【正文】 1103 3kgmm2＜ [σ ] 2 工作輥強(qiáng)度計(jì)算 由公式 55 和 56 可以計(jì)算得出 τ 1＝ 4171kgmm2＜ [τ′ ] τ 4＝ 5601kgmm2＜ [τ′ ] 3 工作 輥與支撐輥接觸應(yīng)力校核 由 q PL 計(jì)算得出 q1 102 t178。D3 52 式中 D軋輥輥身直徑 Md Pa2P L2 aL 4 P179。 [ 114836273 1000]4 114478℃ 第三道次尾部溫度為 114478129179。 4060 251ms 442 精軋機(jī)軋制速度 1F6 的穿帶速度 V6 及出口速度 穿帶速度是指軋件頭部從第一架入口到最后一架入口的速度末架穿帶速度以成品厚度為依據(jù)可以查下表得出 表 412 末架穿帶速度 成品 厚度 mm 400 以 下 401 459 460 499 500 549 550 599 600 649 650 699 700 799 800 999 1000 1250 穿帶 速度 ms 100 95 90 75 70 65 60 575 55 50 由于本車間的典型產(chǎn)品厚度 h 25mm 所以末架軋機(jī)穿帶速度為 10ms 所以 V6＝ 24ms 2 各機(jī)架軋制速度和穿帶速度 末架軋機(jī)軋制速度確定以后可由秒流量相等原則即由下列公式 48 計(jì)算出各機(jī)架的軋制速度和穿帶速度由于熱扎過程中前滑很小可以忽略不計(jì)所以公式 48 可簡(jiǎn)化為 49 表 413 精軋機(jī)組各架軋制速度 機(jī)架 1 2 3 4 5 6 穩(wěn)定軋速 ms 3 545 857 1364 2143 2400 穿帶速度 ms 125 227 357 568 893 1000 3 精軋機(jī)速度圖 [7] 圖 43 精軋機(jī)組速度圖 注 1點(diǎn)穿帶速度末機(jī)架 1000ms2點(diǎn)帶鋼頭部出末架后開始第一級(jí)加速加速度為 0213 ms2 3 點(diǎn)帶鋼頭部咬入卷取機(jī)后開始第二級(jí)加速加速度為 0316 ms2 4 點(diǎn)帶鋼以工藝設(shè)置的最高速度軋制 24ms 5 點(diǎn)帶鋼尾部離開第一架精軋機(jī)時(shí)開始第一級(jí)減速減速度為 0512 ms2 末機(jī)架減到 18ms 6 點(diǎn)以 18ms 速度等待拋鋼 7 點(diǎn)帶鋼尾部離開精軋機(jī)組開始第二級(jí)減速減速度為 0515 ms2 末機(jī)架減到10ms 8 點(diǎn)軋機(jī)以穿帶速度等待下一條帶鋼 9 點(diǎn)第二條帶鋼開始穿帶 4 軋制時(shí)間的計(jì)算 12 段穿帶區(qū)計(jì)算該部分所用公式為 410 式中 t12－穿帶時(shí)間 s S0－精軋機(jī)間距定為 60 米 Vi－各精軋機(jī)的穿帶速度 ms 所以 t12 60179。 1950179。 12mmpitch 交叉速度 約 52mms 絲桿速度 約 42mms 絲桿速度 交 叉角 最大 15176。 147kW 0177。 18000275th 5 板坯在爐時(shí)間 175195 分鐘 314 設(shè)備規(guī)格 1 1 上下驅(qū)動(dòng)電機(jī)交流電機(jī) 160KW179。 30 表 32 加熱爐設(shè)備性能 項(xiàng)目 參數(shù) 爐子裝料輥道與出料輥道的中心距 mm 42021 爐子有效長(zhǎng)度 mm 36600 單位爐底過鋼面積的產(chǎn)量 kgm3178。 340 15 倍過載 軋輥尺寸㎜ φ1200φ 1100 179。輥身長(zhǎng) 2200mm 上下夾送輥壓下裝置 氣 缸動(dòng)作式 輸送輥道形式 單驅(qū)動(dòng)式 輸送輥道輥?zhàn)映叽? 外徑400mm179。 120mm245kgcm2 F4F5 約 1000mm179。 2550 壓下量與咬入角的關(guān)系如下 α arcos1ΔhD 46 其中△ h壓下量 mmD工作輥直徑 mm 計(jì)算時(shí)工 作輥直徑取小值工作輥直徑相同時(shí)只須校核壓下量最大的 軋制鋼板時(shí)最大咬入角為 1522176。145179。 2150mm 主電機(jī)功率 10000179。mm MD 88302073 t178。 08179。 mm σ ＝ 7057kgmm2 [σ′ ] 230kgmm2 τ＝ 0304σ＝ 0304179。 圖 47 PC 軋機(jī)的凸度調(diào)節(jié)能力 PC輥在應(yīng)用中的另一問題是軋輥的磨損為此目前 PC軋機(jī)都帶有在線磨損裝置以保持輥縫形狀的穩(wěn)定 PC 軋輥的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)凸度的能力較大但是存在很大的軸向力而限制了其調(diào)節(jié)能力 PC 輥的缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)復(fù)雜以及軸向力大達(dá)到軋制力的810 將使軸承壽命縮短使維護(hù)工作量加大并增加了軋制力測(cè)量的滯后性采用 PC輥時(shí)彎輥力 一般不能超過 80tPC 軋輥一般用于凸度預(yù)設(shè)定不用于在線軋制時(shí)調(diào)節(jié) 5 生產(chǎn)設(shè)備校核 51 軋制力與軋制力矩 511 軋制力的計(jì)算 SEkelund 51 式中 K 溫度和成分對(duì)軋制力的影響系數(shù) m 表示外摩擦對(duì)單位壓力影響的系數(shù) η粘性系數(shù) ε平均變形速度 ms 其中 則軋制壓力為 52 其中 tC 以表示碳含量 Mn 以表示的錳含量 Cr 以表示的鉻含量 C′決定于軋制速度的系數(shù)見表 51 對(duì)于鋼 軋輥鑄鐵軋輥 表 51 C′的選擇 軋制速度 ms 6 610 1015 1520 C′ 1 08 065 06 512 軋制力矩的計(jì)算 53 其中 軋制壓力 t 作用點(diǎn)系數(shù) 薄件小于 05 取 513 粗軋與精軋的軋制力和軋制力矩 數(shù)據(jù)由上面公式在 Excel 表格編輯函數(shù)所得見論文后附錄 表 52 粗軋的軋制力與軋制力矩 道次 1 2 3 4 軋制力 P t 192346 234987 230893 229098 軋制力 矩 Mn tm 21673 3044 26796 23047 單位軋制力 p Kgmm2 69787 74578 82030 940800 表 53 精軋的軋制力與軋制力矩 道次 1 2 3 4 5 6 軋制力 P t 217192 213298 172291 165205 148087 54267 軋制力矩 Mn tm 13161 10012 5391 3925 2488 422 單位軋制力 p Kgmm2 188143 227959 287891 364771 288905 52 軋機(jī)設(shè)備 校核 1R 為四輥可逆軋機(jī)其工作輥與支撐輥壓靠在一起故負(fù)荷特點(diǎn)為 1 由于支撐輥?zhàn)饔霉ぷ鬏伋惺軓澗睾苄《鴱澗刂饕芍屋伋袚?dān) 2 在工作輥與支撐輥壓靠輥面產(chǎn)生接觸應(yīng)力在設(shè)計(jì)中應(yīng)予考慮 粗軋機(jī)的所有輥都選用高鉻鑄鐵許用彎曲應(yīng)力 [σ ] 16kgmm2 許用接觸應(yīng)力[σ′ ] 220kgmm2 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 [τ′ ] 65kgmm2E 150 Gpaμ 025 支承輥材質(zhì) Cr5許用彎曲應(yīng)力 [σ ] 20kgmm2 許用接觸應(yīng)力 [σ′ ] 230kgmm2 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 [τ′ ] 65kgmm2E 190Gpaμ 028 2 精軋機(jī)工作輥為 PC 輥型在進(jìn)行校核時(shí)可以將其看做平輥來進(jìn)行輥身強(qiáng)度計(jì)算在 F1F6 中前三架的軋輥相同后三架軋輥相同在進(jìn)行校核時(shí)可分別計(jì)算F1F3 F4F6 中的軋制力最大的一架精軋機(jī)工作輥 F1F6 的材質(zhì)為高鉻鑄鐵許用彎曲應(yīng)力 [σ ] 16kgmm2 許用接觸應(yīng)力 [σ′ ] 220kgmm2 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 [τ′ ] 65kgmm2E 150Gpaμ 025 支承輥材質(zhì) Cr5 許用彎曲應(yīng)力 [σ ] 20kgmm2 許用接觸應(yīng)力 [σ′ ] 230kgmm2 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 [τ′ ] 65kgmm2E 190Gpaμ 028 521 粗軋 機(jī) R 的軋輥強(qiáng)度校核 52 可知 R 第三道次軋制力和力矩最大 P 234696tM 30403 t178。145179。 2150 φ 850φ 765179。 2120mm 內(nèi)冷卻 壓力 MPa 30 材質(zhì) 炭素鋼管表面堆焊硬質(zhì)合金 1 主減速機(jī) 形式 1 級(jí)人字齒 齒輪精度 JIS2 級(jí) 減速比 F1 約 1416F2 約 133 軋機(jī)加減速度最大 60mpms 主傳動(dòng)軸鼓形齒萬(wàn)向接軸 2 液壓壓下裝置 機(jī)架 F1F5 主液 壓缸 2 臺(tái)機(jī)架 主液壓缸壓力最大 F1F3 2021t 液壓缸 F4F5 1700t 液壓缸 主液壓缸內(nèi)徑179。 600rpm 333 精軋除鱗裝置 2 組夾緊輥輸出輥道上下除鱗集管及除鱗箱組成上夾送輥采用氣缸壓下式空心被動(dòng)輥下夾送輥及輸送輥道由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 表 37 精軋除鱗裝置主要性能參數(shù) 名稱 精軋除鱗裝置 形式 夾送輥式高壓水除鱗箱 除鱗集管數(shù) 4 根 上下各 2 根 除鱗噴嘴數(shù)量個(gè) 4179。 5751150rpm 前后進(jìn)行程 4350mm 2 升降電機(jī) 2－ 55KW179。 15mm 長(zhǎng)度177。 50Hz 2 水平移動(dòng)液壓缸Ф 224179。 735 液壓壓下AWC 壓頭 kN 2179。 電動(dòng)機(jī) 2－ AC44KW179。 105 T1－精軋機(jī)末 架出口溫度 880℃ 所以 1900179。 hn 179。 [ 114478273 1000]4 113818℃ 第四道次尾部溫度為 113818129179。ｄ 3 54 式中 d 軋輥輥身直徑 代入數(shù)據(jù) P 241191tD 1500mmd 10656mma 3240mmL 2130mm 則σ D 389kgmm2 [σ ] σｄ 489kgmm2 [σ ] 所以均符合強(qiáng)度要求 2 工作輥強(qiáng)度計(jì)算 由經(jīng)驗(yàn)和推導(dǎo)知道在彎曲強(qiáng)度計(jì)算中工作輥承受彎矩很小而支撐輥幾乎承受全部彎矩因此相對(duì)于支撐輥而言工作輥的彎矩可以忽略不計(jì)只校核其輥頭扭轉(zhuǎn)應(yīng)力即可 R 輥頭采用萬(wàn)向接軸傳動(dòng)傳動(dòng)方式為工作輥轉(zhuǎn)動(dòng)輥頭呈扁頭形狀最大剪切應(yīng)力發(fā)生在長(zhǎng)邊中點(diǎn)輥頭的校核公式為 56 圖 52 軋輥受力及彎矩分析圖 53 萬(wàn)向接軸示意圖 Mn＝ 9550Nn 55 式中 n 軸的轉(zhuǎn)速 rmin N 輸入到軋輥的功率 KW 傳動(dòng)功率 N＝ Nη 0＝ Nη 1η 2η 3 η 1 0997 η 2η 3 減速器的傳動(dòng)效率取 096 τ＝ MnWn＝ Mnη179。 mm 59 可以算出接觸應(yīng)力為 σ 1＝ 7644kgmm2 [σ′ ] σ 4＝ 7046kgmm2 [σ′ ] τ 1＝ 0304σ 1＝ 6137kgmm2 [τ′ ] τ 4＝ 0304σ 4＝ 6680kgmm2 [τ′ ] 所以軋輥符合要求 523 電機(jī)能力校核 以粗軋第二道次為例 1 軋制力矩 Mzh＝ 3044tm 2 附加摩擦力矩 軋制過程中軋件通過輥間時(shí)在軸承內(nèi)以及軋機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中有摩擦力產(chǎn)生所謂附加摩擦力矩是指克服這些摩擦力所需力矩而且在此附加摩 擦力矩的數(shù)值中并不包括空轉(zhuǎn)時(shí)軋機(jī)傳動(dòng)所需力矩組成附加摩擦力矩的基本數(shù)值有兩大項(xiàng)一為軋輥軸承中的摩擦力矩另一項(xiàng)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩下面所求數(shù)據(jù)在 Excel表格編輯函數(shù)所得見論文后附錄 軋輥軸承中的摩擦力矩 510 P 軋制力 d1 軋輥輥頸直徑 f1 軋輥軸承摩擦系數(shù)它取決于軸承構(gòu)造和工作條件取 f1 0003 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩 511 Mm2 換算到主電機(jī)軸上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦力矩 η 1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率即 從主電機(jī)道閘機(jī)的傳動(dòng)效率取η 1 097 i 主減速比 i 55 附加摩擦力矩 3 空轉(zhuǎn)力矩 空轉(zhuǎn)力矩是指空載轉(zhuǎn)動(dòng)軋機(jī)主機(jī)列所需的力矩 式中 MH－電機(jī)的額定力矩 kNm Mk－空轉(zhuǎn)力矩 kNm N－電機(jī)功率 kW 4 電機(jī)能力校核 由于校核的是最大轉(zhuǎn)速時(shí)的電機(jī)能力因此不考慮主電機(jī)軸上的動(dòng)力矩 Md 作用在主電機(jī)軸上的力矩為 M MH 因此電機(jī)能力滿足要求 同理其它各架軋機(jī)的主電機(jī)的能力也滿足要求 [11] 53 軋機(jī)生產(chǎn)能力校核 531 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算 512 其中 Q－ Q ρ179。mm 則由公式 54 得 σ d1 5826175401179。L4 P2179。 [ 1150273 1000]4 114836℃ 第二道次尾部溫度為 114836129179。 1202135179。 2300 助卷輥硬度 HS HRC4852 助卷輥跳躍控制 AJC 跳步控制 助卷輥電 機(jī)額定功率 kW 75 助卷輥電 機(jī)轉(zhuǎn)速 rmin 1200 助卷輥 AJC