【正文】 計(jì)算軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量有兩種方法 按軋制品種百分?jǐn)?shù)計(jì)算 2 按勞動(dòng)量換算系數(shù)計(jì)算。其中小時(shí)產(chǎn)量為常用的生產(chǎn)率指標(biāo)。在輥間接觸區(qū)中 除了須校核最大正應(yīng)力 外 對(duì)于軋輥體內(nèi)的最大切應(yīng)力也應(yīng)進(jìn)行校核。K2=(1v22)/πE2。上式各參數(shù)的計(jì)算公式為支撐輥對(duì)工作輥的反力Ps=Pcosυ/cos(θ+γ) ………………………………..(26)張力軋制時(shí)軋制壓力偏離垂直方向的角度υ=arcsin[(T T )/2P] ………………………………..(27)其中 T1 —前張力、T0 —后張力、P—軋制力 工作輥與支撐輥連心線與垂直線夾角為θ=arcsin[e/(R +R )]………………………………..(28)式中e—工作輥相對(duì)于支撐輥的偏心距一般 e=5 10mm 取 e=5mm河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)R1—工作輥半徑R2—支撐輥半徑。 / =,backuprollerD=1450mm,D39。若認(rèn)為軸承反力距離 L 等于兩個(gè) 壓下螺絲的中心距 L0 而且把工作輥對(duì)支撐輥的壓力簡(jiǎn)化成均布載荷 這時(shí)計(jì)算誤差不超過(guò) 9 13% 可得 33 斷面的彎矩表達(dá)式Mw=P(L0/4L/8)輥身中部 33 斷面的彎曲應(yīng)力為= P(L0L/2)/()≤Rb……………………………..(24)式中的 D2 應(yīng)以重車后的最小直徑代入。為防止四輥板帶軋機(jī)軋輥輥面剝落 對(duì)工作輥和支撐輥之間的接觸應(yīng)力應(yīng)該做疲勞校驗(yàn)。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6 軋輥強(qiáng)度校核 綜述總的說(shuō)來(lái) 軋輥的破壞決定于各種應(yīng)力 其中包括彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力 由于溫度分布不均或交替變化引起的溫度應(yīng)力以及軋輥制造過(guò)程中形成的殘余應(yīng)力等 的綜合影響?？紤]到軋制的加減速時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)力矩 則有 加、 減速時(shí)的加速度絕對(duì)值均為 河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)Mjia=Md5= kNmMjian= Md5= kNm從而有軋機(jī)加速時(shí) 總力矩為MTjia=Mj5+ Md5= kNm。通常為了消除非直線段的往往采用人工零位法進(jìn)行軋制。5)軋輥的原始輥型(凸形、凹形或圓柱形)。軋件與工作輥之間、 工作輥與支承輥之間均產(chǎn)生彈性壓扁。2)軋輥的熱膨脹。/mm/MPa河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 軋制力矩的確定 軋制力矩的確定…………………………………..(13)式中:— 合力作用點(diǎn)位置系數(shù) 或力臂系數(shù) 冷軋薄板一般 取為 各道次的軋制力矩值見(jiàn)表 20 =表 20 軋制力矩 摩擦力矩的確定傳動(dòng)工作輥所需要的靜力矩 除軋制力矩外 還有附加摩擦力矩 它由以下兩部分組成 、 其中 在四輥軋機(jī) 本設(shè)計(jì)中六輥 軋機(jī)亦用此公式 可近似地由下式計(jì)算M m1 P * f * d * 4 Pdf ………………………………..(14)式中— 軋輥軸承的摩擦系數(shù) 滑動(dòng)軸承金屬襯冷軋時(shí)取 — 軋輥輥頸直徑273mm、 — 工作輥及支撐輥直徑, 對(duì)于四輥軋機(jī)525mm=1450mm對(duì)于六輥軋機(jī)485mm= 1450mm。由變形區(qū)內(nèi)各斷 面處變形程度不等 因此 若取 為常量 通常根據(jù)加工硬化曲線去本道次平均變形量所對(duì)應(yīng)的變形抗力值。即h1v1=h2v2=……h(huán)nvn=C…………………………………..(5)速度的計(jì)算已預(yù)設(shè)末架出口軋制速度為 V=20m/s 由經(jīng)驗(yàn)向前依次減小以保持微張力軋 制。冷軋的累積壓下率 原料至成品 總壓下量一般占板坯全部壓下量的 60~90%。薄板冷連軋機(jī)組壓下量分配應(yīng)遵守以下基本原則1)由于在冷軋軋制時(shí) 軋件溫度接近常溫、金屬塑性低 以及伴有軋件的加 工硬化現(xiàn)象 所以應(yīng)合理分配各機(jī)架的壓下量 以使各架軋機(jī)的負(fù)荷趨于平均。所謂的經(jīng)驗(yàn)的方法是生產(chǎn)中往往參照現(xiàn)有類似軋機(jī)行之有效的實(shí)際壓下規(guī)程 亦即根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料進(jìn)行壓下分配及校核計(jì)算。80 噸每側(cè)最大中間彎輥力177。上刮水板有氣缸控制 以保證與工作輥的連續(xù)接觸 下刮水板與導(dǎo)輥軸承座連接 靠液壓力與下工作輥接觸。本次設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比和實(shí)際考慮并結(jié)合設(shè)計(jì)目的和產(chǎn)品大綱要求 主要從控制板型 板凸度 平直度等 方面考慮 選用以下設(shè)備。圖 4 VC 軋輥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1 芯軸 2 外套筒 3 液壓腔 4 旋轉(zhuǎn)接頭 5 液壓站 6 油孔以上介紹了一些典型的寬厚板軋機(jī)的機(jī)型和技術(shù)。支撐輥由外套筒 2和芯軸 1 組成。調(diào)節(jié)帶鋼凸度的原理圖如下圖 2 CVC 軋機(jī)凸度的調(diào)整CVC 軋機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn) 板凸度控制能力強(qiáng) 軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 易改造 能實(shí) 現(xiàn)自由軋制 操作方便 投資較少。而六機(jī)架連軋機(jī)是軋制小于 鍍錫板的專業(yè)軋 機(jī)。3) 能獲得質(zhì)量良好產(chǎn)品的同時(shí)還要盡可能多地軋制多品種。其中超低碳鋼占 10 Q215A 占 80% 低合金結(jié)構(gòu)鋼占 10%。產(chǎn)品大綱的編制原則1. 滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)特別需要 根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先 保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要部門(mén)對(duì)鋼材的需要。汽車制造、拖拉機(jī)制造、電氣產(chǎn)品、機(jī)車車輛、造船、航空及火箭、精密儀表、民用建筑、工業(yè)廠房、家用電器、食品罐頭以及一些耐久制品都需要大量的冷軋板帶。65影晌輥縫形狀的因素 ......................................................................................錯(cuò)誤 未定義書(shū)簽。 制定產(chǎn)品大綱本設(shè)計(jì)任務(wù)是年產(chǎn)125 萬(wàn)噸1700mm 冷軋薄板。4. 要適應(yīng)對(duì)外開(kāi)放、對(duì)內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形勢(shì) 力爭(zhēng)做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 的現(xiàn)代化。對(duì)軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)而言,軋鋼機(jī)選 擇的主要內(nèi)容是 確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,確定其主要技術(shù)參數(shù),選用軋機(jī)的架數(shù) 以及布置方式。下表列出常規(guī)連軋機(jī)的參數(shù)表 3 常規(guī)連軋機(jī)的參數(shù)軋機(jī)形規(guī)格 mm產(chǎn)品厚度軋制速卷重 t工作棍直電動(dòng)機(jī)容量 kw式度徑四機(jī)座五機(jī)座六機(jī)座而其中五機(jī)架連軋機(jī)是典型的高效率冷軋機(jī) 其生產(chǎn)品種、規(guī)格的范圍較寬可扎厚度為 、寬度可達(dá) 2000mm 的帶鋼。CVC 輥和彎輥裝置配合使用可調(diào) 輥縫達(dá) 600 微米。圖 3 HC 軋機(jī)HC 軋機(jī)的主要特點(diǎn) 具有大的剛度穩(wěn)定性和很好的控制性同時(shí)可以顯著提 高帶鋼的平直度 可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度 減少切邊損失。VC河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)軋輥與液壓彎輥配合使用時(shí) 不僅可以調(diào)整邊浪和中間浪的不良板形 也可調(diào)整 較復(fù)雜的復(fù)合浪的板形缺陷。冷連軋板帶軋機(jī)主要是趨向于 HC 六輥軋機(jī)與 CVC 四輥軋機(jī)這兩種板型控 制技術(shù)的聯(lián)合布置。軸承座夾緊裝置安裝在機(jī)架的操作側(cè) 保證軋制時(shí)輥裝配在機(jī)架上定位。中間輥一側(cè)帶有錐度 在橫移時(shí)能消除帶河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)寬外側(cè)滾面生有害的接觸段。制定壓下規(guī)程的方法很多 一般可概括為理論方法和經(jīng)驗(yàn)方法兩大類。本次設(shè)計(jì)典型產(chǎn)品為原料板厚為 3mm。1)五機(jī)架連軋各架軋機(jī)的壓下量分配 五機(jī)架連軋機(jī)組分配各架壓下量的原則 一般是壓下量逐道次降低。本次設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)備、產(chǎn)品及參考同類車間設(shè)定第五機(jī)架的軋制速度為 20m/s。本設(shè)河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)計(jì)采用加減速的加速度絕對(duì)值相等的設(shè)計(jì)方法 并參照武鋼經(jīng)驗(yàn)取一級(jí)加、減速 度為 。=則 39。影響輥縫形狀的因素有 1)軋輥的彈 性彎曲變形。 工作輥與軋件之間、工作輥與支承輥之間的摩擦?xí)管堓伳p。這就使輥與輥之間彈性壓扁沿輥身長(zhǎng)度方向也不是均勻分布的。它同帶鋼的壓下量及帶鋼本身的厚度為同一數(shù)量級(jí) 在后幾個(gè)機(jī)架里 甚至比帶鋼厚度還要大一些。靜力矩按下式計(jì)算Mj= Mz /i+Mm+Mk…………………………………..(19)將前面的數(shù)據(jù)代入上式得靜力矩見(jiàn)表 23表 23 靜力矩道次靜負(fù)荷圖中的靜力矩可以用上式加以確定。等效力矩計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的校核軋機(jī)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷是間斷式的不均勻負(fù)荷 而電動(dòng)機(jī)的額定力矩是指電動(dòng)機(jī)在此負(fù)荷下長(zhǎng)期工作 其溫升在允許的范圍內(nèi)的力矩。由此可見(jiàn) 為防止軋輥破壞 應(yīng)從設(shè)計(jì)制造和使用等諸方面去考慮。由于四輥軋機(jī)一般是工作輥傳動(dòng) 因此 對(duì)支撐輥只需計(jì)算輥身中部和輥徑端面的彎曲應(yīng)力。 =273mm,=450mm,=265mm,=250mm,L =3320mm,L =1700mm,=200mm,=200mm,=170mm,=240mm,D /L =,D 39。 由于有支撐輥承受彎曲力矩 故工作輥可只考慮扭轉(zhuǎn)力矩 即僅計(jì)算傳動(dòng)端的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。 Hertz 理論認(rèn)為 兩個(gè)圓柱體在接觸區(qū)內(nèi)產(chǎn)生局部的彈性壓扁 存在呈半橢圓形分布的壓應(yīng)力 上圖。可見(jiàn)正應(yīng)力 均小于許用應(yīng)力 故能滿足生產(chǎn)要求。(max)= ≤[τ ] …………………………..(37)MPa可見(jiàn)切應(yīng)力均小于許用切應(yīng)力 故能滿足生產(chǎn)要求。軋制圖表見(jiàn)圖圖 9 軋制圖表由此軋制圖表可以確定一卷帶鋼的軋制節(jié)奏為T(mén)= Tzh+Σ =………………………………..(41)把前面的數(shù)據(jù)代入上式計(jì)算軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量得A=3600QK1b/T= 3600 25 0. 89 374 .21 噸在一般情況下 軋鋼車間各個(gè)生產(chǎn)工序的能力應(yīng)大于軋機(jī)的生產(chǎn)能力 故通常即以軋機(jī)的產(chǎn)量代表整個(gè)車間的產(chǎn)量。 平均小時(shí)產(chǎn)量公式為Ap= Ap a1 a21 an ……………………………..(42)式中: aaan,為各品種在總產(chǎn)量中的百分?jǐn)?shù)AAAn。 K1—稱為軋鋼機(jī)利用系數(shù) K1—值的大小很難進(jìn)行理論上的計(jì)算 實(shí)際進(jìn)行軋鋼車間設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)不同的軋機(jī)推薦使用如下數(shù)值開(kāi)坯機(jī) K1=~成品軋機(jī) K1=~ 本設(shè)計(jì)取 K1= 以單位原料卷為研究對(duì)象來(lái)進(jìn)行對(duì)軋制時(shí)間的計(jì)算原料卷外徑 2000mm 內(nèi)徑 610mm 寬度 1300mm 在切頭、切尾時(shí) 切去 經(jīng)酸洗后切邊 每邊切 30mm ,帶鋼寬度 1250mm 有效的被軋 制的帶鋼的體積 25 10 3 m 3 , 由體積相等得 原料的長(zhǎng)度 10 6 815 .5 m,經(jīng)切頭切尾后有 由秒流量相等和忽略板寬變化 得成品長(zhǎng)度為 815 .4 1250 3 3057 .8 m。為保證軋輥不產(chǎn)生疲勞破壞 τ45。本設(shè)計(jì)的支撐輥的肖氏硬度為 HS7085 工作輥的肖氏硬度為 HS95102。六、工作輥與支撐輥間的接觸應(yīng)力四輥軋機(jī)支撐輥和工作輥之間承載時(shí)有很大的接觸應(yīng)力 在軋輥設(shè)計(jì)及使用適用時(shí)應(yīng)進(jìn)行校核計(jì)算。 =,/ D39。油膜軸承時(shí) d=( )D,l/D’=.工作輥輥徑直徑與串動(dòng)端直徑之比約為 傳動(dòng)端長(zhǎng)度與直徑之比河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)為 。因此軋制時(shí)的彎曲力矩絕大部分有支撐輥承擔(dān)。例如 軋輥的耐熱裂性、耐 粘附性及耐磨性差 材料中有夾雜物或殘余應(yīng)力過(guò)大等3 軋輥在生產(chǎn)過(guò)程中使用不合理。這項(xiàng)工作包括兩部分。C 機(jī)座剛度系數(shù) 即線性段的斜率表 22 輥縫值道次P(KN)h(mm)S0(mm)河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5 電機(jī)能力驗(yàn)算為了校核和選擇主電動(dòng)機(jī) 除知其負(fù)荷之外 尚須知軋機(jī)負(fù)荷隨時(shí)間變化的關(guān)系圖 力矩隨時(shí)間變化的關(guān)系圖稱為靜負(fù)荷圖。雖然近代由于對(duì)帶鋼的公差要求更加嚴(yán)格 新建的軋機(jī)剛度不斷加大 但是由于軋輥尺寸及機(jī)架尺寸的加大受到一些其他條件的限制 因此限制了軋機(jī)剛度系數(shù)的進(jìn)一步加大。對(duì)這種軋件邊部局部變薄的影響通常在輥型設(shè)計(jì)時(shí)不予考慮。由于加熱和冷卻的河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)條件沿輥身長(zhǎng)度是不一致的 在各種綜合因素的影響下 軋輥中部比端部 的熱膨脹大 從而使軋輥產(chǎn)生熱凸度 影響輥縫的形狀。軋機(jī)輥縫設(shè)計(jì)最主要的任務(wù)是盡可能地準(zhǔn)確地確定各機(jī)架的空載輥縫值 S。