【正文】 2—單位壓力圖形重心線軋制力矩： (610) 式中：—合力作用點(diǎn)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(shí)，在軸承內(nèi)以及軋機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)時(shí)軋機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所需的力矩。 組成附加摩擦力矩的基本數(shù)值有兩大項(xiàng)，一為軋輥軸承中的摩擦力矩，另一項(xiàng)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩。即 (611)(1)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦力矩的計(jì)算：軋輥軸承的摩擦力矩可近似由下式計(jì)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(jī)中：=1500mm =1030mm =2000mm精軋機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦力矩的計(jì)算： 軋機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩連接軸，齒輪機(jī)座，減速機(jī)和主電機(jī)聯(lián)軸器等四個(gè)方面的附加摩擦力矩組成，可由下式來計(jì)算： (613)式中—由電機(jī)道到軋輥的總傳動(dòng)效率為各傳動(dòng)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(jì)算附加摩擦力矩： (611) 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?？筛鶕?jù)實(shí)際資料可取電機(jī)額定力矩的3%6%，即 (614) 所以取， 當(dāng)軋輥轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，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(dòng)力矩使電機(jī)輸出力矩減小，故在計(jì)算電機(jī)力矩時(shí)都可以忽略不計(jì)[14]。 確定各道傳動(dòng)力矩：有以上分析與計(jì)算可知，各道次傳動(dòng)力矩： (515)M1= M2= M3= M4= M5= M6= M7= M8= M9= M10=7000600050004000300020001000t,KNm 圖63軋機(jī)的靜負(fù)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(zhǎng)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(shí)間/s純軋時(shí)間/s1DT→25019502154202591161462←D2051819502627203609237143D→T1681819503206203100224704D→1313206250120526239181105→10132063244204809386956→763206431120426237553647→5832065649603564370188→46320671236020752640969→373206885660157132946610→30320610922601407219204注：符號(hào)說明D：除磷道次；T：轉(zhuǎn)鋼道次；→：向下游軋制；←：向上游軋制。 粗軋機(jī)校核 圖63四輥軋機(jī)軋輥受力分析 a—工作輥驅(qū)動(dòng)； b—支承輥驅(qū)動(dòng) 粗軋機(jī)校核輥身中央承受最大彎矩： （616）其中a為2個(gè)壓下螺絲的中心距，取值a=L+l輥身中央彎曲應(yīng)力： （617）輥頸危險(xiǎn)斷面應(yīng)力： （618） （619）因?yàn)檩伾砗洼侇i處的應(yīng)力均小于合金鍛鋼的許用應(yīng)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(yīng)力：(3)工作輥承受支撐輥沿輥身全長(zhǎng)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(jì)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(jì)算：接觸應(yīng)力的計(jì)算公式可按 下式計(jì)算： (620)式中 q—夾在接觸表面單位長(zhǎng)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(gè)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(gè)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(xiǎn)斷面應(yīng)力：因?yàn)檩伜洼侇i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(chǎng)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(jì)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(jì)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(jì)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(yàn)算通過。（2）電機(jī)溫升校核： 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，其溫升在允許的范圍內(nèi)的力矩。為此必須計(jì)算出負(fù)荷圖中的等效力矩，其值按下式計(jì)算[15]： 等效力矩： (616) 式中：—等效力矩； —軋制時(shí)間內(nèi)各段純軋時(shí)間； —軋制時(shí)間內(nèi)各段間隙時(shí)間； —各段軋制時(shí)間所對(duì)應(yīng)的力矩； —各段間隙時(shí)間所對(duì)應(yīng)的力矩。由上式計(jì)算得： =因?yàn)椋核裕盒：送ㄟ^。電機(jī)額定力矩為： 361412733=3819滿足公式故電機(jī)過載驗(yàn)算通過。電機(jī)溫升校核：等效力矩： =因?yàn)椋核裕盒：送ㄟ^。 根據(jù)之前計(jì)算的純軋時(shí)間、間隙時(shí)間以及料扎時(shí)間、精軋時(shí)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(shí)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(yùn)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(yùn)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(zhǎng)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(dòng)形式采用直線移動(dòng)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(xiàng)目 序號(hào) 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(tái)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(jiǎn)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(tái)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)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(zhǎng)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。總圖長(zhǎng)度限制時(shí)，可用折返式布置，需增設(shè)一個(gè)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(zhǎng)度等工藝參數(shù)和操作要求來確定，并考慮設(shè)備的特點(diǎn)、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(shí)還附設(shè)有立輥軋機(jī)，雙機(jī)并附設(shè)立輥時(shí)，軋制線會(huì)增長(zhǎng)很多。（1）上料臺(tái)架與加熱爐中心線距離。上料臺(tái)架與加熱爐的兩設(shè)備中心線間的距離應(yīng)不小于最長(zhǎng)坯料長(zhǎng)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(dòng)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(zhǎng)度大于8m鋼坯時(shí)，加熱爐間距通常為15m；而以煤氣或重油為燃料時(shí)，可為12m。對(duì)于大中型軋機(jī)，以煤氣或重油為燃料、加熱長(zhǎng)度大于5m時(shí)，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(zhǎng)度，加熱爐為側(cè)出料時(shí)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(zhǎng)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(shí)，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(shí)，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(zhǎng)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(shí)，粗軋機(jī)前也應(yīng)留出適當(dāng)?shù)拇埦嚯x，這樣勢(shì)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(shí)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(tái)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(zhǎng)度加上有關(guān)設(shè)備和操作所需的長(zhǎng)度。如為多臺(tái)工作，其距離可相應(yīng)縮短些。根據(jù)我國(guó)小型廠多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，小型軋機(jī)至第一臺(tái)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(zhǎng)度。當(dāng)剪切機(jī)生產(chǎn)能力很大時(shí)，～。如剪切能力不大，應(yīng)