【正文】 軋件在軋制過(guò)程中的形狀主要有矩形、方、橢圓、圓四種，當(dāng) 橢圓軋件進(jìn)入圓孔型時(shí)，由于橢圓軋件咬入不易穩(wěn)定，為扶正、夾緊軋件，以對(duì)準(zhǔn)軋槽，故。 10 0 39 .4 39 40G k g? ? ? ? 考慮到輔助設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)大于軋機(jī)生產(chǎn)能力的 20％，故應(yīng)在乘以 ∴ 1 0 0 0 1 0 0 01 . 2 1 0 8 . 7 4 1 . 1 7 6 0 . 1 6 1 . 2 80 . 8 3 9 4 0L A T C mKG? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 不同規(guī)格產(chǎn)品的冷卻時(shí)間不同，當(dāng)冷床長(zhǎng)度取定之后就要求動(dòng)齒條的步進(jìn)周期可調(diào)，當(dāng)生產(chǎn)小規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，步進(jìn)周期取小些，反之，取大些以滿足冷卻要求。 1 7 . 8 5 1 0 1 7 . 8 5 1 0 3 9 . 444DG k g?? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 39。 ………………………………(53) 式中： 39。 冷床長(zhǎng)度設(shè)計(jì)的基本原則：軋件由上冷床溫度到下冷床溫度這一段冷卻時(shí)間內(nèi)，軋機(jī)軋出的鋼材應(yīng)全部容納在冷床上。 課程設(shè)計(jì) 34 （ 1－偏心輪； 2－雙托輪； 3－活動(dòng)梁； 4－靜齒條； 5－固定梁； 6－單托輪） 圖 5 步進(jìn)齒條式冷床 1) 冷床寬度的確定： 主要取決于產(chǎn)品計(jì)劃中鋼材的最大成品長(zhǎng) 度。齊頭輥道可連續(xù)工作，也可以間歇運(yùn)行，間歇工作時(shí)，冷床步進(jìn)停下，輥道開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。每根步 進(jìn)梁由一套固定在低速軸上的偏心輪驅(qū)動(dòng)，偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，步進(jìn)梁動(dòng)作一步，動(dòng)齒條帶動(dòng)棒材向前運(yùn)行一步，將棒材放在下一個(gè)齒上。 冷床的本體由步進(jìn)齒條梁和固定齒條梁組成。 a b 圖 4 曲柄－回轉(zhuǎn)組合式飛剪機(jī) （ a－曲柄式飛剪機(jī)； b－回轉(zhuǎn)式飛剪機(jī)） 定尺剪 位于冷床后的 4＃飛剪為擺式飛剪，它是一種冷剪，在棒材冷卻到適當(dāng)溫度后剪切成用戶要求的長(zhǎng)度。 飛剪機(jī) 位于第 14 架軋機(jī)后控溫水冷線后的 2＃飛剪，為啟停式雙刃回轉(zhuǎn)飛剪機(jī)，用以切頭、切尾、還可在軋制過(guò)程中出現(xiàn)事故時(shí)對(duì)軋件進(jìn)行碎斷，以免事故擴(kuò)大。 [17] 參照同類(lèi)車(chē)間，選擇在此車(chē)間設(shè)置 4 臺(tái)飛剪機(jī)，包括：兩臺(tái)切頭、切尾及事故時(shí)碎斷剪；一臺(tái)倍尺剪；一臺(tái)定尺冷剪。 4)必須保證能夠剪切所要剪切軋件的材質(zhì)、溫度、斷面范圍。 2)剪切時(shí)，剪刀在軋件運(yùn)動(dòng)方向的分速度應(yīng)與軋件運(yùn)動(dòng)速度保持一定的關(guān)系，使軋軋機(jī)與剪機(jī)之間的軋件在剪切過(guò)程中有一定的張力，以保證剪切后的軋件頭部質(zhì)量。 [16] 8 車(chē)間輔助設(shè)備的選擇 主要包括：加熱設(shè)備、剪切設(shè)備、冷卻設(shè)備、起重與運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)衛(wèi)裝置、切分輪等。 提高軋鋼機(jī)產(chǎn)量的主要途徑 課程設(shè)計(jì) 32 從分析影響軋機(jī)產(chǎn)量的因素可知，提高軋鋼機(jī)生產(chǎn)能力的主要途徑是： 1) 在條件允許的情況下，強(qiáng)化軋制過(guò)程，減少軋制道次； 2) 提高軋制速度，加快軋制過(guò)程； 3) 增加同時(shí)軋制根數(shù)，實(shí)現(xiàn)交叉軋制； 4) 合理分配軋制道次，使軋機(jī)負(fù)荷均勻； 5) 進(jìn)行技術(shù)改造、提高主輔設(shè)備的工作速度，減少各種間隙時(shí)間等； 6) 改善壞料供應(yīng)情況，正確制定軋制工藝過(guò)程，增加合格產(chǎn) 品數(shù)量； 7) 減少軋機(jī)工作時(shí)間損失，提高軋機(jī)作業(yè)率，充分發(fā)揮軋機(jī)作用； 8) 總結(jié)與推廣先進(jìn)技術(shù)成果，更新工藝與設(shè)備條件，提高軋機(jī)現(xiàn)代化技術(shù)水平。 本車(chē)間采用四班三倒的工作制度，時(shí)間安排參考現(xiàn)場(chǎng)，如表 16 所示： ? ? ? ?1 2 3 436 5 24jwT T T T T? ? ? ? ? ? ……………………(47) 式中： 365—全年天數(shù) 24—每天小時(shí)數(shù) T1—年中計(jì)劃大修時(shí)間 T2—年中定期中小修時(shí)間 T3—年中換輥時(shí)間 T4—每天規(guī)定的交接班時(shí)間 表 17 計(jì)劃工作小時(shí)數(shù) 工作制度時(shí)間安排， h 年工作時(shí)間 計(jì)劃?rùn)z修時(shí)間 年工作時(shí)間 停工時(shí)間 額定 大中修每年 1次，每次 20天 小修，每月 1次，每次 2 天， 小計(jì) 交接班 換輥及換導(dǎo)衛(wèi) 事故及其他 年工作時(shí)間 8760 480 528 1008 7725 160 800 629 6162 時(shí)間利用系數(shù) K2 ，其大小表示了軋機(jī)有效作業(yè)的情況，據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，K2在 ～ 范圍內(nèi)，在此取 K2＝ 。 在此選用 Ф12 螺紋鋼為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其小時(shí)產(chǎn)量為標(biāo)準(zhǔn)小時(shí)產(chǎn)量，則可得各種產(chǎn)品的勞動(dòng)換算系數(shù)，參照這些系數(shù)可算出同一比例范圍內(nèi)各產(chǎn)品的平均勞動(dòng)換算系數(shù)。 [14] 計(jì)算機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量有兩種方法：按軋制品種的百分?jǐn)?shù)計(jì)算；按勞動(dòng)量換算系數(shù)計(jì)算。 則軋機(jī)實(shí)際能達(dá)到的小時(shí)產(chǎn)量課程設(shè)計(jì) 30 可用下式表示 bQKTA 13 60 0? ……………………………… （ 43） 式中： A—軋機(jī)小附產(chǎn)量， t/h； Q—原料重量， t； T—節(jié)奏時(shí)間， s； K1—稱為軋鋼機(jī)利用系數(shù)，開(kāi)坯機(jī) K1=， 成品軋機(jī) K1=； b——成品率 (％ )，一般參考同類(lèi)車(chē)間取 94%。 則理論小時(shí)產(chǎn)量為： QTA 3600? …………………………………… （ 42） 式中： A—軋機(jī)小附產(chǎn)量， t/h； Q—原料重量， t； T—節(jié)奏時(shí)間， s。分別以小時(shí)、班、日、月和年為時(shí)間單位進(jìn)行計(jì)算。 對(duì)于其余道次的輥身彎曲應(yīng)力、輥頸彎扭應(yīng)力、軸頭應(yīng)力均采用此算法，得出表 14。 表 15 輥身、輥頸、軸頭應(yīng)力的校核 道次數(shù) n 輥身彎曲應(yīng)力 Mpa 輥頸彎扭應(yīng)力 Mpa 軸頭應(yīng)力 Mpa 許用應(yīng)力 Mpa 1 160 2 160 3 160 4 160 5 160 6 160 7 160 8 160 9 160 10 160 11 160 課程設(shè)計(jì) 29 12 160 13 160 14 160 15 160 16 160 17 160 18 160 19 160 20 160 21 160 則： MP aWM nn 10)( 933m a x ??? ????? ?? 由此可見(jiàn)， ? ? MPa160?? ?? ,故軸頭安全。 以第一道次為例，軋輥輥頸彎矩為： mNCPM d ??????? MP adMWM ddd 93 43 ??? ???? ?? 課程設(shè)計(jì) 28 MP aWM nn 10)( 93 3 ??? ????? ?? 對(duì)鑄鐵軋輥，采用莫爾理論計(jì)算： 22 ???? ??? ddP .............................................(40) M P aP 22 ???????? 由此可見(jiàn)， ? ? M P aP 160?? ?? ，故軸頸安全。 表 14 粗、中、精軋短應(yīng)力線軋機(jī)剛度 機(jī)架號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 剛度mmt/ 240 240 240 240 220 220 200 200 200 軋制力 kN 7 1 8 6 6 7 1 2 9 出口高 mm 105 76 彈跳值 mm 課程設(shè)計(jì) 27 機(jī)架號(hào) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 剛度mmt/ 200 200 200 180 180 180 180 150 150 軋制力 kN 1 出口高 mm 41 32 18 彈跳值 mm 機(jī)架號(hào) 19 20 21 剛度mmt/ 150 150 150 軋制力 kN 出口高 mm 14 13 12 彈跳值 mm 輥頸強(qiáng)度的校核 輥頸處因其所受的扭矩作用也較大，故要進(jìn)行彎扭校核。 對(duì)本車(chē)間使用的軋輥，與新疆八一鋼鐵棒材廠相同，由現(xiàn)場(chǎng)取得其許用應(yīng)力160MPa . 輥身強(qiáng)度的校核 第一道軋輥孔型尺寸 此為帶孔型的軋輥，其危險(xiǎn)斷面可能在某個(gè)軋槽上，應(yīng)比較各斷面應(yīng)力大小來(lái)確定，輥身驗(yàn)算彎矩為： ? ?D xM P a xa?? …………………………………… （ 35） 作用在輥身危險(xiǎn)斷 面的彎曲應(yīng)力： DMMWD? ?? …………………………………… （ 36） 式中 : DM ─輥身危險(xiǎn)斷面彎矩； x —輥身危險(xiǎn)斷面與壓下螺絲的距離（ cm） D ─計(jì)算斷面的直徑。 對(duì)輥身只計(jì)算彎曲，對(duì)輥頸 則計(jì)算彎曲和扭轉(zhuǎn)，對(duì)傳動(dòng)端軸頭只計(jì)算扭轉(zhuǎn)。熱軋軋輥在冷卻不足或冷卻不均勻時(shí)，會(huì)因熱疲勞造成輥面熱裂；在冬季新?lián)Q上的冷輥突然進(jìn)行高負(fù)荷熱軋，往往會(huì)因溫度應(yīng)力過(guò)大，導(dǎo)致軋輥表層剝落甚至斷輥；壓下量過(guò)大或因工藝過(guò)程安排不合課程設(shè)計(jì) 26 理造成過(guò)負(fù)荷軋制也會(huì)造成軋輥破壞等。例如，軋輥的耐熱裂性、耐粘附性及耐磨性差，材料中有夾雜物或殘余應(yīng)力過(guò)大等。例如在額定負(fù)荷下，軋輥因強(qiáng)度不夠而斷裂或因接 觸疲勞超過(guò)許用值，使輥面疲勞剝落等。 mkNM H ??? ?? ? 對(duì)新安裝潤(rùn)滑良好的軋機(jī)傳動(dòng)，取空轉(zhuǎn)力矩 Hk MM ? 以第一道次為例： mkNMM Hk ????? 計(jì)算數(shù)據(jù)如上表（ 11） 靜力矩的計(jì)算 電機(jī)軸靜力矩可按下式計(jì)算： Kmzj MMiMM ??? …………………………………… （ 32） 以第一道次為例： mkNM j ????? 軋輥強(qiáng)度的校核 總的來(lái)說(shuō)，軋輥的破壞決定于各種應(yīng)力 (其中包括彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力出于溫度分布不均或交替變化引起的溫度應(yīng)力以及軋輥制造過(guò)程中形成的殘余應(yīng)力等 )的綜合影響。 以第一道次為例： mkNdfPM m ????????? 11 (2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩： i MMM mzm 112 )11( ???? ? …………………………………… （ 29） 式中： Mm2—換算到主電機(jī)軸上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦力矩 1? —傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率，即從主電機(jī)到軋機(jī)的傳動(dòng)效率，取 課程設(shè)計(jì) 24 i—傳動(dòng)比 以第一道次為例： mkNiMMM mzm ?????????? ) 1()11( 112 ? 則換算到主電機(jī)軸上的附加摩擦力矩為： mkNMiMM mmm ?????? 空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算 空轉(zhuǎn)力矩 Mk通常按經(jīng)驗(yàn)公式確定： ? ? HK MM ~? …………………………………… （ 30） 式中： MH——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。 以第一道次為例： ?????? hRl ????????????? lΨPaPM z 以下各道次的軋制力矩與第一道算法步驟相同。 以第一道次為例： 221000 ???????? FpP 以下道次與第一道算法步驟相同。C 6 1 6～ 10 10～ 15 15～ 20 ? ?? ? 39。 1）第一道開(kāi)軋溫度為 1050℃ ，所以： ? ?? ? 5000 00 ??????? taf 2）鋼種為 20MnSiV,其化學(xué)成分中 %?C , %?Mn , 0?Cr ? ?? ?? ? ? ?????????????????? CrMnCt 3）粘性系數(shù) 表 11 39。 ?C f ― 摩擦系數(shù)的計(jì)算： ? ?taf ?? … ………………………………… （ 24） 對(duì)于鋼軋輥 1?a ，對(duì)于鑄鐵軋輥 ?a 。? …………………………………… （ 23） 式 中 : R―― 軋輥工作輥半徑， mm h? ―― 軋件平均壓下量， mm2 t―― 軋制溫度， C? Mn ―― 以百分?jǐn)?shù)表示的 錳含量 C―― 以百分?jǐn)?shù)表示的碳含量 39。 軋制力能計(jì)算及電機(jī)校核 平均單位壓力的計(jì)算 據(jù)經(jīng)驗(yàn)，熱軋型鋼采用艾克隆德公式計(jì)算平均單位壓力與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較相近，公式為： ? ? ?????? ???? ?? ??mp 1 …………………………………… （ 19） 式中： m ―― 外摩擦對(duì)單位壓力影響的系數(shù)； ? ―― 沿接觸弧上金屬的平面變形抗力， MPa ； ?―― 粘性系數(shù)， sMPa? ； ?? ―― 平均變形速度， 1?s ； 其中（ 1+m）是考慮外摩擦的影響