【正文】 3 4 5 6 7 穩(wěn)定軋速 穿帶速度 15 25 39 56 68 85 10 523 軋制時間的確定 對于精軋機組各架的純軋時間相等 精軋機組的間隙時間是指前一根軋件的尾部離開第七架軋機至后一根軋件的頭部進入第一架軋機的時間間隙時間 t0 是指各架間隙的時間的總和即 513 式中 穿帶速度 精軋機組的機架間距本設計為 55m 則 又 故精軋機組的軋制周期 524 軋制溫度的確定 根據現(xiàn)場經驗帶坯在輥道上運行時的溫降為 1～ 2℃ s 設定輥道降溫為 10℃精軋在除鱗箱的溫降為 30℃由于精軋前立輥與精軋機組距離較近忽略此處溫降那么帶坯頭部進入精軋機的溫度為精軋末架的出口溫度為 880℃考慮到軋制過程中 塑性變形熱和摩擦熱以冷卻水降溫輻射散熱等多重因素的影響結合現(xiàn)場實際采用溫降公式 514 515 式中 精軋前軋件的溫度和厚度 mm 軋件終軋溫度及厚度 mm 根據上公式 取 機架 1 2 3 4 5 6 7 ℃ 105273 103504 101145 98112 93780 90077 880 6 力能參數(shù)計算 61 粗軋力能參數(shù) 611 軋制力的計算 軋制力公式為 61 式中 平均單位壓力 變形區(qū)面積 SEkelund 公式是用于熱軋時計算平均單位壓力的半經驗公式其公式為 式中 m表示外摩擦時對 P影響的系數(shù)當時式中軋制溫度為以表示的碳錳的含量平均變形系數(shù) η粘性系數(shù) Mpas 摩擦系數(shù)對鋼輥對鑄鐵輥 決定于軋制速度的系數(shù)根據表經驗選取 表與速度的關系 軋制速度 ms ＜ 6 6～ 10 10～ 15 15～ 20 系數(shù) 1 08 065 060 1 各道次平均變形速度 第一道次 第二道次 第三道次 第四道次 第五道次 2 各道次平均單位壓力的計算 第一道次 第二道次 第三道次 第四道次 第五道次 3 各道次軋制力的確定 第一道次 第二道次 第三道次 第四道次 第五道次 612 軋制力矩的計算 軋制力矩計算公式傳動兩個軋輥所需要的軋制力矩為 式中軋制力力臂系數(shù)咬入區(qū)的長度 上式中的力臂系數(shù)根據大量實驗數(shù)據統(tǒng)計其范圍為熱軋板帶時 03～ 06 一般的軋制力臂系數(shù)隨著軋制厚度的減小而減小 62 精 軋力能參數(shù) 621 軋制力的計算 計算方法同粗軋階段相同 1 各道次平均變形速度 F1 機架 F2 機架 F3 機架 F4 機架 F5 機架 F6 機架 F7 機架 2 各道次平均單位壓力的計算 外摩擦影響系數(shù) 平均變單位壓力 3 各道次軋制力的確定 622 軋制力矩的計算 計算同粗軋階段由公式 63 得 7 設備能力參數(shù)校核 71 軋輥強度校核 本設計中由于粗軋兩架軋機相同所以對于同一輥徑的情況下只需校核壓下量最大的一道對于 R1 校核第二道次 F1～ F3 校核第一道 F4～ F7 校核第四道由于各機架均為四輥軋機所以本設計以粗軋機為例進行校核 校核時需要校核軋制力較大軋輥尺寸較小的道次對于四輥軋機當采用工作輥驅動時由于工作輥受彎矩小主要由支承輥承擔量輥之間圧靠會產生接觸應力因此在設計校核中支撐輥校核輥身與輥徑的彎曲應力工作輥校核輥身彎曲應力輥頭的彎曲組合應用以及兩輥間的接觸應力大小 711 參數(shù)計算 由于校核時應考慮危險情況故有關尺寸應按最危險情況取值現(xiàn)將有關的軋輥參數(shù)列出如下 1 工作輥 R1 粗軋機主要尺寸為輥徑 D輥身長度 L997mm 2032mm 輥頸采用滾動軸承故根據經驗公式其尺寸如下 取為 520mm 取為 500mm 圖 71 萬向接 軸示意圖 輥頭采用滑塊式萬向接軸其主要尺寸如下 輥頭的直徑取 1000mm 厚度 取 270mm 取 200mm 壓下螺絲中心距根據表選擇抗扭斷面系數(shù) 1 15 2 3 4 5 0208 0346 0493 0801 115 1789 其它參數(shù)選擇方法相同結果列表如下表表工作輥參數(shù)選擇結果項目 輥徑 D輥身長度 L 輥頸 D 輥頸輥頭 D 輥頭 b 輥頭 s R1 997 2032 550 500 980 200 280 F1F3 746 2032 420 380 790 120 200 F4F7 673 2032 350 300 690 110 180 2 支撐輥 R1 粗軋機主要尺寸為輥徑 D輥身長度 L1550mm mm 輥頸 850mm 750mm 壓下螺絲中心距 表支撐輥參數(shù)選擇結項目 輥徑 D輥身長度 L 輥頸輥頸 R1 1550 2032 850 750 F1F7 1400 2032 800 700 712 粗軋機軋輥強度校核 由于 R1F1F7 軋機均為四輥軋機校核方法相同工作輥與支撐輥輥身中央處的彎矩可按下列公式計算 71 式中工作輥輥身中央 處的彎矩 支撐輥輥身中央處的彎矩 輥身長度 壓下螺絲中心距 所軋板帶鋼寬度 選軋制力大的第四道次進行校核已知數(shù)據電機功率 P 7000kw 輥頭寬度 1 工作輥輥身的彎曲應力經支承輥傳遞工作輥的壓力最大應力位于工作輥輥身和輥徑輥頸的交界處則 工作輥所受軋制載荷均勻分布則上式可簡化為 2 工作輥輥頭的扭轉應力 圖工作輥輥頭的扭矩圖 根據上圖的輥頭結構圖其合力作用在扁頭一個支叉的外側的 b3 處扭轉力矩 式中接軸所傳遞的力矩 扁頭的總寬度與扁頭一個支叉的寬度 電機功率 KW 7000KW 轉速 rmin 速度 ms 輥頭直徑 m 所以扭轉力矩等于 扭轉應力 3 兩輥的接觸應力接觸應力按赫茲公式計算 75 式中加在接觸表面單位長度上的負荷和粗軋機第四道次的板寬相等即相互接觸的工作輥與支撐輥的半徑 與軋輥材質有關的系數(shù)其中兩軋輥材料的泊松比和彈性模量 由于工作輥與支撐輥的材質相同并且泊松比所以上式可寫為 4 支 撐 輥 的 輥 身 中 部 彎 曲 應 力 77 式中 工作輥對支撐輥在單位長度上的壓力 支撐輥兩個支反力間的 距離 在計算彎曲強度時認為等于壓下螺絲中心距而且把工作輥對支撐輥的壓力簡化為均布載荷則上式可簡化為 圖支承輥輥身彎矩圖 5 支撐輥輥頸處的彎曲應力危險斷面位于支撐輥輥頸和輥身的連接處此處支撐輥輥頸所受彎矩最大則 符合強度要求 同理通過以上公式計算精軋機組第一架和第四架軋機符合要求因此可知其它四輥軋機符合條件電機功率校核 以粗軋機 R1 的第二道進行校核軋機功率是軋機電氣設備選擇的重要參數(shù)依據電機傳動軋輥所需的力矩為 79 式中軋制力矩已求得 附加摩擦力矩 空轉力矩 Nm 動力矩 Nm 勻速轉動動力矩為 0 主電機的減數(shù)比取 1 附加摩擦力矩 附加摩擦力矩由兩部分組成軋輥軸承中的摩擦力矩與傳動機構中的摩擦力矩 710 711 712 則 3 空轉力矩 空轉力矩是指空載轉動軋機主機列所需的力矩通常由各轉動零件自重產生的摩擦力計算之按 經驗方法空轉力矩通常約為主電機額定力矩的 36 取 5 電機能力校核 作用在主電機軸上的力矩為 因 此 電 機 滿 足 要 求 713 對于實行連續(xù)工作制的軋機年計劃工作時數(shù)為 714 本車間軋機年工作時間如表 74 表 74 車間軋機年工作時間 年日歷時間 大中修時間 小修每周一次沒次一班 計劃年工作時間 停工時間 額定年工作時間 交接班 換輥 事故及其他 8760 480 392 7888 329 560 499 6500 小時產量 所以年產量為 車間平面布置 81 車間平面布置原則 1 滿足工藝要求使車間具有暢通的合理的金屬流程線 2 滿足產品今后在產量在質量和品種上的發(fā)展要求 3 設備的間距應滿足上下工序工藝上的要求互補干擾并考慮到操作條件和勞動安全 4 跨距間組成和相互位置關系要合理既要滿足工藝要求又注意節(jié)省車間面積和投資 5 使上下車間聯(lián)系緊密縮短運輸距離縮短管線鋪設長度此外要注意為車間今后發(fā)展留有充分的余地 82 原料倉 庫面積的確定 原料倉庫的面積 F 81 式中軋機小時產量 th 取?。?229th 存放天數(shù)取 n＝ 8 天 金屬綜合消耗系數(shù)取 每立方米空間所能存放的原料重量 tm3 取 Q 2