還應(yīng)考慮軋制過程易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動 化，軋制穩(wěn)定，便于調(diào)整；軋輥輔件堅固耐用，裝卸容易9。2. 孔型系統(tǒng)的選擇及依據(jù)2.1孔型系統(tǒng)的選取2.1.1粗軋機(jī)孔型系統(tǒng)的選取1. 1#軋機(jī)的孔型為平箱，2#軋機(jī)的孔型為立箱。箱形孔型系統(tǒng)的軋件變形較為均勻，角部沒有改變，容易溫度偏低。1) 箱形孔型系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1) 沿軋件斷面寬度變形均

6、勻，孔型磨損較??；(2) 通過這種孔型軋出的軋件比起相同面積的其他孔型來，孔型軋槽切 入軋輥深度較小大，故可以允許給以較大的變形量；(3) 可以適應(yīng)來料斷面尺寸的波動，并且在同一孔型中通過調(diào)整壓下量，可以得到不同斷面尺寸的軋件；(4) 在這種孔型中軋制，軋件上的的氧化鐵皮易于脫落。2) 箱形孔型系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：(1)在這種孔型中軋出的方形或矩形斷面不夠規(guī)整；在這種孔型系統(tǒng)中金屬只能受到兩個方向的軋制加工；(3)當(dāng)進(jìn)入孔型的軋件高度比較大而孔型槽底又較寬時，軋件在孔型中的穩(wěn)定性不好，易發(fā)生倒鋼或歪扭現(xiàn)象，這在軋制小斷面軋件時尤為嚴(yán)重。由于箱形孔型系統(tǒng)具有上述特點(diǎn)，在線材生產(chǎn)上它多用于軋制的頭幾

7、道 次，并用于軋制斷面尺寸在60 X 6毫米以上的軋件。在400毫米軋機(jī)上這種孔 型最小軋出斷面尺寸為56 X 5毫米；在300毫米軋機(jī)上這種孔型最小軋出斷面 為45 X 45毫米。箱形孔型道次延伸系數(shù)一般為1.201.40。2. 3#6#軋機(jī)的孔型依次為：橢圓一圓一橢圓一圓這種孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：1) 孔型形狀能使軋件從一種斷面平滑地轉(zhuǎn)換成另一種斷面，從而避免金屬由于劇烈的不均勻變形面產(chǎn)生局部應(yīng)力。2) 在此孔型系統(tǒng)中軋出的軋件沒有尖銳的棱角，軋件冷卻均勻。3) 孔型形狀及變形特點(diǎn)有利于去除軋件上的氧化鐵皮，使軋件具有良好 的表面。4) 必要時可在延伸孔型中獲得圓斷面成品，從而減少換輥10。

8、2.1.2 中軋、預(yù)精軋及精軋軋機(jī)孔型系統(tǒng)的選取綜合比較各種孔型系統(tǒng)，本設(shè)計的中軋、預(yù)精軋、精軋及減定徑軋機(jī)孔型 選取橢圓一圓孔型系統(tǒng)。3. 確定軋制道次由坯料尺寸（150mm x 150mm ）和所軋制的最小斷面的軋件尺寸（6.5mm ）確定軋制道次考慮到坯料尺寸偏差和熱膨脹因素，所以總延伸系數(shù)為:Fo(150 4) 1.0152Fn6.524736.68般全線平均延伸系數(shù)為：1.27軋制道InIn27.6取整得N 28 ,精軋最后兩架為減徑機(jī)。軋機(jī)最后為兩架定徑機(jī)（不考慮在內(nèi)）參考現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況及相關(guān)資料將26+4架軋機(jī)分為粗軋、中軋、預(yù)精軋、精軋及減定徑五組機(jī)組。其中粗軋6架，中軋6架

9、，預(yù)精軋6架，精軋8架,減定徑機(jī)4架。3.1軋機(jī)的選擇各機(jī)組主要參數(shù)如表7表1軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)車L輥主電機(jī)速比機(jī)機(jī)架機(jī)架布輥 徑(mm)輥身長轉(zhuǎn)速r/min組號置最大輥徑最小度功率輥徑(mm)kw1H61052080050098.38粗2V61052080050076.40軋3H61052080065070059.40機(jī)4V495420700500140036.97組5H49542070065028.546V49542070065021.607H42036065065013.59中8V42036065070010.10軋9H4203606506507.94機(jī)10V4203606507005.9

10、6組11H4203606506507004.6812V42036065070014003.7013H4203606507002.94預(yù)14V4203606507002.34精15H248222757001.06軋16V248222756001.06機(jī)17H248222757007000.8918V2482227560014000.7531945 °228205720.597精2045 °228205720.411軋2145 °228205720.411機(jī)2245 °228205720.325組2345 °2282057250005015700.

11、2142445 °228205720.2142545 °228205720.1562645 °228205720.156減2745 °2282050.125疋2845 °228205720.125徑2945 °2282057232000.102機(jī)3045 °228205728500.1027217004. 分配各道次延伸系數(shù)4.1孔型設(shè)計計算4.1.1確定各道次延伸系數(shù)典型產(chǎn)品（6.5mm ）總延伸系數(shù)為736.68由延伸系數(shù)的分配原則確定各道次延伸系數(shù)見表 8表2各道次的延伸系數(shù)軋1234567891011121214制道

12、次延伸 系 數(shù)1.31.251.391.321.391.281.381.321.321.321.331.251.281.25軋 制 道 次1516171819202122232425262728延伸 系 數(shù)1.271.251.251.241.211.221.221.211.201.211.211.211.201.205. 確定各道次出口的斷面面積5.1確定各道次軋件的斷面面積按逆軋順序進(jìn)行計算：由公式7:Fn 1Fn nFn 2Fn 1 n 1Fn 3Fn 2 n 2F1 F 2 2 所以，各道次軋件斷面面積如表9表3各道次軋件斷面面積軋制道次1234567斷面面積17307.713846.2

13、.9961.37546.45429.14241.53073.5軋件尺寸98 73.5軋制道次81011121314斷面面積2328.491336.31004.8803.8628.0502.4軋件尺寸054.51763.941.3 32.0 25.3軋制道次151718192021斷面面積395.616204.2208.4168. 7138.3113.4軋件尺寸316.51.1 13.3軋制道次22202425262728斷面面積93.72364.553.344.136.733.2軋件尺寸 10.978.19.17.56.56. 各道次孔型尺寸6.1孔型設(shè)計計算由程序計算得各個孔型尺寸如下表：表

14、4孔型參數(shù)規(guī)機(jī)軋件尺寸(mm)孔型尺寸(mm)高度寬度高度寬度橢員員弧半員擴(kuò)張輥縫格架1115150.512016015.02117 7117 712512512 0384 8135 884 8150/9193 920 84989898107 53015 0557120 557133 9113 713 4673 573 573 582 33012 5741 79141 7101 1165 910854 554 554 563 6308.5932 466 632 474627 91041 341 341 347 6307 51125 849 925 855 544 46 31232323236

15、5306 01320 838 220 842 432 75 21425 325 325 328 5305 01516 130 416 133 827 24 31619 819 819 822 5304 01713 92313 925 618 43 51816 316 316 318253 21912 318 512 320 613 73915.1252 2219.416.49.418.213.72.52211.211.211.212.5253.0238.212.98.214.39.82.02494949 410 3252 4256 710 96 712 18 61

16、7267 87 87 88 6252 0275 69 05 6107 11 5286 56 56 57 1251在孔型系統(tǒng)及各孔型的尺寸確定后，還要合理地將孔型分配和布置到各機(jī) 架的軋輥上去。配輥應(yīng)做到使軋制操作方便，保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，并使軋輥 得到有效的利用。7. 孔型在軋輥上的配置7.1孔型在軋輥上的配置原則為了合理配置孔型，一般應(yīng)遵守如下原則：1. 孔型在各機(jī)架的分配原則是力求軋機(jī)各架的軋制時間均衡。2. 根據(jù)各孔型的磨損程度及其對質(zhì)量的影響，每一道備用孔型的數(shù)量在軋輥上應(yīng)有所不同。如成品孔和成品前孔對成品的表面質(zhì)量與尺寸精確度有很大 影響，所以成品孔和成品前孔在軋較長度允許的范圍內(nèi)應(yīng)

17、多配幾個，這樣當(dāng)孔型磨損到影響成品質(zhì)量時，可以只換孔型，而不需換輥03. 確定孔型間隨即輥環(huán)寬度時，應(yīng)同時考慮輥環(huán)強(qiáng)度以及安裝和調(diào)整軋輥 輔件的操作條件：1）輥環(huán)強(qiáng)度取決于軋輥材質(zhì)、軋槽深度和輥環(huán)根部的圓角半徑大小。2）鋼軋輥的輥環(huán)寬度應(yīng)大于成等于槽深高度之半。3）鑄鐵輥的輥環(huán)寬度應(yīng)大于或等于槽深高度。4）確定輥環(huán)寬度時除考慮其強(qiáng)度外，還應(yīng)考慮導(dǎo)板的厚度或?qū)О逑涞某卟?以及調(diào)整螺絲的長度和操作所需的位置大小，邊輥環(huán)寬度中小型軋機(jī)取80120mm。7.1.1 孔型在軋輥上的配置孔型在軋輥上的配置包括：垂直方向上的配置和輥身長度方向上的配置 。 垂直方向上的配置和軋輥的名義直徑、原是直徑、工作直徑

18、有關(guān)；而孔型在輥 身長度方向上的配置要考慮的因素有：1. 成品孔和成品前孔應(yīng)盡量爭取單獨(dú)配置，即不配置在同一架軋機(jī)的同一 軋線上，以便實觀單獨(dú)調(diào)整，保證成品質(zhì)量。2. 分配到各架軋機(jī)上的軋制道次應(yīng)力爭使各架軋機(jī)軋制時間負(fù)荷均衡，以便獲得較短的軋制節(jié)奏，有利于提高軋機(jī)產(chǎn)量。3. 根據(jù)各個孔型磨損對成品質(zhì)量影響程度不同，在軋輥上孔型配置數(shù)目也不相同。成品孔應(yīng)盡可能多配，成品前孔和再前孔根據(jù)條件和可能也應(yīng)多配一 些。這樣做的另一好處是可以減少換輥次數(shù)、減少軋輥儲備數(shù)量，并能降低軋輥消耗。4. 軋輥相鄰孔型間的凸臺叫輥環(huán)，在軋輥長度方向上要留有足夠的寬度， 以保證輥環(huán)強(qiáng)度和滿足安裝導(dǎo)衛(wèi)和調(diào)整的要求。在

19、滿足了上述要求的條件下輥 環(huán)寬度可適當(dāng)減小。以便能多安排孔型數(shù)目。鑄鐵輥環(huán)的寬度一般可考慮等于 軋槽深度，而鋼輥輥環(huán)可以小些軋輥兩端的輥環(huán)寬度對于大中型軋機(jī)可取 100mm以上，而對小型軋機(jī) 般在50100mm的范圍內(nèi)選取。至于在孔型傾 斜配置的情況下，還應(yīng)考慮設(shè)置止推斜面輥環(huán)的要求。本設(shè)計軋輥配輥圖見附圖。7.2軋輥的平均工作直徑及軋輥轉(zhuǎn)速的確定7.2.1工作輥徑的確定1.粗中軋機(jī)(114#軋機(jī))工作輥徑的確定箱形孔：DwD 0.85h 橢圓孔：Dw (D 1.33h) 1.01 (7)圓孔：Dw D 1.56h (8)式中：Dw為軋輥工作直徑D為輥環(huán)直徑h為孔型高度根據(jù)以上公式計算粗中軋機(jī)

20、工作輥徑如下表。2.預(yù)精軋、精軋、減定徑機(jī)(1530#軋機(jī))工作輥徑的確定橢圓孔：Dw (D 1.33h) 1.01 (9圓孔：Dw (D 1.35h) 1.01 (1(式中：Dw為軋輥工作直徑D為輥環(huán)直徑h為孔型高度根據(jù)以上公式計算預(yù)精軋、精軋、減定徑機(jī)工作輥徑如下表表5短應(yīng)力線軋機(jī)工作輥平均輥徑機(jī)架1234567891011121314號Dw510485502342423385368335381356390370223216表6碳化鎢懸臂軋機(jī)工作輥平均輥徑機(jī)架號1516171819202122232425262728Dw22922321220821421221821521921722122

21、0223221表中27#、28#為減徑機(jī)孔型,29#、30#為定徑機(jī)，其孔型與28#相同722軋輥轉(zhuǎn)速的確定軋輥轉(zhuǎn)速是主要的生產(chǎn)操作參數(shù)之一。它由各道軋件出口速度和前滑值來決定。各道軋件出口速度可以由各道的連軋常數(shù)或確定的前后軋機(jī)軋件出 入口速度差決定。按無張力設(shè)計軋件速度容易因軋件速度計算誤差和軋輥轉(zhuǎn) 速調(diào)整誤差帶來堆鋼。過大速度差帶來較大張力，它能減少電機(jī)動態(tài)速降的 幅度，即便孔型磨損，也能保持一段穩(wěn)定軋制，但帶來孔型磨損嚴(yán)重。故連 軋生產(chǎn)中，一般采用微張力軋制。因此，為防止堆鋼事故，軋件出口速度在設(shè)計時就有一定偏差，如大于1的連軋常數(shù)，或每道出口速度低于下道入口速度的3%由連軋常數(shù)公式：

22、CFn Dwn 門.(1 Sh S. ) (11)式中：Fn各道次軋件出口面積；nn各道次軋輥轉(zhuǎn)速；Sh 自由寬展前滑；限制寬展下前滑影響系數(shù)，取ShSn= 0.031 0.0060.037對于第28架成品孔得： C28 F28 Dw28 n28 (1ShSn )其中V28由軋輥線速度VDn60和V28v(1 ShSn）（其中軋件出口速度v28100m/s，）來決定。所以60v28D(1 Sh Sn)60 100 103 _221 1.037833.8rpm此時連軋常數(shù)C2833.2 221 833.8 1.0376.344 107按逆軋順序分配各架之間的拉鋼系數(shù)設(shè) ki 1.001 1.00

23、3可取k28k27k151.001k14k13k111.000k10kgk71.002k1k2k61.003計算連軋常數(shù)knCnCn 1Cn 1CnknC 287C276.328 10k28同理計算得各機(jī)架的連軋常數(shù)（107）如下表。表7各機(jī)架的連軋常數(shù)（107）機(jī)架號1234567連軋常數(shù)6.0926.1106.1296.1476.1656.1846.202機(jī)架號891011121314連軋常數(shù)6.2156.2276.2406.2406.2406.2406.240機(jī)架號15161718192021連軋常數(shù)6.2526.2586.2656.2716.2776.2846.290機(jī)架號222324

24、25262728連軋常數(shù)6.2966.3026.3096.3156.3216.3286.334公式：niCiDwi FiViDwi ni 60(12)(13)計算得各機(jī)架的軋制速度如下表：表8各機(jī)架的軋制速度機(jī)架號1234567軋制速度m/s0.220.280.390.50.710.911.3電機(jī)轉(zhuǎn)速1023.1021.859.31052.8893.6984.986982機(jī)架號891011121314軋制速度m/s1.62.22.93.94.86.27.7電機(jī)轉(zhuǎn)速944.3844.8910.7859902.5851.1887.7機(jī)架號15161718192021軋制速度m/s9.912.515

25、.618.52125.531.2電機(jī)轉(zhuǎn)速1028.1033.1002.1081.41063.9935.51093.1691機(jī)架號22232425262728軋制速度m/s37.745.355.266.87590.2100電機(jī)轉(zhuǎn)速1062.829.510271174.11092.41018.71188.838. 力能等效計算8.1力能參數(shù)計算8.1.1 軋制溫度線材在軋制過程中的溫度變化，是由輻射、傳導(dǎo)、對流引起的溫降和金屬 變形熱所產(chǎn)生的溫度升高綜合作用的結(jié)果。軋制過程中每一道次上軋件的溫度變化為t，它可以分解為幾部分，如下公式：t tp tf ( ttutstd)式中：t 道次軋件溫度變化t

26、p 由塑性變形功轉(zhuǎn)變的溫升tf 軋件與軋輥間相互摩擦產(chǎn)生的溫升 t 軋件向周圍輻射產(chǎn)生的溫降tu 軋件在機(jī)架間運(yùn)行是空氣對流引起的溫降ts 冷卻水引起的軋件溫降td 軋輥熱傳導(dǎo)引起的軋件溫降為便于計算，對以下模型進(jìn)行一下簡化：軋件和軋輥之間的磨擦產(chǎn)生的溫升很小，故tf可以忽略。對t，tu簡化式為：kt t tuts式中：k 軋機(jī)形式系數(shù)，取k 1.15(19)則經(jīng)簡化，變形溫度模型為1.各種溫度變化的公式1）變形功引起的溫升式中：t tp k ttdH tp 1.81 p(1 a) In - h(21)(20)p平均單位壓力2）軋輥熱傳導(dǎo)引起的溫降td1.8c°G hc式中:鋼材的熱

27、傳導(dǎo)系數(shù)，熱軋溫度下300k/m hFz 軋件與導(dǎo)熱體的接觸面積，對于軋輥Fz2lcbc10lc 軋鑒于軋輥的接觸弧長，1c R be 軋件通過該道次的平均寬度t2 熱傳導(dǎo)時間he 軋件通過該道次的平均高度Co 比熱容，c00.166k/kg代入式中，整理得:td0.284一(HRh)2v(23)式中:H,h 軋件軋前、軋后高度v軋件出口速度咬入角3）由輻射引起的溫降100100GC。(24)式中:輻射體黑度，0.8 ；完全黑體的輻射系數(shù)，25.815w/m k ；計算；T1 軋件絕對溫度k ；T2 空氣絕對溫度，T227273300(k)；相鄰兩機(jī)架件軋件運(yùn)行時間s ，由軋機(jī)間距和每道次出口

28、速度Fs 單位長度的軋件質(zhì)量kg ；Co 比熱容 kJ/kg k。代入式中，整理得:0.981 Fs100811000F(25)式中:F 軋件斷面積8.1.2 軋制力計算1. 平均單位壓力采用Ekeland公式，用于熱軋高件自由寬展時計算平均單位壓力的半經(jīng)驗公式為：(26)p (1 m)(k )式中:m外摩擦對單位壓力的影響系數(shù)粘性系數(shù)-平均變形速度k 10 (14 0.01t) (1.4 C Mn)0.1 (14 0.01t)其中：1.6 R h 1.2 h mH h式中:R軋輥工作半徑h平均壓下量H,h 軋件軋前、軋后高度f 摩擦系數(shù)對于鋼軋輥：f1.05 0.0005t 0.00056V

29、對于鑄鐵輥:f0.94 0.0005t 0.00056V式中：v軋輥線速度t 軋制溫度2. 軋制壓力p P F (27)式中：p平均單位壓力F 軋輥與軋件的接觸面積 b bH bhF lc bc ； lc R h ； bch 孔型軋制中的平均壓下量h H fhB b橢圓斷面軋件：Fh 0.785BH圓斷面軋件： 斥 一h24h 0.785(H h)對于圓斷面軋件進(jìn)入橢圓孔，公式同樣適用。3. 軋制力矩按軋件作用在軋輥上的壓力來計算軋制力矩，公式為：M 2P lc 2p R h 式中：p 軋制力力臂系數(shù)由文獻(xiàn)19,推出回歸式設(shè)回歸直線方程為： a b在曲線上任取兩點(diǎn)，(0.2, 0.49)和(0

30、.4，0.375)代入方程解得：a 0.575,b0.605回歸直線方程為：0.605 0.5754. 力能參數(shù)計算的程序表9軋件的斷面周長Fs軋制道次1234567斷面周長(mm)526470.7351.2307.9288230.8215.9軋制道次891011121314斷面周長(mm)171160.3129.6122100.594.779.4軋制道次15161718192021斷面周長(mm)74.862.358.951.248.943.641.3軋制道次22232425262728斷面周長35.733.629.728.124.523.320.4(mm)表10軋制前、后軋件的高度軋制道次

31、1234567H/mm150150.5117.7135.898120.573.5h/mm115117.784.8985773.541.7軋制道次891011121214H/mm9154.566.641.349.93238.2h/mm54.532.441.325.83220.825.3軋制道次15161718192021H/mm25.330.419.82316.318.513.9h/mm16.119.813.916.312.313.99.4軋制道次22232425262728H/mm16.412.115.89.410.97.89.0h/mm11.28.29.46.77.85.66.51)第一道次

32、力能參數(shù)計算舉例(1) 輻射溫降t 0.981Fs100811000 F0.981 19 52641323100811000 17307.716.2k(2) 傳導(dǎo)溫度td0.2842h20.28422552150 1150.22其中：q 1 h 1350.93142R2 255q0.372radJi 0.93142 acta n0.9314td 1.8 10 3k(3) 中間溫度3T 1323 ttd1323 16.2 1.8 101306.8k(4) 粘性系數(shù)0.114 0.01 t 0.114 0.011306.8 2730.35(5) 變形抗力10 14 0.01t1.4 C Mn101

33、4 0.011306.82731.4 0.5 0.480.5(6) 摩擦系數(shù)f0.940.0005t0.000560.940.00051306.82730.00056 0.220.42(7) 外摩擦影響系數(shù)1.6 f . R h 1.2 h 1.6 0.42. 255 351.2 35m0.08H h150 115(8) 平均變形速度1000 0.62H h 150 115(9) 平均單位壓力p 1 m-10.0880.5 0.35 0.6286.8MPa(10) 變形溫升- H150tp 0.041 p In 0.041 86.8 In 0.945kph115(11) 軋制溫度tz T tp

34、 1306.80.9451323.9k(12)壓下率351500.233(13)力臂系數(shù)0.605 0.5750.605 0.575 0.2330.47(14)軋制壓力P R h 邑丄/9800 86.8. 255 35 150.25/98002123.8T(15)軋制力矩2p lc2 123.8 0.47255 35/1000 10.96T m第一道次軋制力能參數(shù)為：p 123.8 T, M 10.96T m其它道次的力能參數(shù)由計算機(jī)計算的結(jié)果如下表：機(jī)架軋制力/T軋制力矩/T m123456789123.8109.8112.488.4103.278.369.662.449.810.969.

35、299.056.296.985.033.793.652.40表11力能參數(shù)8.1.1043.92.281134.71.481231.41.421316.50.471415.20.461512.90.331611.80.32177.830.17187.340.17195.490.11205.310.11215.490.1225.090.1233.630.059243.490.061253.050.046262.870.047272.370.032282.200.0333 軋輥輥縫計算輥縫是生產(chǎn)操作的另一參數(shù)。輥縫設(shè)定好壞直接影響生產(chǎn)進(jìn)行 平板軋制的輥縫按照彈跳方程來計算：s h s h P/k式

36、中：s 輥縫；k 軋機(jī)剛度；P 軋制力。孔型軋制的理論輥縫前面已經(jīng)確定，故只計算彈跳即可，生產(chǎn)時將理論輥 縫減去彈跳即可。各架彈跳計算見表21和22。表12短應(yīng)力線軋機(jī)剛度機(jī)架號1234567891011121314t/mm1501501501501501501201001001001001008080軋制12310911288103787563504435311715.2力出口11511784.985773.41.54.32.41.25.3220.25.3厚85754388彈跳0.80.70.70.50.60.50.60.60.50.40.30.30.20.20值2359923304512表

37、13碳化鎢懸臂軋機(jī)剛度機(jī)架號1516171819202122232425262728t/mm606066604040404040404040404012.11.7.87.35.45.35.45.03.63.43.0Q Q軋制力 出口厚16.19.13.16.12.13.9.411.8.2-94-2.82.3-5.6-2.2-65-彈跳值0.20.20.10.10.10.10.10.10.10.00.00.00.00.09. 校核軋輥強(qiáng)度9.1軋輥強(qiáng)度的校核對于軋機(jī)來說，軋輥是其主要部件，它由輥身、輥徑、輥頭三部分組成。 在軋制過程中，軋輥收各種應(yīng)力的影響，當(dāng)超過軋輥安全系數(shù)時軋輥有可能產(chǎn) 生破

38、壞，所以，必須對軋輥進(jìn)行強(qiáng)度校核。對于有槽軋輥，輥身只校核彎矩，這種情況適合非懸臂式軋機(jī)；而對于懸 臂式軋機(jī)，其軋輥既不承受彎矩，也不承受扭矩，無需校核，只校核懸臂軸； 輥徑既承受彎矩，又成受扭矩，故進(jìn)行彎扭組合校核；軸頭只承受扭矩，故進(jìn) 行扭轉(zhuǎn)校核。9.1.1強(qiáng)度校核1. 輥身強(qiáng)度校核1）求支反力對于非懸臂式軋機(jī)（1#14#）求支反力，：圖7非懸臂式軋機(jī)軋輥受力分析簡圖以B為支點(diǎn)列轉(zhuǎn)矩方程p0b p-i a b 0bPiPoa b以B為支點(diǎn)列轉(zhuǎn)矩方程p2 a bpoa0aP2Poa b對于懸臂式軋機(jī)（15#26# ）:圖8懸臂式軋機(jī)軋輥受力分析簡圖Pi_ poa1bababbbP2PiPoa

39、PoPi以B為支點(diǎn)以A為支點(diǎn)P2P2aPo a b彳b1Poa非懸臂式軋機(jī)懸臂式軋機(jī)2）彎曲應(yīng)力（1）彎曲正應(yīng)力彎矩M /W其中：W d332彎曲切應(yīng)力4 Po 3 F式中：Po 軋制力矩F 軋輥橫斷面積彎曲應(yīng)力對于鋼軋輥，合成應(yīng)力按第四強(qiáng)度理論計算：對于鑄鐵軋輥，合成應(yīng)力按莫爾理論計算(44)3）強(qiáng)度校核若pRb或jRb則輥身強(qiáng)度足夠Rb 許用應(yīng)力對于合金鍛鋼軋輥:Rb 150MPa對于鑄鐵軋輥:Rb 70 80MPa2. 輥徑（或軸徑）強(qiáng)度校核1）彎矩計算輥徑處彎矩：M 152.4“軸徑處彎矩：Mpob2）扭矩計算T M j i （45）3）合成應(yīng)力由第三強(qiáng)度理論：r3Jmt2 W4）強(qiáng)度

40、校核若r3 ,則輥頸強(qiáng)度足夠3. 軸頭強(qiáng)度校核1）扭矩計算(47)T M j i 2）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力抗扭截面模量：Wf d3 2W16Tn 2W3）強(qiáng)度校核若Tn則軸頭強(qiáng)度足夠9.1.2 第一架軋機(jī)軋輥強(qiáng)度校核舉例1. 支反力6871374Po123.8261.9P2P1 61.92. 計算彎矩1)輥?zhàn)幼畲髲澗兀篗 p1 a161.9 68742533T mm2）輥頸處彎矩M1Pi l61.9 1374 800 17765T mm2M1 9800 2 T20.0982 302.533. 計算各點(diǎn)應(yīng)力1）輥身處應(yīng)力彎曲應(yīng)力：M42533980032.026MPaW 510332彎曲切應(yīng)力：4p0412

41、3.80298008.04MPa3F30.7854 510合成應(yīng)力：p .23234.87 MPa2）輥頸處應(yīng)力扭矩：T M ji 0.152 0.88 98.38 9800128961.22N m合成應(yīng)力：63.02MPa(17765 9800)2 128961.2220.0982 302.533）軸頭處應(yīng)力i /2W20.152 0.88 98.38 9.8 1062 0.0982 280.5329.21MPa4. 校核軋輥強(qiáng)度由前述知：輥?zhàn)樱簆 Rb ；輥頸：jRb ；輥頭：Tn所以，該軋輥強(qiáng)度足夠。校核其它道次的軋輥強(qiáng)度，其結(jié)果如下:機(jī)架p MPaj MPaTN MPa12345678910111213141516171819202134.8728.3225.4326.9724.4623.2719.7316.0715.6410.759.799.597.637.987.436.986.565.985.664.973.9863.0250.6747.4946.9439.8738.2527.7825.6418.7816.3817.9819.2314.8713.8212.4210.6710.879.879.456.575.4329.2126.5121.9539.5217.7812.5617.2421.5415.7810.9810.346.669.739.597.21