【正文】 機(jī)分別直接驅(qū)動(dòng)上下軋輥），其等于萬向接軸的傳動(dòng)效 率。萬向接軸在傾角α＜3176。時(shí)，～， α＞3176。時(shí)，～。 板帶軋機(jī)傾 角在2176。以內(nèi)為宜。故當(dāng)η=：=所以+=+=+ 空轉(zhuǎn)力矩及各道次靜力矩的計(jì)算的確定空轉(zhuǎn)力矩是指空載轉(zhuǎn)動(dòng)軋機(jī)主機(jī)列所需的力矩。通常是根據(jù)傳動(dòng)部分軸承中摩擦力來算。軋機(jī)的空轉(zhuǎn)力矩依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料取為電機(jī)額定力矩的3%～6%。表55為主電機(jī)的技術(shù)參數(shù)。表52 主電機(jī)的技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù) 額定功率29000KW 主電機(jī)速度0～177。45/120rpm 額定力矩22122KNm 最大過載力矩25300KNm＝（～） （5—13）式中 —電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。 對(duì)于新式軋機(jī)可取下限，對(duì)舊式軋機(jī)可取上限。故＝（～）=（～）2122=（～）KNm取＝90KNm。各道次的靜力矩：=++=+++80=++90=+103+90=348KNm同理可得其余道次靜力矩：粗軋道次：=348KNm，=422KNm，=329KNm， 精軋道次：=1421KNm，=1872KNm，=610KNm，=474KNm， =460KNm，動(dòng)力矩只發(fā)生在用不均勻轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行工作的幾種軋機(jī)，如可調(diào)速的可逆軋機(jī)，當(dāng)軋機(jī)軋制速度變化時(shí)，便產(chǎn)生克服慣性力的動(dòng)力矩，其值可由下式[15]確定：Nm （5—14） 式中G——轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量，N；D——轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性直徑，m；——角加速度。工作輥采用球墨鑄鐵，支撐輥采用合金鍛鋼， g/cm3，角加速度a＝42rpm/s、b＝62rpm/s。加速期的動(dòng)力矩：＝24KNm依據(jù)經(jīng)驗(yàn)在考慮摩擦、連接軸等一系列因素，軋機(jī)加速總的動(dòng)力矩應(yīng)以計(jì)算值乘以一個(gè)系數(shù)：＝24＝m，減速期動(dòng)力矩＝＝m。軋機(jī)在單位軋件各期間的總力矩為：加速軋制期 空轉(zhuǎn)加速期 =m等速軋制期 空轉(zhuǎn)等速期 ＝90KNm減速軋制期 空轉(zhuǎn)減速期 =m本設(shè)計(jì)所采用高速咬入穩(wěn)定軋制，然后低速拋出。故可根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算實(shí)際力矩圖53 軋機(jī)軋制速度與主電機(jī)負(fù)荷圖圖54軋機(jī)工作圖表注：以上圖表的時(shí)間均以s為單位。軋機(jī)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(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)在此負(fù)荷下長(zhǎng)期工作，其溫升在允許范圍內(nèi)的力矩。為此必須計(jì)算出負(fù)荷圖中的等效力矩，其值按按下式[16]計(jì)算： （5—15）式中 —等效力矩；—軋制時(shí)間各段內(nèi)各段純軋時(shí)間的總和；—軋制周期內(nèi)各段間隙時(shí)間的總和；—各段軋制時(shí)間內(nèi)所對(duì)應(yīng)的力矩；—各段間隙時(shí)間對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。（1）粗軋各階段對(duì)于RRR3道次，由于軋件較短，咬入和拋出速度都為：，加速與減速段時(shí)間都為0s，既穩(wěn)定軋制階段時(shí)間純軋時(shí)間。（2）精軋階段超過電機(jī)基本轉(zhuǎn)速時(shí)的力矩校核修正 圖5—5 超過額定轉(zhuǎn)速時(shí)力矩修正圖在本設(shè)計(jì)的精軋階段，軋輥的實(shí)際轉(zhuǎn)速62 rpm超過電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速45 rpm，再算力矩時(shí)應(yīng)乘以超過部分的修正系數(shù)。即M= M1 （5—16）Mjum= （5—17）式中 M——轉(zhuǎn)速超過基本轉(zhuǎn)速后乘以修正系數(shù)以后的力矩；M1——轉(zhuǎn)速未超過基本轉(zhuǎn)速時(shí)的力矩；n——超過基本轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速；nH——電機(jī)的基本轉(zhuǎn)速。對(duì)于粗軋階段F1道次：= M1=1421=m則等效力矩Mjum ==1696KNm由于本設(shè)計(jì)采用高速咬入，無加速軋制，故無需修正動(dòng)力矩。減速軋制時(shí)動(dòng)力矩的修正：==mMjum==m減速軋制需修正力矩的時(shí)間：t1====故減速軋制時(shí)的力矩==m空轉(zhuǎn)力矩的修正：加速期：M==170KNm==147KNm空轉(zhuǎn)加速期 =147KNm空轉(zhuǎn)加速期需修正力矩的時(shí)間t==等速期、減速期軋輥轉(zhuǎn)速均未超過額定轉(zhuǎn)速，故空轉(zhuǎn)力矩?zé)o需修正。軋制階段其他各道次力矩修正值如下表5—6所示。表5—6 等效力矩計(jì)算各參數(shù)道次軋制時(shí)間段 間隙時(shí)間段穩(wěn)定軋制力矩減速軋制力矩減速期力矩空轉(zhuǎn)期力矩加速期力矩R1R2R3F1F2F3F4 F5348422330169622347285665500s0s0s0 s0 s0 s163721756695074919090909090909090124124124147147147147147故單根軋件的力矩與時(shí)間的平方和為：+=+++=m==859 KNm 工藝參數(shù)校核校核電機(jī)升溫條件：=2122KNm校核電機(jī)的過載條件： （5—18） 式中 ——電機(jī)的額定力矩； KG——電動(dòng)機(jī)的允許過載系數(shù)，KG＝2～； Mmax——軋制周期內(nèi)最大的力矩，Mmax＝2132KNm。KG＝（2～）＝（8488～10610）KNm，=m KG，故電機(jī)可以滿足過載條件使用要求。 軋輥強(qiáng)度校核軋輥工作直徑（取重車后最小直徑）為Dg＝940mm、Dz＝1700mm，工作輥輥頸直徑dg＝800mm，輥頸長(zhǎng)度lg＝800mm，支撐輥輥頸直徑dz＝1300mm，lz＝1620mm，輥身長(zhǎng)度a＝4100mm，軋件寬度b＝1830mm，最大軋制力為P＝25121KN，驅(qū)動(dòng)方式為工作輥驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)工作輥的力矩Mn＝Mm1+Mz+Md1＝2234KNm。細(xì)晶鑄鐵軋輥硬度HS為55~90，參照現(xiàn)場(chǎng)資料強(qiáng)度等級(jí)一般取2~5級(jí)，許用應(yīng)力［σ1］＝100～240Mpa，支撐輥為合金鍛鋼軋輥，支撐輥表面硬度50～90HS，其強(qiáng)度等級(jí)取4~5級(jí)，其許用應(yīng)力為［σ2］＝140～240Mpa，切應(yīng)力［τ］＝650Mpa。各輥受力分析所示：，圖5—7 工作輥受力分析圖 圖5—8 支撐輥受力分析圖 一、工作輥強(qiáng)度計(jì)算在大多數(shù)情況下工作輥輥身所受彎曲應(yīng)力常大于支承輥所受應(yīng)力。工作輥只需驗(yàn)算輥頭的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。工作輥受力如圖57所示.輥身中央處承受彎矩值：=8164KNm輥身中央處的彎曲應(yīng)力：==輥徑處的危險(xiǎn)斷面的應(yīng)力：==輥徑處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：= （5—19）式中：=（其軸承為帶層壓膠布的膠木滑動(dòng)軸承）；p——最大軋制壓力；d——輥徑直徑。輥徑處無摩擦，并且重力影響不大，故可忽略。上式可變?yōu)椋?=KNm===輥徑強(qiáng)度按彎扭合成應(yīng)力考慮，采用鑄鐵軋輥時(shí)，按莫爾理論：=故輥徑強(qiáng)度滿足要求。輥頭的危險(xiǎn)斷面在傳動(dòng)側(cè)，其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： （5—20） 式中 ——輥頭的抗扭斷面系數(shù)?！饔迷趶澢鷳?yīng)力側(cè)的輥徑與輥身交界處的輥徑扭矩。由于采用萬向接軸為聯(lián)接軸，故輥頭型式為平臺(tái)式。 （5—21）式中 ＝1015mm； h＝＝762mm； ，所以輥頭危險(xiǎn)斷面在傳動(dòng)側(cè)：==KNm==［σ1］＝140~240Mpa故工作輥的輥身、輥頸、輥頭強(qiáng)度也完全符合。二、支撐輥強(qiáng)度計(jì)算一般情況下支承輥只需驗(yàn)算彎曲應(yīng)力。支撐輥受力如圖58所示。輥身中央處承受最大彎矩：＝=20223kNm輥身中央的彎曲應(yīng)力：==＜［σ2］輥頸危險(xiǎn)斷面的彎矩：=m輥頸危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力：==輥頸處強(qiáng)度滿足要求，輥身強(qiáng)度足夠。三、兩輥輥面接觸應(yīng)力計(jì)算 軋制時(shí)，四輥軋機(jī)工作輥與支承輥的接觸面以及工作輥與軋件的接觸面，在軋制力的作用下都將產(chǎn)生巨大的接觸應(yīng)力。由于工作輥與支承輥間的接觸面積遠(yuǎn)比工作輥與軋件接觸面小，所以兩輥間產(chǎn)生巨大的交變接觸應(yīng)力，從而導(dǎo)致輥面產(chǎn)生脫落。半徑方向產(chǎn)生的法向正應(yīng)力在接觸面的中部最大，其值可按赫茲公式計(jì)算：其簡(jiǎn)化公式[16]如下所示：==[σ]= 140～240Mpa；= 計(jì)算正應(yīng)力與切應(yīng)力均小于許用值，故兩輥輥面接觸應(yīng)力滿足條件。第6章 車間年產(chǎn)量計(jì)算 軋制圖表 軋鋼機(jī)的工作圖表或稱軋制圖表是研究和分析軋制過程的工具。軋制圖表反映了軋制過程中道次與時(shí)間的相互關(guān)系。通過軋制圖表可以看出：軋制過程中的軋制時(shí)間、各道次間的間隙時(shí)間、軋制一根鋼所需要的總的時(shí)間、交叉軋制的情況以及軋件在任一時(shí)間所處的位置。軋機(jī)的布置形式不同，軋制方式不同，其軋制圖表的形式也不同。 軋機(jī)的工作圖表 圖61 軋機(jī)工作圖表 T=T總一T交 （61）式中 T交——兩根鋼時(shí)同軋制的時(shí)間，s?？梢钥闯?，兩根鋼交叉軋制的時(shí)間越長(zhǎng)。軋制節(jié)奏就越短，軋機(jī)產(chǎn)量就越高。橫列式軋機(jī)的純軋時(shí)間也隨軋制道次增加而增加，其間隙時(shí)間也沒有固定的變化規(guī)律。 T=T軋1+ΔT1 （62） T=T軋2+ΔT2=T軋x+ΔTx （63）式中T軋T軋2…T軋x——各相應(yīng)道次的純軋時(shí)間，s；ΔTΔT…ΔTx——相應(yīng)道次相鄰兩根鋼之間的間隙時(shí)間，s；T總=T軋x+∑T間 ∑T間=T間1+T間2+……+T間(x1) （64）式中 T軋x——第x道的純軋時(shí)間，s；T間T間T間(x1)——相應(yīng)道次間的間隙時(shí)間，s。