【正文】 2)輥身中央的垂直彎曲應(yīng)力：(3)工作輥承受支撐輥沿輥身全長加于其上的水平摩擦力：(4)輥身中央的水平彎矩：（5）輥身中央的水平彎曲應(yīng)力：(6)輥身中央的合成彎曲應(yīng)力：(7)輥頭強(qiáng)度計算：選擇帶雙鍵槽的輥頭，則：均符合要求。（8）兩軋輥輥面接觸應(yīng)力計算：接觸應(yīng)力的計算公式可按 下式計算： (620)式中 q—夾在接觸表面單位長度上的負(fù)荷； ，—相互接觸的工作輥與支撐輥的半徑；—與軋輥材質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，其中為兩軋輥材料的泊松比和彈性模量。兩個輥的彈性模量為，泊松比都取=，許用應(yīng)力為（σ=2200Mpa，=670Mpa），所以接觸應(yīng)力小于許用值。 輥身中央承受最大彎矩：其中a為2個壓下螺絲的中心距，取值a=L+l=5400輥身中央彎曲應(yīng)力：輥頸危險斷面應(yīng)力：因為輥和輥頸處的應(yīng)力均小于合金鍛鋼的許用應(yīng)力=137~235Mpa所以支承輥符合條件。輥身中央處承受彎矩值：輥身中央的垂直彎曲應(yīng)力：工作輥承受支承輥沿輥身全場加于其上的水平摩擦力：輥身中央的水平彎矩：輥身中央的水平彎曲應(yīng)力：輥身中央的合成彎曲應(yīng)力：輥頭強(qiáng)度計算：選擇帶雙鍵槽的輥頭，則：均符合要求兩軋輥輥面接觸應(yīng)力計算：許用應(yīng)力為（σ=2200Mpa，=670Mpa），所以接觸應(yīng)力小于許用值。本設(shè)計中的電機(jī)選擇如下：粗軋機(jī)電機(jī)選擇為：23500KW精軋機(jī)電機(jī)選擇為：24000KW （1）電機(jī)過載校核 電機(jī)額定力矩為：22283=6684滿足公式故電機(jī)過載驗算通過。（2）電機(jī)溫升校核： 軋機(jī)工作時電動機(jī)的負(fù)荷是間斷式的不均勻負(fù)荷，而電動機(jī)的額定力矩是指電動機(jī)在此負(fù)荷下長期工作，其溫升在允許的范圍內(nèi)的力矩。為此必須計算出負(fù)荷圖中的等效力矩，其值按下式計算[15]： 等效力矩： (616) 式中：—等效力矩； —軋制時間內(nèi)各段純軋時間； —軋制時間內(nèi)各段間隙時間； —各段軋制時間所對應(yīng)的力矩； —各段間隙時間所對應(yīng)的力矩。由上式計算得： =因為：所以：校核通過。電機(jī)額定力矩為： 361412733=3819滿足公式故電機(jī)過載驗算通過。電機(jī)溫升校核：等效力矩： =因為：所以：校核通過。 根據(jù)之前計算的純軋時間、間隙時間以及料扎時間、精軋時間之間的關(guān)系確定軋制節(jié)奏繪制以下軋制模式軋制圖表64如下： 道次 TZ 時間第七章 車間的平面布置及主要設(shè)備距離 車間的平面布置(1)滿足生產(chǎn)工藝要求，使生產(chǎn)流線合理。(2)即有利于生產(chǎn)又使占地面積小，運輸線短，以求縮短周期、提高生產(chǎn)率。(3)保證操作方便、安全生產(chǎn)。(4)避免金屬流線和其它材料運輸線的相互交叉。(5)考慮將來的發(fā)展，留有余地。綜合考慮車間的長度及空間布局，特別是精整跨與加熱跨的合理布置，所以車間的金屬流動形式采用直線移動式。將車間布置為9跨，原料跨、加熱跨、主軋跨、冷床跨、剪切跨、精整跨、熱處理跨、成品跨、軋輥跨。 生產(chǎn)設(shè)備布置表 項目 序號 名稱主要設(shè)備1原料跨火焰切割機(jī)、橫移小車2加熱跨步進(jìn)式加熱爐、輥道3主軋跨4100mm四輥精軋機(jī)、立輥軋機(jī)、高壓水除鱗、推床、輥道4冷床跨冷床、輥道5剪切跨切頭剪、雙邊剪、超聲波探傷儀6精整跨修磨臺架、翻鋼機(jī)、輥道橫移裝置、矯直機(jī)7熱處理跨熱處理爐、熱處理冷床、淬火機(jī)、矯直機(jī)8成品跨輥道、橫移裝置9軋輥跨磨床、冷卻裝置 車間平面布置簡圖1原料庫 2 步進(jìn)式加熱爐 3輥道4軋機(jī) 5 冷床 6剪切機(jī) 7修磨臺架 8 矯直機(jī)9 成品跨10軋輥跨 11 熱處理跨、主電室、軋輥間的配置連續(xù)式加熱爐、主電室和軋輥間布置有4種布置形式，即爐子與主電室同一側(cè)和兩側(cè)、軋輥間與主電室同一側(cè)和兩側(cè)布置。凡有二次開坯工藝，便于開成坯返回加熱時，采用爐子與主電室兩側(cè)布置方式較多。如雙機(jī)架要求粗軋機(jī)出成品時，將軋輥間與主電室布置于同一側(cè)，以便于粗軋成品線的打通。軋輥間和主電室兩側(cè)布置形式在日本采用較普遍，便于換輥時將粗、精軋機(jī)軋輥直接拉入軋輥間，減少吊車操作中轉(zhuǎn)時間。關(guān)于爐子，在主電室一側(cè)或軋輥間一側(cè)均可以，需視總圖位置來判定。冷床與剪切線布置有兩種形式，即一直線式和折返式，如總圖長度不受限制的話，采用一直線式無疑是比較理想的，流程順利，設(shè)備也少?？倛D長度限制時，可用折返式布置，需增設(shè)一個主架，可作為檢查修磨之用，且有緩沖之功能。 軋制線由加熱爐、除磷箱、軋機(jī)、空軋裝置、快冷裝置、熱矯直機(jī)及冷床等所組成，其中軋機(jī)是軋制線的主體。設(shè)備間距的確定沒有一定的規(guī)范可循。通常按車間產(chǎn)量和批量大小、軋件長度等工藝參數(shù)和操作要求來確定，并考慮設(shè)備的特點、檢修需要的面積和建筑模數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以收到布置緊湊、利于生產(chǎn)、減少設(shè)備和廠房面積以及節(jié)省投資的效果。軋機(jī)組成有單機(jī)和雙機(jī)兩種，有時還附設(shè)有立輥軋機(jī)，雙機(jī)并附設(shè)立輥時，軋制線會增長很多。（1）上料臺架與加熱爐中心線距離。上料臺架與加熱爐的兩設(shè)備中心線間的距離應(yīng)不小于最長坯料長度的二倍。即L≥26002=5200mm=（2）爐子之間的距離。主要根據(jù)爐子大小、勞動條件并配合出鋼方式和廠房柱距模數(shù)加以確定。例如，中小型軋機(jī)以煤為燃料加熱鋼錠或長度大于8m鋼坯時，加熱爐間距通常為15m；而以煤氣或重油為燃料時，可為12m。對于大中型軋機(jī)，以煤氣或重油為燃料、加熱長度大于5m時，加熱爐間距一般為15～18m。（3）加熱爐至轉(zhuǎn)盤間距、鋼錠轉(zhuǎn)盤中心線至加熱爐邊的凈距L1應(yīng)不小于4～5倍鋼錠長度，加熱爐為側(cè)出料時取上限。（4）加熱爐到軋機(jī)間的距離。軋機(jī)盡可能接近加熱爐，第一座加熱爐中心線距粗軋機(jī)中心線距離L4為：L4=L粗軋成品前道次（Max）+L坯（Max）+L爐至除磷箱+?L富裕 （71）式中：L—表示為軋件長度設(shè)備間距離；?L富裕=5～10m。則得： L4= L粗軋成品前道次（Max）+L坯（Max）+L爐至除磷箱+?L富裕=++12+10=31m 另外，機(jī)前附設(shè)有立輥軋機(jī)時，應(yīng)增加立輥軋機(jī)至粗軋機(jī)之間距離；采用控軋工藝時，應(yīng)增加控制待鋼輥道的位置，一般機(jī)前應(yīng)留有2～3塊待軋軋件長度的距離；若采用兩階段控軋，第一階段在粗軋機(jī)上完成時，粗軋機(jī)前也應(yīng)留出適當(dāng)?shù)拇埦嚯x，這樣勢必拉大軋機(jī)與爐子間距。（5）雙機(jī)架軋機(jī)粗軋機(jī)和精軋機(jī)之間距離（L）為： L5=L粗軋件（Max）+L精軋成品前道次軋件（Max）+L控軋裝置位置+?L富裕L5=L粗軋件（Max）+L精軋成品前道次軋件（Max）+L控軋裝置位置+?L富裕=+13+36+10=70mL應(yīng)確保兩架軋機(jī)能力均勻分配，以達(dá)到最佳的狀態(tài)，但L太小時兩架軋機(jī)互相干擾，限制了控軋的有效執(zhí)行。 （6）熱矯直機(jī)是一臺必備的設(shè)備，直接布置在軋機(jī)后的作業(yè)線上，至軋機(jī)的最小距離（Lmin）為：Lmin= （72）則得： Lmin= L板=13=35m（7） 軋機(jī)到切斷設(shè)備的距離。如前所述，由于軋制產(chǎn)品的形狀所決定，軋鋼車間軋后切斷設(shè)備主要有兩類：即鋁機(jī)和剪切機(jī)。軋機(jī)到熱鋁的距離主要決定于鐵切力式。如為單座柱，其距離等于軋件最大長度加上有關(guān)設(shè)備和操作所需的長度。如為多臺工作，其距離可相應(yīng)縮短些。根據(jù)我國小型廠多年生產(chǎn)經(jīng)驗，小型軋機(jī)至第一臺熱剪距離以70～80米為好。軋機(jī)前剪切機(jī)距離則決定于剪切機(jī)能力和軋件長度。當(dāng)剪切機(jī)生產(chǎn)能力很大時，～。如剪切能力不大，應(yīng)適當(dāng)增加此距離，一般可按容納兩根最大軋件長度考慮，如在作業(yè)線上設(shè)置飛剪，則此距離可大力縮短。第八章 工作時間及年產(chǎn)量計算本車間采用四班三運轉(zhuǎn)連續(xù)工作制，節(jié)假日不休息。計劃每年安排大修一次，每次14天。計劃檢修每周一次，一次8小時。具體如表81所示。表81 工作時間表日歷時間(h/a)年維修時間 (h/a)操作時間(h/a)換輥及換剪刃 時間 (h/a)計劃生產(chǎn)時間(h/a)機(jī)械和電氣故障停產(chǎn)時間(h/a)總計有效工作時間(h/a)日歷作業(yè)率%年修計劃檢修合計換支承輥換工作輥及剪刃8760366(14d)4007368024（334d）2122877285807200注： (1) 支承輥每軋制150000t更換1次，換支承輥時間：1500000t/a 184。 150000t/次180。187。20h/a；(2)工作輥每軋制3500t更換1次，換工作輥時間： 1500000t/a 184。 3500t/次180。187。214 h/a。(3) 各剪機(jī)剪刃每2班更換1次，剪刃更換與工作輥換輥同時進(jìn)行。 軋機(jī)小時產(chǎn)量計算軋鋼機(jī)單位時間內(nèi)的產(chǎn)量稱為軋鋼機(jī)的生產(chǎn)率。分別一小時、班、日、月和年為時間單位進(jìn)行計算。其中 小時產(chǎn)量為常用的生產(chǎn)率指標(biāo)。軋鋼機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的小時產(chǎn)量可以用下式[5]計算： (81)式中 A——軋機(jī)小時產(chǎn)量，t/h； Q——原料重量，t； T——節(jié)奏時間，T＝； K1——時間利用系數(shù)，～，； b——成品率，b＝91%。軋機(jī)節(jié)奏時間：T=Tz +Δt=+4=，計算典型產(chǎn)品，坯料尺寸為：250mm1500mm3000mm，則Q＝＝。以上所述只是單品種小時產(chǎn)量計算。當(dāng)一個車間生產(chǎn)若干個品種時，每個品種或由于選用坯料斷面尺寸不同，或由于軋制道次不同，因而具有不同的小時產(chǎn)量。為考核一個車間的生產(chǎn)水平和計算年產(chǎn)量，就需要計算各種品種所占不同比例的小時產(chǎn)量。這個產(chǎn)量稱為平均小時產(chǎn)量，也稱產(chǎn)品綜合小時產(chǎn)量。計算軋機(jī)平均小時產(chǎn)量采用按勞動量換算系分?jǐn)?shù)計算： （82）式中 ——不同品種占產(chǎn)量中的百分?jǐn)?shù)； ——標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品小時產(chǎn)量； ——不同品種的勞動換算系數(shù)。 產(chǎn)品小時產(chǎn)量表編號鋼種產(chǎn)品規(guī)格/mm所占比例/%小時產(chǎn)量t /h勞動換算系數(shù)1Q1954031001212EH32503200131753X70303200154Q29560280085Q235GJ50320011616Mnq20350010720R1036008806TiL12160059StE4607038001010Q235NH2831007代入公式82，可得平均小時產(chǎn)量＝。故年產(chǎn)量為：7200＝1515536t＝。軋鋼車間原料倉庫面積可用下列公式計算： (83)式中 F——原料倉庫面積m2； A——軋機(jī)小時產(chǎn)量，t/m； n——存放天數(shù)，本廠供料，存放天數(shù)取為15天； K——金屬綜合消耗系數(shù)； q——每m2空間所能存放的原料重量，q=； h——每堆原料的高度，h=； 24——每天小時數(shù)； ——倉庫利用系數(shù)。計算的本車間原料倉庫面積 m2.而成品倉庫面積的計算主要考慮的因素，金屬消耗系數(shù)取為1，存放天數(shù)n取為16天，堆放高度查閱資料取為3m。則成品倉庫的面積： m2。第九章 主輔設(shè)備的選擇及性能參數(shù)的確定在軋鋼車間內(nèi)配備有數(shù)量很大、種類繁多的軋鋼機(jī)械設(shè)備。根據(jù)個設(shè)備在軋鋼生產(chǎn)過程中的作用和地位，習(xí)慣上將它們分為主要設(shè)備和輔助設(shè)備。主要設(shè)備是以實現(xiàn)金屬成型為目的，在旋轉(zhuǎn)的軋輥間以壓力使金屬產(chǎn)生塑性變形的機(jī)械設(shè)備。具體說來，主要設(shè)備就是軋鋼機(jī)。輔助設(shè)備是指軋鋼機(jī)械設(shè)備中除軋鋼機(jī)以為的各種機(jī)械設(shè)備。軋鋼車間輔助設(shè)備很多，中厚板車間中主要有以下幾類：1） 加熱設(shè)備，如加熱爐；2） 改變軋件外形設(shè)備，如剪切機(jī)、矯直機(jī)、卷取機(jī)等；3） 表面加工及包裝設(shè)備，如酸洗機(jī)組、包裝機(jī)等；4） 移送軋件設(shè)備，如輥道、翻鋼機(jī)、推床升降臺等，5） 冷卻設(shè)備，如層流冷卻、冷床等；6） 起重運輸