【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)品規(guī)格為30*4000*20000；開軋溫度1120176。C，縱軋開軋溫度溫度1100176。C；軋機布置形式為單機架四輥可逆式軋機；軋機前設有大立輥既高壓水除鱗箱；軋機工作輥直徑為1400～1500mm，支撐輥直徑為2500～2600mm，輥身長度為5000mm；最大允許軋制力為75MN，*m，軋制速度為0～2～6m/s；主電機功率為2*15000kW，壓下規(guī)程如下（計算從橫軋開始）：(1)軋制方法：先經(jīng)立輥側壓一道，轉90?，橫軋二道，使板坯長度等于鋼板寬度，然后轉90?，縱軋到底。(2)采用按經(jīng)驗分配壓下量再進行校核及修訂的設計方法：先按經(jīng)驗分配各道壓下量，排出壓下規(guī)程如表2—1。(3)校核咬入能力：熱軋鋼板時咬入角一般為15176?！?2176。，低速咬人可取為20176。，故軋機，故咬入不成問題。(4)確定速度制度：中、厚扳生產(chǎn)中由于軋件較長，為操作方便，可采用梯形速度圖如圖3－2所示。根據(jù)經(jīng)驗資料取平均加速度b＝40rpm／s，平均減速度a＝60rPm/s。由于咬入能力很富余，故可采用穩(wěn)定高速咬入。為減少反轉時間，一般采用低速拋出。(5)確定軋制延續(xù)時間：如圖3－2所示，每道軋制延續(xù)時間，其中為間隙時間，為純軋時間。再確定間隙時間：根據(jù)經(jīng)驗資料在四輥軋機上往返軋制中，不用推床定心時(z＜3．5m)，取2～2．5s，若需定心，則當l=8m時取＝6s，當l＞8m時，取4＝4s。(6) 軋制溫度的確定：為了確定各道軋制溫度，必須求出逐道的溫度降。高溫時軋件溫度降可以按輻射散熱計算，而認為對流和傳導所散失的熱量大致可與變形功所轉化的熱量相抵消。由于輻射散熱所引起的溫度降在熱軋板、帶時，可用以下公式近似計算： 由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為設備安全著想，確定各道溫度降時，應以尾部為準?，F(xiàn)按上式計算逐道溫度降。圖2－2 梯形速度圖(7) 計算各道的變形程度：由加工原理可知，若按圖2－2所示的變形抗力曲線查找變形抗力時，需先求出個道的壓下率，如表2－1所示。(8) 計算各道的平均變形速度；：可用下式計算變形速度式中 、—一軋輥半徑及線速度(9) 求各道的變形抗力：圖2－2，由各道相應的變形速度及軋制溫度即可查壓下率為30％時鋼的變形抗力，再經(jīng)換算成該道實際壓下率時的變形抗力。(10) 計算各道的平均單位壓力()：根據(jù)中、厚板軋制的情況，可取應力狀態(tài)影響系數(shù)，故。（11）計算個道總壓力：P=Bl。(12) 計算傳動力矩：軋制力矩按下式計算 MP=2Pa=2PLcψ式中 P—軋制力，KN； a—力臂，mm； ψ—力臂系數(shù)；M—軋制力矩KNmm或Nm在熱軋時，力臂系數(shù)ψ=~，其中粗軋機組：ψ=~；精軋機組：ψ=~。附加摩擦力矩按下式計算：Mm1=Pfdz(Dg/Dz)式中 f—支撐輥軸承的摩擦系數(shù)；dz—支撐輥輥徑直徑；Dg、Dz—工作輥及支撐輥直徑。Mm2可由以下式計算：Mm2=(1/η1)(Mz+Mm1)式中 η—傳動效率系數(shù)，（單級齒輪傳動時=~）。換算到主電動機軸上的附加摩擦力矩應為：Mm=Mm1/i+Mm2軋機的空轉力矩（Mk）通?？砂唇?jīng)驗辦法來確定：Mk=(~) MH式中MH—電機的額定轉矩。故總傳動力矩M為： M= MP + Mm + Mk因此，本壓下規(guī)程的力能參數(shù)如表2－1。 輥型設計熱軋中厚鋼板時，軋輥受軋制力的作用將產(chǎn)生彎曲變形，同時輥身長度方向溫度分布的不均勻將引起軋輥的不均勻膨脹，這些都會使軋出的鋼板在橫斷面上厚度不一致，影響了產(chǎn)品質量。為了保證產(chǎn)品厚度精度要求，需要預先將軋輥輥身磨成具有一定凸凹度的輪廓曲線，以補償軋制時輥縫形狀的變化，使軋輥在不均勻熱膨脹及軋制力的作用下仍然保持平直的輥縫，獲得橫斷面厚度均勻的產(chǎn)品。在輥型設計時對軋輥的磨損不必考慮，只考慮軋輥的不均勻熱膨脹和軋輥的彈性彎曲變形。在設計新軋輥的輥型曲線（凸度）時，主要是考慮軋輥的不均勻熱膨脹和軋輥彈性彎曲（撓度）的影響。由于軋輥熱膨脹所產(chǎn)生的熱凸度，在一般情況下與軋輥彈性彎曲產(chǎn)生的撓度相反，故在設計輥型時，應按熱凸度與撓度合成的結果，定出新輥的凸度（或凹度）曲線。(1)根據(jù)大量的實踐資料統(tǒng)計，軋輥不均勻熱膨脹產(chǎn)生的熱凸度曲線可近似地按拋物線計算[7]：ytx=?Rt[(x/L)21]= ?Rt[1(x/L)2]　　　　　　　　　　　 （2－19）式中：ytx—距輥中部為的任意斷面的熱凸度；表2－1 典型產(chǎn)品壓下規(guī)程道次01在軋機前轉9023在軋機前轉90456789軋制方法除鱗軋邊橫軋橫軋縱軋縱軋縱軋縱軋縱軋縱軋機架形式除鱗箱立輥四輥四輥四輥四輥四輥四輥四輥四輥軋件尺寸/mmh3003002351751258763483730b2500245037503750400040004000400040004000l35003750298040005250754310417136721773621875壓下量/mm50656050382415117軋制時間/s間隙時間/s10610664444軋制速度/r/min穩(wěn)速2020404040606060拋出202020202020軋制溫度/176。C11201119111811171115111311091103變形程度/％30272322變形速度/13/Mpa556370747885100101Η系數(shù)變形區(qū)長度/mm2132051871631301028870總壓力/MN總力矩/MN*m?Rt—輥身中部的熱凸度；按下式計算?Rt=yt=KTα(TZTB)R=KTα?TR式中 ?T—輥身中部和邊部溫度差，本設計因是熱軋中板故約取?T1=50℃； R—軋輥半徑；α—軋輥材料的膨脹系數(shù)，鋼輥α可取為13*106/℃，*106/℃，本設計為鋼輥取α=*106/℃；KT—考慮軋輥中心層與表面層不均勻分布的系數(shù)，一般KT=。把前面數(shù)據(jù)代入上式計算得：R=700mm， L—輥身長度之半；x—從輥身中部起到任意斷面的距離，在輥身中部x=0；在輥身邊緣x=L。(2)由軋制力產(chǎn)生的軋輥撓度曲線，一般也可以按拋物線的規(guī)律計算：yx=y[1(x/L)2]　　　　　　　　　　　　　　　 （2－20）式中：yx —距輥身中部為x的任意斷面的撓度；y—輥身中部與邊部的撓度差；本設計工作輥撓度按下式計算y1=Kw1P Kw1=(A0+φ1B0)/[Lβ(1+φ1) （2－21）式中： P—軋制力；Kw1工作輥柔度；φ1 φ2系數(shù)，可按下式計算：φ1=(+3n2ζ+18β)/(+3ζ)φ2=(+3ζ+18βK)/(+3n2ζ)A0=n1(a/L7/12)+n2ζB0=(34u2+u3)/12+ζ(1u) (u=b/L)這里：a—兩壓下螺絲中心距；L—輥身長度；B—軋件寬度。B=4000mmn1=E1/E2(D1/D2)4= (D1/D2)4 n2 =G1/G2(D1/D2)4= (D1/D2)4 ζ=kE1/(4G1)(D1/L)2=(D1/L)2 β=πE/2(D1/L)4=346000(D1/L)4 將前面的數(shù)據(jù)代入上式計算得：n1 n2βξA0 B0φ1Kw1/ｍｍ4*將軋輥熱凸度曲線和撓度曲線疊加起來，即得出軋輥輥型的磨削凹凸曲線。tx=yx=ytx=[KwPKTRα?T][1(x/L)2] （2－22）當x=0時，即在輥身中部，則可得yx=y，ytx=?Rt=yt，故得其最大實際凸度為：t=yyt如果值為正值，說明由于軋制力引起的撓度大于不均勻熱膨脹產(chǎn)生的熱凸度，故此時原始輥型應磨成凸度，反之，則為凹度（例如疊軋薄板時）。軋輥必須預先磨制成這樣的原始凸度，才能在軋制過程中使輥縫保持平直。將前面的數(shù)據(jù)代入上式得：軋機原始輥凸度為：；在實際生產(chǎn)中，原始輥凸度的選定并不是或者不完全是依靠計算，而主要依靠經(jīng)驗估計和對比。檢驗原始輥型的合理與否應從產(chǎn)品質量、設備利用情況、操作的穩(wěn)定性以及是否有利于輥型控制與調(diào)整等方面來衡量。在采用液壓彎輥裝置的現(xiàn)代化中厚板軋機上，原始輥型凸度的選擇可以大為簡化，但由于彎輥裝置的能力也有一定范圍，因而還需要有一定的原始輥凸度與之配合工作。輥型凸度選得合適時，液壓彎輥在其能力范圍內(nèi)將有效地消除板形缺陷。河北理工大學 課程設計 3軋制圖表和年產(chǎn)量計算第3章 軋制圖表和年產(chǎn)量計算 軋制圖表 研究軋機工作圖表的意義軋機的工作圖表，或稱軋制圖表是研究和分析軋制過程的工具。在軋制圖表中表示了軋制過程中道次與時間的關系。通過對這些關系的研究與分析可以清楚地看到：軋件在軋制過程中所用的軋制時間、各道次之間的間隙時間、軋制一根鋼機組所需要的總的延續(xù)時間和軋制過程小軋件交叉軋制的情況、軋件在任一時間所處的位置等等。軋制圖表在軋鋼生產(chǎn)過程中的作用歸結起來主要是以下幾點：1）分析與研究軋鋼機工作情況，找出工序間的薄弱環(huán)節(jié)，以利于改進，使軋制過程趨于合理；2）準確計算軋制時間，同時軋鋼時的交叉時間，各工序之間配合的時間以及軋制節(jié)奏時間等，用以計算軋鋼機的產(chǎn)量；3）計算軋制過程中軋輥、機架等所承受的軋制壓力和核算電動機傳動軋機所承受的負荷情況。 軋制圖表的基本形式及其特征軋制圖表表示和反映了軋制道次和時間之間的關系。而在軋制圖表中所標明的純軋時間、間隙時間、軋制節(jié)奏時間和軋制總延續(xù)時間被稱之為四個特征時間。軋機布置方式不同，軋制產(chǎn)品品種不同，軋制圖表形式也不一樣，則反映軋制過程的這四個特征時間的變化規(guī)律也不同。從一定意義上講，研究軋制圖表就是研究這四個特征時間的內(nèi)在聯(lián)系和它們之間在不同軋機布置時的變化規(guī)律。幾種典型軋機的軋制圖表形式如下[3]。1．單機座可逆式軋機的工作圖表生產(chǎn)各種坯料的初軋機、厚板軋機都是可逆式的單機座軋機。這類軋機的工作圖表形式如圖4－1所示，其軋制圖表的時間特征為： （3－1）式中：T——軋制節(jié)奏時間(秒)；——一根鋼的總延續(xù)時間(秒)；Δt——上根軋完到下根開始軋的間隔時間而 （3－2）式中：——各道次純軋時間之和(秒)； ——各道次間的間隙時間之和(秒)；因此，各道次的純軋時間是遞增的。即隨軋制道次的增加的加長。這類軋機的間隙時間依各道次間的操作情況而定，有時長，有時短，它們之間沒有固定的變化規(guī)律。圖3－1 單機座可逆式軋機的工作圖表2．橫列式軋機的工作圖表工作圖表形式如圖3－2所示。從這類軋制圖表上可以看到它的特點是： （3－3）式中：——軋制過程中軋件同時軋制的交叉時間(秒)。交叉軋制時間是先后兩根鋼在軋制總延續(xù)時間中的重疊部分。因而可以看到，兩根軋件交叉軋制的時間愈長，軋制節(jié)奏時間愈短，軋機產(chǎn)量就愈高。此類軋機的總延續(xù)時間與單機座軋機一樣，為各道次純軋時間和間隙時間之和。亦即如下關系： （3－4）其純軋時間是隨軋制道次增加而遞增的。如下式所示： （3－5）各道次間的間隙時間取決于操作動作所需時間和孔型布置情況，波動范圍也較大。分析橫列式軋機的軋制圖表可知，橫列式布置的軋機由于受其布置形式和軋制方式的限制，與相同類型的其他類型的軋機相比，具有較長的總延續(xù)時間。因此，一般只適用于生產(chǎn)規(guī)格較大的鋼材。在此類軋機上生產(chǎn)斷面規(guī)格較小的鋼材時，為保證在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)以及頭尾溫度差允許的條件下完成產(chǎn)品的軋制變形，常采用活套軋制。其軋制圖表形式如圖3－3所示。3．順列式(跟蹤式)軋機的工作圖表軋制圖表形式如圖3－4所示。分析這類軋制圖表有如下特點：1)軋制節(jié)奏 （3－6）2) 由于各架軋機的軋制速度可調(diào)，故各道軋制時間近似相等。亦即 （3－7）式中：一一各道次純軋時間(秒)。圖3－2 橫列式布置的軋機工作圖表圖3－3 帶活套軋制的軋機工作圖表3)通過調(diào)整軋制速度和機架間距離可使道次間的間隙時間做到近似相等