【正文】 參考文獻(xiàn) [1] 王廷溥．軋鋼工藝學(xué) .北京：冶金工業(yè)出版社， 1981. [2] 孫本榮，王有銘，陳瑛 .中厚鋼板生產(chǎn)．北京：冶金工業(yè)出版社 ,1993． [3] 陳瑛 .中厚板軋機(jī)的選型 .北京：北京首鋼設(shè)計(jì)院， 2020. [4] 康永林，韓靜濤 .固態(tài)成形工藝原理與控制 .北京：國防工業(yè)出版社， 2020． [5] 丁嘉慶 .中厚板冷床的選擇 .冶金管理 ,2020. [6] 田剛 ,等 .寬厚板輥底式?；癄t熱處理優(yōu)化控制研究 .工業(yè)控制計(jì)算機(jī) ,2020,24. 30 31 附錄一 。有錯(cuò)誤的地方還望讀者批評(píng)指正。 （ 6） 不足：由于時(shí)間的短促?zèng)]能使用繪圖軟件 autoCAD 等對(duì)車間的布置進(jìn)行繪圖，壓下分配時(shí)沒有正式考慮板的凸度的問題，極佳能好沒有考慮，對(duì)于車間的環(huán)境占地面積等沒有進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。 （ 4） 進(jìn)一步掌握了軋輥強(qiáng)度校核的辦法。 （ 2） 綜合運(yùn)用了所學(xué)專業(yè)課程的知識(shí)并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，復(fù)習(xí)和鞏固了《塑性成形》、《車間設(shè)計(jì)原理》及《塑性加工原理》等專業(yè)課知識(shí)。 熱處理鋼板尺寸： H?B?L： 16?50?3000?5000?0 鋼板加熱溫度： 650?C ?720?C 小時(shí)產(chǎn)量： 20T/h。 （ 1）輥式常化爐 爐底有效尺寸 L?B： ? 用途：低合金鋼、碳素鋼的?；?、淬火處理。主要用于鋼板的正火、調(diào)質(zhì)、淬火及回火等熱處理。Tr） 104 式中： t— 鋼板的厚度， mm； Ti— 鋼板進(jìn)入冷床的溫度，℃； Tr— 環(huán)境溫度，℃； Tf— 鋼板完成冷卻的溫度，℃。（ Tf。 鋼板在冷床上冷卻的時(shí)間可通過下面的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算 : T = t 20::25t (Ti。車間可采用步進(jìn)式冷床。鑒于本車間的設(shè)計(jì)：水壓為 180MPa，高壓泵壓力為 200MPa。因此，必須鋼坯軋制前，必須除去表面的氧化鐵皮。殘留的氧化鐵皮也會(huì)加速軋輥的磨損，降低軋輥的使用壽命。 （ 1）高壓水除鱗 鋼鐵在高溫狀態(tài)下被氧化，在其表面形成一層致密的氧化鐵皮（鱗皮）。型式采用四重輥式 ,輥數(shù)為 11 個(gè)。因此本次車間設(shè)計(jì)選擇輥式矯直機(jī)作為矯直設(shè)備。為使鋼材平直，須用矯直設(shè)備進(jìn)行矯直。他們的共同特點(diǎn)是通過一對(duì)旋轉(zhuǎn)的圓盤剪刀在剛才的運(yùn)行過程中完成剪切動(dòng)作。但是延長了剪切過程，降低了剪切效率。的傾角。 （ 1）斜刃剪的選擇 斜刃剪主要用于鋼板的切邊、帶鋼和薄鋼的切斷。 （ 5）加熱時(shí)間 ?=Ch， c? 考慮到化學(xué)成分和其它因素影響系數(shù)，低碳鋼 ?；高合金鋼 ?， h? 鋼的厚度， cm。 計(jì)算結(jié)果： B=2*+3*（ m） = 米 ； （ 2）爐子長度 L：主要根據(jù)要求的加熱爐產(chǎn)量決定 26 加熱爐小時(shí)產(chǎn)量應(yīng)大于 ，取為 ，即 Q=； 爐長： L = 1000Q??P 102 式中： L— 加熱爐的有效長度， m； l— 雙排料為兩倍的最大料長， m；本次取： l=2*= Q— 加熱爐小時(shí)產(chǎn)量 ， t/h；本次取為 ； P? 爐底有效強(qiáng)度，取 P=800kg/??； 計(jì)算結(jié)果： L=1000**； （ 3）加熱溫度選擇：根據(jù)現(xiàn)廠訂加熱溫度，一般為 1130?1180?C，取 1150℃。 十、車間輔助設(shè)備選擇 （ 1）爐子寬度：考慮坯料長度及出爐方便和端部加熱質(zhì)量，同時(shí)考慮到出料的方便和保證端部加熱的最大推鋼長度的限制本車間選用雙排加熱。本次計(jì)算取 ； Tjw=(365T1T2T3T4)(24T5) T1：一年中計(jì)劃大修天數(shù)，一般取 30 天； T2：一年中定期中小修時(shí)間，中修一年 2 次，每次 10 天，小修每周 1 次，每次 12 小時(shí)； T3：一年中計(jì)劃換輥時(shí)間，二個(gè)班一換，一次60 分鐘，一年近似 19 天； T4：法定休息日，軋制全年連續(xù)工作 T4=0； T5：交接班時(shí)間，每天三班，每次交接時(shí)間 40 分鐘， T5=2h。本次計(jì)算成品率取 80%； 例： 計(jì)算 20 2800 的小時(shí)產(chǎn)量， T=、 Q=、 K1=、 b=； 計(jì)算結(jié)果： A=3600/***=； 表 92 各產(chǎn)品的小時(shí)產(chǎn)量 規(guī)格范圍 產(chǎn)品 坯料 成品率， % 小時(shí)產(chǎn)量， t 軋制節(jié)奏， s 厚， mm 寬， mm 比例， % 厚， mm 寬嗎， mm 長， mm 10~20 16 2400 5 220 1500 1800 20~40 20 2800 35 220 1500 1800 40~60 40 3200 60 220 1500 1800 Ap = 1a1A1:a2A2:?:anAn 92 式中： A A ? An? 各類品種的軋制小時(shí)產(chǎn)量 ， t/h； 25 a a ? an? 不同軋制品種規(guī)格在總產(chǎn)量中的比例。具體如表 91 所示。 九、車間年產(chǎn)量計(jì)算 本車間采用 每天三班 運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)工作制， 每次交接時(shí)間 40 分鐘， 節(jié)假日不休息。 D= 圖 84 τd計(jì)算結(jié)果 計(jì)算結(jié)果： τd=； 由 GBT15042020得出工作輥材質(zhì)為合金鑄鐵，同時(shí)取安全系數(shù)為 5，則由表 52許用應(yīng)力約為 85MPa， 支撐輥 輥材質(zhì)為 合金鍛 鋼， 其許用應(yīng)力約為 140MPa。 輥頸與輥身相接處的彎曲應(yīng)力為： δd = 84 式中： c支反力（壓下螺絲中心線）至輥身邊緣的距離，近似取輥頸長度之半 ， m； P— 軋制力；取最大軋制力 ， MN： p= d— 輥頸直徑 ， m。這與現(xiàn)有許多專業(yè)書籍中“工作輥承受彎矩很小，支承輥幾乎承受全部彎矩，因此支承輥需要驗(yàn)算彎曲應(yīng)力而工作輥則只需驗(yàn)算輥頭的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 (在工作輥驅(qū)動(dòng)時(shí) )”的傳統(tǒng)概念有所不同。 計(jì)算結(jié)果： ? D1=； ? ??2=； 應(yīng)當(dāng)指出，按照公式 81 與 82 計(jì)算的結(jié)果表明，在大多數(shù)情況下工作輥輥身所受彎曲應(yīng)力常大于支承輥輥身所受應(yīng)力。 圖 81 M1D 計(jì)算結(jié)果 計(jì)算結(jié)果： M1Dmax=； （ 2）支承輥輥身中央處的彎矩可按下式計(jì)算： ??2?? = ??2 (a2 ???4) 82 式中： M2D— 支承輥輥身中央處之彎矩 ， ； P— 軋制力 ， MN； L— 輥身長度 ， m； a— 壓下螺絲中心距 ， m； b— 所軋板帶寬度 ， m。 20 由以上說明和已知條件受力分析圖如圖 81 中的（ a） — 工作輥驅(qū)動(dòng)。四輥板帶軋機(jī)有工作輥驅(qū)動(dòng)和支承輥驅(qū)動(dòng)兩種型式，兩種驅(qū)動(dòng)方式下的軋輥受力如圖 81 所示。進(jìn)行寬展軋制 2 P1 橫軋 四輥可逆 ≤ 3 P2 橫軋 四輥可逆 ≤ 4 P3 橫軋 四輥可逆 ≤ 5 P4 橫軋 四輥可逆 ≤ 橫軋四道次后，轉(zhuǎn) 90176。 以上結(jié)果和比較列于表 71。 Md Md 是軋制速度變化時(shí)的慣性矩，公式： Md = ∑GD2375 ?dndt，式中 ?GD2 為換算到電機(jī)軸上的軋輥傳動(dòng)裝置中所有旋轉(zhuǎn)機(jī)件的總飛輪慣量； dn/dt為電機(jī)的加減速度（ rpm/s），若采用穩(wěn)定速度咬入，即咬鋼后并不加速，則計(jì)算最大傳動(dòng)力矩時(shí)可忽略不計(jì)。 電機(jī)額定力矩 MH 由電機(jī)額定功率 NH、額定轉(zhuǎn)數(shù) nH決定。 Mf2 = (1? ?1)M:Mf1i 76 例： 對(duì)軋制第二道次進(jìn)行計(jì)算 P=24MN、 f=、 dz=、 Dg=1m、 Dz=2m、 i=3； M= 計(jì)算結(jié)果： Mf1=24***1/=； Mf2=( ?1): =； Mf=( +)/2=； 其余數(shù)據(jù)列于表 71。 Mf2 = (1? ?1)M:Mf1i 74 式中： ?— 傳動(dòng)效率，萬向接軸傾角 ?3?時(shí)，傳動(dòng)效率為 ?；本次計(jì)算取 。 Mf = (Mf1i +Mf2)/2 72 式中： Mf1? 由于軋制總壓力在軋輥軸承上產(chǎn)生的附加摩擦力矩 ， ； Mf2? 各轉(zhuǎn)動(dòng)零件推算道主電機(jī)軸上的附加摩擦力矩 ， 。 前面計(jì)算出的各道次軋制力矩，其一半為一個(gè)軋輥上的軋制力矩。 例： 計(jì)算第二道次軋制力和軋制力矩， √????=、 ???=、 B=1862mm、 ?=； 計(jì)算結(jié)果： 第二道次軋制力 P=**=； 第二道次軋制力矩 M=2***=； 其余數(shù)據(jù)見 附錄一 。 例： 計(jì)算第二道次單位壓力，經(jīng)計(jì)算第一道次 m=、 f=、 T=℃、 a=、 ?= 、 v=、 k=、 L=、 ε?=； 16 計(jì)算結(jié)果： 第二道次 p?=（ 1+） *（ +*） MPa=； 其余數(shù)據(jù)見 附錄一 。 六、軋制力和軋制力矩的計(jì)算 p? = (1+m)(k+?ε)? （艾克隆德公式） 61 式中： m= √R?h。 由于軋件頭部和尾部降溫不同，為設(shè)備安全著想，確定各道次降溫時(shí)以該道次的尾部為準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。 例： 計(jì)算第七道次的軋制溫度， T1=947℃、 z=+6（ s） =、 h= 計(jì)算結(jié)果： T2=T1?t=947℃ （ 947400） /16*℃ =944℃。 對(duì)低于 1000?C 的軋制道次，降溫需要考慮各種傳熱作用，采用如下的經(jīng)驗(yàn)公式： ?t = T1。 對(duì)大于 1000?C的軋制道次，降溫只考慮輻射散熱，由輻射引起的溫降計(jì)算公式如下： ?t = z(T11000)4h 57 式中： ?t? 道次降溫 ,℃ ； z? 輻射時(shí)間（即該道的軋制延續(xù)時(shí)間）， s； T1? 前一道次的絕對(duì)溫度，℃ ； h? 前一道軋出的厚度， mm。終軋溫度考慮控制冷卻的需要，一般在 850?C 左右，因此應(yīng)考慮進(jìn)精軋機(jī)的溫度。已知 tzh 及 t0，則軋制延續(xù)時(shí)間 tj 便可求出， 見附錄一 。 間隙時(shí)間 t0 的確定取決于壓下裝置的提升時(shí)間、鋼板調(diào)頭和移送時(shí)間，電機(jī)逆轉(zhuǎn)時(shí)間和軋制工藝所需時(shí)間。對(duì)其他各道取 n1=40， n2=20，分別計(jì)算出軋制時(shí)間， 見附錄一 。l2v1= l。設(shè) v1 為 t1 時(shí)間內(nèi)的軋制速度， v2 為 t2 時(shí)間內(nèi)的平均速度， l l2 為在 t1 及t2 時(shí)間內(nèi)軋過的軋件長度， l 為該道軋后軋件長度，則 v1 = πDn160 m/s 53 v2 = (n1:n22 )πD60m/s 54 t2 = n1。各道次的軋制速度見 附錄一 。對(duì)第 4 道，咬入速度取 n1=20r/min；對(duì)其他各道可取 n1=40r/min。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料取平均加速度 a=40r/m