【正文】 張力系數(shù) k 的經(jīng)驗(yàn)公式如下： 式中 β —— 系數(shù)，根據(jù)機(jī)組類型選取；對(duì)于電解清洗機(jī)組， β =；對(duì)于重卷和準(zhǔn)備機(jī)組，β =；對(duì)于縱切機(jī)組， β =；對(duì)于 連續(xù)退火和鍍層機(jī)組， β =；對(duì)于張力矯直機(jī)組，』β =。 機(jī)組中的張力，除了由開(kāi)卷機(jī)、卷取機(jī)、拉伸彎曲矯正機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生外，還可以由夾送輥和 S 輥 (張力輥 )等張力裝置 (圖 322)使帶鋼產(chǎn)生一定的張力。但是，過(guò)大的張力會(huì)使張力裝置和卷取機(jī)傳動(dòng)設(shè)備加大，增加設(shè)備投資，甚至還可能拉斷帶鋼而影響機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果張力選擇過(guò)小，容易使帶鋼出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。 87．怎樣選擇連續(xù)作業(yè)機(jī)組的帶鋼張力 ? 在連續(xù)作業(yè)機(jī) 組 (如酸洗、退火等 )中，帶鋼的開(kāi)卷和卷取都需要一定的張力。根據(jù)同樣方法，張力輥的傳動(dòng)力矩 M 為： 圖 321張力擴(kuò)大系數(shù) eμα 的計(jì)算圖 由計(jì)算張力輥傳動(dòng)力矩的公式看出，帶鋼張力是與張力輥傳動(dòng)力矩成正比的。 為簡(jiǎn)化計(jì)算，忽略帶鋼由于離心力作用而產(chǎn)生的拉力和由于彈塑性彎曲而產(chǎn)生的拉 力，得出張力輥的傳動(dòng)力矩 M 為： 式中 αˊ —— 帶鋼在張力輥上的實(shí)際包角，計(jì)算時(shí)，可取 αˊ =(～ )α ，帶鋼愈厚，αˊ 取值愈小。 圖 320張力輥的工作狀態(tài) a 電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)； b發(fā)電機(jī)工作狀態(tài) 當(dāng)張力輥處于電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)時(shí) (見(jiàn)圖 320a)，帶鋼入口端張力 T1 可按下式計(jì) 算： 式中 T1—— 張力輥入口端的帶鋼張力， N； T2—— 張力輥出口端的帶鋼張力， N； μ —— 輥?zhàn)优c帶鋼的摩擦系數(shù)，對(duì)于鋼輥?zhàn)樱?μ 取為 ～ ；對(duì)于表面包有橡膠的輥?zhàn)樱?μ 取為 ～ ； α —— 帶鋼在輥?zhàn)由系陌牵?rad； e—— 自然對(duì)數(shù)的底， e=。圖 320b 所示的張力輥，帶鋼出口處張力 T2大于入口處張力 T1。 根據(jù)張力輥在機(jī)組中安裝位置和作用不同，張力輥可以處在電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)或發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)。帶鋼通過(guò)張力輥的輥?zhàn)訑?shù)目 愈多，產(chǎn)生的張力愈大。 張力輥有哪幾種工作狀態(tài)，其張力怎樣確定 ? 在 s 輥 (見(jiàn)圖 320b)上， 帶鋼與輥?zhàn)颖砻娼佑|?；蛘?，當(dāng)磁通一定時(shí)，通過(guò)電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電機(jī)電流，以保持帶鋼張力恒定。 實(shí)際上，隨著帶鋼卷徑變化，卷取帶鋼的線速度是變化的。 電動(dòng)機(jī)電樞電勢(shì) E 為： 將式 3l、式 33 和式 34 代入式 32，則得： 若電樞電勢(shì) E 不變， v 也不變，則帶鋼張力 T 與電動(dòng)機(jī)電樞電流 I 樞 成正比。 表 312 連續(xù)機(jī)組采用的單位張應(yīng)力 q 值 機(jī) 組 q／ MPa 機(jī) 組 q／ MPa 酸洗機(jī)組 退火機(jī)組 (～ )σ s (～ )σ s 準(zhǔn)備機(jī)組 張 力矯直機(jī)組 (～ )σ s (～ )σ s 85．怎樣保持卷取機(jī)張力恒定 ? 卷取機(jī)卷取張力由電動(dòng)機(jī)力矩產(chǎn)生，電動(dòng)機(jī)力矩為： 卷取張力 T 與電動(dòng)機(jī)力矩 M 的關(guān)系如下： 式中 D—— 帶卷直徑。張力過(guò)大，使電機(jī)容量增大；張力過(guò) 小，易引起帶鋼跑偏而 影響產(chǎn)品質(zhì)量。卷取張力值大小取決于產(chǎn)品規(guī)格和生產(chǎn)工序。在實(shí)際生產(chǎn)中，常忽略一些次要因素采用圖解法，進(jìn)行簡(jiǎn)化受力分析。 83．怎樣用圖解法分析多輥軋機(jī)的受力情況 ? 為了確定軋制力矩，進(jìn)行軋輥的強(qiáng)度校核以及對(duì)輥系的穩(wěn)定性分析等，都需要對(duì)輥系進(jìn)行受力分析。因此，可減少車間面積，降低車間高度等，從而減少?gòu)S房投資。 (4)軋機(jī)體積小，質(zhì)量 輕。 (3)多輥冷軋機(jī)具有塔形的支撐輥系，尤其是森吉米爾二十輥軋機(jī)，具有整體機(jī)架，剛性很好，軋輥撓度很小，因而可獲得高精度的成品。對(duì) 于同樣的變形量，可用較少的道次來(lái)完成。 (2)由于工作輥徑小，軋輥的彈性壓扁減小，因而每個(gè)軋程的總壓下量可增大。軋制壓力的減小使軋制力矩減小，從而節(jié)約電能 30％～ 40％。軋制時(shí)軋輥直徑的減小導(dǎo)致變形區(qū)接觸面積減小，從而使總軋制壓力減小。例如，軋制 1250mm 寬的軟鋼帶時(shí)， 普通四輥冷軋機(jī)的最小可軋厚度為 ，而用森吉米爾軋機(jī)可軋到 。 S1 前張力 單位張力 ／ MPa 總張力 ／ kN 210 210 1 2 3 95 110 80 250 250 1 2 3 36 50 56 80 95 65 32 220 220 1 2 3 50 70 90 60 82．為什么要采用多輥冷軋機(jī) ? 多輥冷軋機(jī)的最大特點(diǎn)之一就是采用小直徑的工作輥。 表 310 Q215 表 37φ 170mm／ φ 400mm350mm 四輥冷軋機(jī)的壓下規(guī)程 品 種 原料規(guī)格 ／ mmXmm 成品規(guī)格 ／ mmXmm 每道次軋件厚度／ mm 1 2 3 電纜帶 206 206 206 206 (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) 品 種 每道次軋件厚度／ mm 成品公差要求／ mm 4 5 6 電纜帶 (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) (+, ) 士 土 土 表 38φ 100mm／ φ 300mm350mm 可逆式四輥冷軋機(jī)的壓下規(guī)程 鋼種 坯料規(guī)格 ／ mmxmm 成品規(guī)格 ／ mmxmm 公差／ mm 道次 壓 下規(guī)程 普通 精度 較高 精度 普通 碳素鋼 230 206 206 160 160 230 206 206 160 160 3 5 4 7 5 分配各道 (架 )的壓下率，可采用能耗法，先確定各道 (架 )負(fù)荷分配比，算出壓下量；也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用分配壓下系數(shù)的表格 (見(jiàn)表 39)，令軋制中的總壓下量為 △ h 總 ，則各道壓下量 △ h 為： 式中 bi—— 壓下分配系數(shù)。表 37 為 φ 170mm／ φ 400mm350mm 不可逆式四輥冷軋機(jī)的壓下規(guī)程。一般選用的單位張力為 20％～ 60％ σ s，單位張力過(guò)大時(shí)會(huì)造成帶材寬度上拉皺，甚至把帶材拉斷。最后一、二道 (架 )為了保證板形及厚度精度，一般按經(jīng)驗(yàn)取較小的壓下率。冷軋軋程的確定主要取決于所軋鋼種的軟硬特性、原料及成品厚度、所采用的冷軋工藝方式與工藝制度，以及軋機(jī)的能力等因素。此外，選擇原料厚度時(shí)還要考慮到軋機(jī)的生產(chǎn)能力，從提高冷軋機(jī)生產(chǎn)能力考慮，希望原料薄些好。選擇原料厚度主要考慮冷軋總壓下率，因?yàn)閷?duì)一定鋼種、規(guī)格的 產(chǎn)品，必須有一定的冷軋總壓下率，才能通過(guò)熱處理獲得所需要的一定的 晶粒組織和性能。制訂冷軋規(guī)程的主要依據(jù)是：帶材交貨標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求，用戶提出的特殊要求，以及設(shè)備能力和生產(chǎn)要求等因素。 81． 怎樣確定冷軋規(guī)程 ? 冷軋規(guī)程是冷軋工藝的主要內(nèi)容之一，它關(guān)系到是否能獲得合乎要求的產(chǎn)品、產(chǎn)量、能耗及成本。 (4)要有相同的 軋制條件。同樣，軋制產(chǎn)品尺寸也要盡可能地接近。例如，當(dāng)軋制相同材料、相同尺寸軋件時(shí)，用連續(xù)式軋機(jī)能耗就低一些，用滾動(dòng)軸承比滑動(dòng)軸承者為低。 應(yīng)特別注意，能耗曲線的選取應(yīng)遵循下列原則： (1)選取能耗試驗(yàn)曲線應(yīng)與所計(jì)算的軋機(jī)相類似。并忽略前滑影響，則 式中 Fn—— 該道次軋制后軋件橫截面積， m2； D—— 軋輥直徑， m； an+ an—— 分別為計(jì)算道次軋制前、后的單位能量消耗， kW因此，用能耗方法計(jì)算所得的力矩為軋制力矩 M 軋 和附加摩擦力矩 M 摩 之和。和 an，然后得出軋制這一道次的單位能量消耗，即 圖 318 冷軋機(jī)的典型能耗曲線 知道單位能量消耗后，便可計(jì)算出軋制該道的能量消耗 A： 式中 G 一軋件質(zhì)量， t。 圖 318 為軋制帶材時(shí)的單位能耗曲線，其橫坐標(biāo)為板材厚度。不同軋機(jī)、不同鋼種的能耗曲線是不同的。 圖 317 600mm 三連軋機(jī)能耗曲線 帶厚 ； 520mm；鋼種 Q215 h h s1 總張力／ kN 張力功率／ kw 電動(dòng)機(jī)功率／ kw 軋制功率／ kw 理論小時(shí)產(chǎn)量／ t min1 速 比 空轉(zhuǎn)功率／ kW h D q I電 U電 n i N空 2 O 163 536 200 70 165 1106 108 169 1245 60 (2) 根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果列于表 36。鋼種： Q215解題步驟如下： (1) 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，其測(cè)定項(xiàng)目和數(shù)據(jù)列于表 35。 顯然，有了上述這些數(shù)據(jù)，以累積能耗為縱坐標(biāo)，帶鋼厚度為橫坐標(biāo)，就可繪制出單位能耗曲線。 (7)確定道次的單位能耗 α 1。 張力功率為： (3)計(jì)算主 電機(jī)所需功率 N 電 ，由測(cè)得的電機(jī)電流 I 電 和電壓 U 電 值代入下式計(jì)算： (4)空轉(zhuǎn)功率 N 空 可以實(shí)測(cè)，也可根據(jù)資料確定，如實(shí)測(cè)時(shí)按下式計(jì)算： 式中 I 空 、 U 空 —— 分別為電機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)的電流值和電壓值，由實(shí)測(cè)得到。 (2)計(jì)算張力功率 N 張 。 單位能耗曲線的確定方法如下： 軋制時(shí)測(cè)量各機(jī)架電機(jī)電流、電壓和轉(zhuǎn)速，并測(cè)量張力大小，以及各架軋件厚度和軋輥直徑等參數(shù)。 =T1)； (2)工作輥與支撐輥中心在同一垂直平面內(nèi) (即 e=0)； (3)在不同的軋制速度和壓下量的條件下，工作輥與支撐輥間和軋輥軸承處的摩擦條件不變。 78．怎樣用圖表法計(jì)算四輥冷 軋機(jī)的傳動(dòng)力矩 ? 計(jì)算傳動(dòng)工作輥的四輥軋機(jī)的傳動(dòng)力矩時(shí)，我們還可用圖表法。 工作輥傳動(dòng)時(shí)，要使軋機(jī)工作輥穩(wěn)定，操作中應(yīng)保證： (1)當(dāng)無(wú)張力軋制時(shí)，軋機(jī)為不可逆軋制，則工作 輥穩(wěn)定條件是使工作輥向軋機(jī)出口方向偏移，偏移量 e=5～ 10mm；若為可逆 軋制，工作輥應(yīng)不偏移； (2)帶張力軋制時(shí)，要保證前張力 T1 大于后張力 T0，即使工作輥偏移量 e 為零。 保持工作輥穩(wěn)定性的 有效方法，是使兩工作輥連心線與兩支撐輥連心線不在同一垂直平面內(nèi)，即工作輥沿軋制方向有一個(gè)偏移量，并保持帶材的前張力 T1 大于后張力 T0。工 作輥的不穩(wěn)定狀態(tài)會(huì)降低軋