【正文】 2—單位壓力圖形重心線軋制力矩： (610) 式中：—合力作用點位置系數(shù)，也叫力臂系數(shù)。中厚板一般=~，粗軋道次取最大值，隨軋件變薄取最小值，則： 軋制過程中了，軋件通過輥間時，在軸承內以及軋機傳動機構中有摩擦力產(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，并不包括空轉時軋機轉動所需的力矩。 組成附加摩擦力矩的基本數(shù)值有兩大項，一為軋輥軸承中的摩擦力矩，另一項為傳動機構中的摩擦力矩。即 (611)(1)傳動機構的摩擦力矩的計算：軋輥軸承的摩擦力矩可近似由下式計算 (612)式中 f —支承輥軸承的摩擦系數(shù)，取f=（油膜軸承）； —支承輥輥頸直徑 —工作輥輥身直徑 —支承輥輥身直徑粗軋機中：=1500mm =1030mm =2000mm精軋機中：=1650mm =1120mm =2200mm前6道次軋輥軸承的摩擦力矩（粗軋）：后4道次軋輥軸承的摩擦力矩（精軋）：（2） 傳動機構的摩擦力矩的計算： 軋機傳動機構中的摩擦力矩連接軸，齒輪機座，減速機和主電機聯(lián)軸器等四個方面的附加摩擦力矩組成，可由下式來計算： (613)式中—由電機道到軋輥的總傳動效率為各傳動效率的乘積，因接軸的傾角≧3176。，故可取=得其他各道次分別為：(3) 計算附加摩擦力矩： (611) 空轉力矩是指空載轉動軋機主機列所需的力矩。通常可根據(jù)實際資料可取電機額定力矩的3%6%，即 (614) 所以取， 當軋輥轉速發(fā)生變化時，要產(chǎn)生力矩，此處由于采用穩(wěn)定速度咬入即咬鋼后不加速，而減速階段的動力矩使電機輸出力矩減小，故在計算電機力矩時都可以忽略不計[14]。 確定各道傳動力矩：有以上分析與計算可知，各道次傳動力矩： (515)M1= M2= M3= M4= M5= M6= M7= M8= M9= M10=7000600050004000300020001000t,KNm 圖63軋機的靜負荷圖軋制道次軋制方式出口厚度/mm壓下率/%變形速度/出口寬度/mm軋后長度/mm穩(wěn)定軋制速度/t/min最大軋制力矩/最大軋制力/kN軋件溫度/℃間隙時間/s純軋時間/s1DT→25019502154202591161462←D2051819502627203609237143D→T1681819503206203100224704D→1313206250120526239181105→10132063244204809386956→763206431120426237553647→5832065649603564370188→46320671236020752640969→373206885660157132946610→30320610922601407219204注：符號說明D：除磷道次；T：轉鋼道次；→：向下游軋制；←：向上游軋制。 粗軋機校核 圖63四輥軋機軋輥受力分析 a—工作輥驅動； b—支承輥驅動 粗軋機校核輥身中央承受最大彎矩： （616）其中a為2個壓下螺絲的中心距，取值a=L+l輥身中央彎曲應力： （617）輥頸危險斷面應力： （618） （619）因為輥身和輥頸處的應力均小于合金鍛鋼的許用應力所以支承輥符合條件。(1)輥身中央處承受彎矩值：(2)輥身中央的垂直彎曲應力：(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力：(6)輥身中央的合成彎曲應力：(7)輥頭強度計算：選擇帶雙鍵槽的輥頭，則：均符合要求。（8）兩軋輥輥面接觸應力計算：接觸應力的計算公式可按 下式計算： (620)式中 q—夾在接觸表面單位長度上的負荷； ，—相互接觸的工作輥與支撐輥的半徑；—與軋輥材質有關的系數(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=，許用應力為（σ=2200Mpa，=670Mpa），所以接觸應力小于許用值。 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輥身中央彎曲應力：輥頸危險斷面應力：因為輥和輥頸處的應力均小于合金鍛鋼的許用應力=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力：輥身中央的合成彎曲應力：輥頭強度計算：選擇帶雙鍵槽的輥頭，則：均符合要求兩軋輥輥面接觸應力計算：許用應力為（σ=2200Mpa，=670Mpa），所以接觸應力小于許用值。本設計中的電機選擇如下：粗軋機電機選擇為：23500KW精軋機電機選擇為：24000KW （1）電機過載校核 電機額定力矩為：22283=6684滿足公式故電機過載驗算通過。（2）電機溫升校核： 軋機工作時電動機的負荷是間斷式的不均勻負荷，而電動機的額定力矩是指電動機在此負荷下長期工作，其溫升在允許的范圍內的力矩。為此必須計算出負荷圖中的等效力矩，其值按下式計算[15]： 等效力矩： (616) 式中：—等效力矩； —軋制時間內各段純軋時間； —軋制時間內各段間隙時間； —各段軋制時間所對應的力矩； —各段間隙時間所對應的力矩。由上式計算得： =因為：所以：校核通過。電機額定力矩為： 361412733=3819滿足公式故電機過載驗算通過。電機溫升校核：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)設備布置表 項目 序號 名稱主要設備1原料跨火焰切割機、橫移小車2加熱跨步進式加熱爐、輥道3主軋跨4100mm四輥精軋機、立輥軋機、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、輥道橫移裝置、矯直機7熱處理跨熱處理爐、熱處理冷床、淬火機、矯直機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 步進式加熱爐 3輥道4軋機 5 冷床 6剪切機 7修磨臺架 8 矯直機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和兩側、軋輥間與主電室同一側和兩側布置。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布置方式較多。如雙機架要求粗軋機出成品時，將軋輥間與主電室布置于同一側，以便于粗軋成品線的打通。軋輥間和主電室兩側布置形式在日本采用較普遍，便于換輥時將粗、精軋機軋輥直接拉入軋輥間，減少吊車操作中轉時間。關于爐子，在主電室一側或軋輥間一側均可以，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，設備也少?？倛D長度限制時，可用折返式布置，需增設一個主架，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、空軋裝置、快冷裝置、熱矯直機及冷床等所組成，其中軋機是軋制線的主體。設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，并考慮設備的特點、檢修需要的面積和建筑模數(shù)進行調整，以收到布置緊湊、利于生產(chǎn)、減少設備和廠房面積以及節(jié)省投資的效果。軋機組成有單機和雙機兩種，有時還附設有立輥軋機，雙機并附設立輥時，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備中心線間的距離應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，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）加熱爐至轉盤間距、鋼錠轉盤中心線至加熱爐邊的凈距L1應不小于4～5倍鋼錠長度，加熱爐為側出料時取上限。（4）加熱爐到軋機間的距離。軋機盡可能接近加熱爐，第一座加熱爐中心線距粗軋機中心線距離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，機前附設有立輥軋機時，應增加立輥軋機至粗軋機之間距離；采用控軋工藝時，應增加控制待鋼輥道的位置，一般機前應留有2～3塊待軋軋件長度的距離；若采用兩階段控軋，第一階段在粗軋機上完成時，粗軋機前也應留出適當?shù)拇埦嚯x，這樣勢必拉大軋機與爐子間距。（5）雙機架軋機粗軋機和精軋機之間距離（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應確保兩架軋機能力均勻分配，以達到最佳的狀態(tài)，但L太小時兩架軋機互相干擾，限制了控軋的有效執(zhí)行。 （6）熱矯直機是一臺必備的設備，直接布置在軋機后的作業(yè)線上，至軋機的最小距離（Lmin）為：Lmin= （72）則得： Lmin= L板=13=35m（7） 軋機到切斷設備的距離。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備主要有兩類：即鋁機和剪切機。軋機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設備和操作所需的長度。如為多臺工作，其距離可相應縮短些。根據(jù)我國小型廠多年生產(chǎn)經(jīng)驗，小型軋機至第一臺熱剪距離以70～80米為好。軋機前剪切機距離則決定于剪切機能力和軋件長度。當剪切機生產(chǎn)能力很大時，～。如剪切能力不大，應