軋鋼車間設(shè)計(jì)教案(編輯修改稿)
2025-05-14 12:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)功率（后面電機(jī)校核一章講） 輔助設(shè)備選擇軋鋼車間主要的輔助設(shè)備有：加熱設(shè)備；切斷設(shè)備；冷卻設(shè)備；矯直設(shè)備；卷取設(shè)備；起重運(yùn)輸設(shè)備。 加熱設(shè)備選擇1． 種類：用于坯料加熱的爐子，將鋼坯溫度加熱到開(kāi)軋溫度。主要均熱爐和加熱爐，均熱爐主要用于坯料的溫均熱、加熱爐用于升溫。2． 爐型：軋鋼用加熱爐主要有：推鋼式加熱爐主要用于板坯、方坯加熱；步進(jìn)式加熱爐主要用于板坯、方坯、管坯加熱；環(huán)形加熱爐主要用于圓坯和管坯加熱。3． 產(chǎn)量：按時(shí)間計(jì)算：Q=LnG/bT 噸/小時(shí) 按生產(chǎn)率算：Q=PF/1000 噸/小時(shí)4． 爐子尺寸：由鋼料長(zhǎng)度確定寬度、由產(chǎn)量及推鋼比等確定長(zhǎng)度 B=L+2C 單排料B=2L+3C 雙排料 C≈~ 切斷設(shè)備1．鋸機(jī)：有冷鋸和熱鋸之分。用于型鋼和管鋼的鋸切。一般布置在成品軋機(jī)之后冷床之前的作業(yè)線上。型式大都是滑座式鋸和四連桿式鋸，鋸片有鋼片和無(wú)齒片兩種。2．剪切機(jī)：平刃剪、斜刃剪、飛剪、圓盤剪、滾切組合剪等。一般剪切薄板帶鋼邊緣和分條用圓盤剪、其它用于定尺切頭尾之用。3．火焰切割、等離子切割、線切割、激光切割等。 矯直設(shè)備將鋼材矯直。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：壓力矯直機(jī)、拉伸（張力）矯直機(jī)、平整機(jī)、拉伸彎曲矯直機(jī)、斜輥矯直機(jī)、型鋼矯直機(jī)等。1． 拉伸彎曲矯直機(jī)：用于矯直板帶鋼、其主要參數(shù)是輥徑、輥距、輥數(shù)2． 斜輥矯直機(jī)：矯直輥軸線在空間上交叉布置。輥型是雙曲線形，主要參數(shù)是曲線凹度、輥徑、輥距、輥數(shù)。3． 型鋼矯直機(jī)：矯直型鋼，有閉口式和懸臂式兩種，其孔型形狀類似于型鋼軋機(jī)的孔型，一般為裝配組合孔型，通過(guò)輥圓的調(diào)整來(lái)矯直不同類別的鋼材。 5 工藝參數(shù)計(jì)算主要是工藝規(guī)程制定與計(jì)算。同時(shí)，計(jì)算軋制速度、變形速率、制定軋制溫度、計(jì)算軋制壓力、張力，確定軋輥輥型、孔型，制定冷卻工藝（開(kāi)冷、終冷溫度、冷卻速度等），最后給出這些工藝參數(shù)的表格。6 設(shè)備矯核 軋輥校核 軋輥咬入能力校核COSa= tga﹤f 實(shí)現(xiàn)自然咬入 軋輥強(qiáng)度校核輥身校核彎曲強(qiáng)度；輥徑校核彎曲加扭轉(zhuǎn)；輥頭校核扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度；另外四輥軋機(jī)在選用軋輥材質(zhì)時(shí)要校核工作輥輥面的擠壓應(yīng)力； 電機(jī)能力校核 傳動(dòng)力矩的組成要確定主電機(jī)功率、必須首先確定傳動(dòng)軋輥的力矩。在軋制過(guò)程中，在主電機(jī)軸上，傳動(dòng)軋輥所需力矩由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：M=Mz/i+Mm+Mr+Md式中：Mz—軋制力矩使軋件產(chǎn)生塑性變形 i—軋輥與主電機(jī)間的傳動(dòng)比 Mm—附加摩擦力矩、作用于軸承、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等位置 Mr—空轉(zhuǎn)力矩?？朔辙D(zhuǎn)時(shí)的摩擦力距 Md—?jiǎng)恿?，克服加速、起?dòng)等時(shí)刻的慣性力矩1． 軋制力矩的計(jì)算按軋件對(duì)軋輥的作用力、軋制力矩Mz=2 Pa式中：a—力臂 a=ψLj ψ—力臂系數(shù)，~，~ Lj—接觸弧長(zhǎng)度 2 3 5 10 20123410 20 30 kwh/t 5 10 10012320 40 60 kwh/ta 1—1150板坯機(jī) b 1—1700熱連軋機(jī)組 2—250線材軋機(jī) 2—5機(jī)架冷軋低碳鋼 3—500大型軋機(jī) 3—5機(jī)架冷軋板帶 4—250穿孔機(jī)組 各種軋機(jī)的典型能耗曲線按能耗曲線確定軋制力矩時(shí)需要一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般對(duì)于型鋼和管鋼為噸位產(chǎn)品能耗占總延伸系數(shù)的關(guān)系圖。根據(jù)能耗曲線，第n+1道次的單位能耗為 （an+1an）kwh，若軋件重量為G噸，則該道次總能耗為A=（an+1an）G再按軋制所耗功A與軋制力矩關(guān)系 Mz=A/ωt =AR/vt算出Mz 即可。 式中 ω—角速度 /弧度t—時(shí)間/s v—軋輥圓周速度 /m/s R—半徑 /m注意：用能耗法算出的中為軋制力矩和摩擦力矩之和。2． 附加摩擦力矩軋制過(guò)程中克服軸承、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力所需力矩。故有兩部分組成 Mm=Mm1+Mm2 Mm1=P/2f1d14=Pd1 f1 為軸承中的附加摩擦矩 P—軋制力 f1—軸承摩擦系數(shù) 滑動(dòng)軸承 f1=~ 滾動(dòng)軸承 f1=~ 液體摩擦軸承 f1=~ Mm2=(1/η11)(Mz + Mm1)/i 為換算到主電機(jī)軸上的摩擦力矩 η1—傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（減速機(jī)、齒輪機(jī)座）的效率齒輪：η1=~ 皮帶：η1=~最后 Mm=Mm1/i+Mm23． 空轉(zhuǎn)力矩：是空載轉(zhuǎn)動(dòng)軋機(jī)主機(jī)列所需力矩。空轉(zhuǎn)時(shí)軋輥、接軸、齒輪、飛輪等到主電機(jī)的傳動(dòng)比不同，因軸頸半徑各不相同，因此，應(yīng)分別計(jì)算后再加合。即 MK=∑MKn=∑(GnF ndn )/2in通常按經(jīng)驗(yàn)定： MK=（~）MH MK —電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩4． 動(dòng)力距：起動(dòng)及加減速度時(shí)的慣性力矩。 Md =GD2/375dn/dt 式中 G—轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量 D—轉(zhuǎn)動(dòng)部分慣性直徑 dn/dt—角加速度 靜負(fù)荷圖要校核和選擇主電機(jī)，除知其負(fù)荷值外，還需知軋機(jī)負(fù)荷隨時(shí)間的變化圖，力矩隨時(shí)間變化的圖稱為靜負(fù)荷圖。靜力矩為：M=Mz/i+Mm+Mr軋制時(shí)間按：tn=Ln/vn Ln—軋后軋件長(zhǎng)度間隙時(shí)間按間隙動(dòng)作所需時(shí)間或經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)定。b 單機(jī)架軋機(jī)軋數(shù)道的靜負(fù)荷圖t∑t /sMc /噸/米t∑M0a 單獨(dú)傳動(dòng)的軋鋼機(jī)的靜負(fù)荷圖t /sMc /噸/米Δt5Δt4Δt3Δt2c 同時(shí)軋數(shù)根軋件的軋機(jī)的靜負(fù)荷圖Δt1t /sMc /噸/米d 集體驅(qū)動(dòng)的連軋機(jī)的靜負(fù)荷圖MⅤMⅣMⅢMⅡMⅠt /st∑Mc /噸/米 各類軋鋼機(jī)的靜負(fù)荷圖 負(fù)荷圖的畫法（動(dòng)靜負(fù)荷圖合成） 可逆軋機(jī)的速度圖與負(fù)荷圖t5t4t3t2nbnat /st１ntnMd4Md2Md1Md3Mdt /sMkMjt /sMkM5M4M3M2MkM1Mt /s 主電機(jī)功率計(jì)算當(dāng)主電機(jī)的傳動(dòng)負(fù)荷圖確定后，才能對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行計(jì)算。此工作由兩部分組成：一是由負(fù)荷圖算出“等效力矩”，它不能超過(guò)電機(jī)的額定力矩，二是負(fù)荷圖中的最大力矩不能超過(guò)電動(dòng)機(jī)的允許過(guò)載負(fù)荷和持續(xù)時(shí)間。若為新選電機(jī)，則應(yīng)依據(jù)等效力矩和所要求的轉(zhuǎn)速選擇電機(jī)。1． 等效力矩計(jì)算軋機(jī)工作時(shí)電機(jī)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)在一定負(fù)荷下長(zhǎng)期工作時(shí)其溫升在允許的范圍內(nèi)的力矩。因此，校核電機(jī)時(shí)首先應(yīng)計(jì)算出等效力矩：Mjum= ∑tn—軋制時(shí)間內(nèi)各段純軋時(shí)間 /s ∑t`n—軋制時(shí)間內(nèi)各段間隙時(shí)間 /s Mn—純軋時(shí)間所對(duì)應(yīng)的力矩 / M`n—間隙時(shí)間對(duì)應(yīng)的空轉(zhuǎn)力矩 /2． 電機(jī)校核校核電動(dòng)機(jī)溫升條件學(xué)： Mjum﹤ MH校核電動(dòng)機(jī)過(guò)載條件學(xué)： Mmax≤KGMH
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