【正文】 Q=坯料長度（m）坯料面積（m2）鋼材密度（tm3）=。實際生產(chǎn)過程中，由于種種原因（如軋機操作失誤，軋件在孔型中打滑等），軋機小時產(chǎn)量達(dá)不到理論的數(shù)值。分別以小時、班、日、月和年為時間單位進(jìn)行計算。 軋制節(jié)奏時間連續(xù)式軋機的軋制節(jié)奏為： T= Tzh+Δt ()式中： Δt——上根鋼完成到下根鋼開始的時間。Mi ()式中：Li1——入軋機前軋件長（m）； Mi——延伸系數(shù)。因此軋鋼機生產(chǎn)水平的高低和它實際能達(dá)到的能力是衡量設(shè)計質(zhì)量的重要指標(biāo)[11]。第八章 軋鋼機產(chǎn)量計算 軋鋼機產(chǎn)量是衡量軋鋼機技術(shù)經(jīng)濟效果的一個主要標(biāo)志，是車間設(shè)計中重要的工藝參數(shù)。 精軋中校核第九道： P= ?m； d=231mm； L=760mm； c==； l=d=； d1=221mm； x==； a=L+l= ； Mn= ?m（1）輥身 σD=== （2）輥頸 = MPa = 中軋中采用鑄鋼輥，按第四強度理論： = MPa（3）輥頭 == 軋輥的許用應(yīng)力 ∴σD ＜ ； σp ＜ τb1＜ 因此，該道次軋輥強度驗算通過。按上述公式，本設(shè)計中的軋輥強度校核如下。在輥頸、長度相同的情況下，只校核軋制力最大那只輥。對一般結(jié)構(gòu)的梅花頭，當(dāng)d2=，最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力產(chǎn)生在梅花頭的槽底部位，其值為： ()式中： Md1——作用在梅花頭上的扭矩； d1——梅花頭的外徑。如不易判別，則應(yīng)分別計算兩側(cè)輥頸的合成應(yīng)力，取較大值為輥頸危險斷面之應(yīng)力。作用在輥頸上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： （）式中： Mn——作用在彎曲應(yīng)力計算側(cè)的輥頸與輥身交界處之輥頸扭矩。輥頸當(dāng)輥頸受彎矩和扭矩作用時，需計算彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。圖72軋輥的受力圖 輥身 計算彎曲強度，本設(shè)計中孔型在軋輥上均勻分布，且孔型形狀相同，并只過一根鋼。軋輥的工作特點如下：（1） 工作時承受很大的軋制力及力矩，有時還有動載荷；（2） 能在高溫或溫度變化很大的條件下工作；（3） 由于軋輥在軋制過程中不斷被磨損，故直接影響軋件質(zhì)量，也影響軋輥壽命。 軋輥校核軋輥是軋鋼機在工作中的直接與軋件接觸并使金屬產(chǎn)生塑性變形的重要部件，由于軋輥直接承受軋制壓力和轉(zhuǎn)動軋輥的傳動力矩，它屬于消耗性零件，它在軋鋼生產(chǎn)中對高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗等各項指標(biāo)影響很大。（2）電機的過載校核： Mmax = KN ?m ∴ Mmax＜KGMh = KN ?m 因此，電機過載條件合適。 中軋機的電機校核中軋中第九道力矩最大，取第九道校核，此道此電機的額定力矩：Mh =9500= KN ?m（1）電機的過熱校核：Mjum===6. 84 KN ?m∴ Mjum＜M h= KN ?m因此，符合電動機的溫升條件。 （2）電機的過載校核： Mmax = KN ?m ∴ Mmax＜KG電動機達(dá)到允許最大力矩KG時，其允許持續(xù)時間在15秒以內(nèi)，否則電動機溫升將超過允許范圍。Mh （）式中： Mh——電動機的額定力矩； KG——點動機的允許過載系數(shù)，直流電動機：KG=~；交流同步電動機KG=~；本設(shè)計中取KG=。為此必須計算出負(fù)荷圖中的等效力矩，其值按下式計算：Mjum= （）式中： Mjum——等效力矩； ——軋制時間內(nèi)各段純軋時間的總和； ——軋制周期內(nèi)各段間隙時間的總和； Mn——各段純軋制時間內(nèi)所對應(yīng)的力矩； ——各段間隙時間所對應(yīng)的空轉(zhuǎn)力矩。這項工作包括兩部分：一是由負(fù)荷圖計算出等效力矩不能超過電動機的額定力矩；二是負(fù)荷圖中的最大力矩不能超過電動機的允許過載負(fù)荷和持續(xù)時間。如91所示。表7—2 傳動力矩數(shù)值道次傳動比 軋制力矩Mz(KN ?m)軸承中的摩擦力矩 Mm1(KN ?m)傳動機構(gòu)中的摩擦力矩 Mm2(KN ?m)總的附加摩擦力矩Mm (KN ?m)空轉(zhuǎn)力矩 Mk(KN ?m)傳動力矩M(KN ?m)123456789101112 為了校核主電機，除知其負(fù)荷值外，尚需知軋機負(fù)荷隨時間變化的關(guān)系圖，力矩隨時間變化的關(guān)系，稱為靜負(fù)荷圖。 其中：Ng——電機的額定功率， Ng——電機的額定轉(zhuǎn)速。通常是根據(jù)轉(zhuǎn)動部分軸承中引起的摩擦力矩計算之[7]。本設(shè)計取=。Mm=+Mm2 ()1 軋輥軸承中的附加摩擦力矩 對上下兩個軋輥（共四個軸承）而言，該力矩值為：Mm1==Pd1f1 ()式中： P——軋制力； d1——軋輥輥頸直徑；輥頸直徑：d1 = f1——軋輥軸承摩擦系數(shù)，它取決于軸承構(gòu)造和工作條件：滾動軸承 f1 =Mm1=103= KN ?m2 傳動機構(gòu)中的摩擦力矩該力矩是指減速機座，齒輪機座中的摩擦力矩。 附加摩擦力矩的計算軋制過程中，軋件通過輥間時，在軸承內(nèi)以及軋機傳動機構(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的力矩，而且在此附加摩擦力矩的數(shù)值中，并不包括空轉(zhuǎn)時軋機轉(zhuǎn)動所需的力矩。 ——傳動比；=；其中， ne——電機額定轉(zhuǎn)速； nc——軋輥轉(zhuǎn)速。 表7—1 單位軋制力和軋制力道次外摩擦影響系數(shù) m鋼材的粘度系數(shù) 平均變形速度(m/s)K接 觸面 積F( mm178。則，在孔型中軋輥與軋件的接觸面積為： F= () 各道次的接觸面積列于表71中。 接觸面積的確定在孔型中軋制時，由于軋輥上有孔型，軋件進(jìn)入變形區(qū)和軋輥相接觸是不同的，壓下是不均勻的，因而接觸面積已不再呈梯形。其公式為： （）式中：m——外摩擦影響系數(shù)， ()其中：f——軋件與軋輥間的摩擦系數(shù)； f=a(),對于鋼軋輥，a=1 R——軋輥的工作半徑； Δh——每道次的平均壓下量；——被軋鋼材的粘度系數(shù)；=() ()其中：t——軋制溫度 ——平均變形速度， () k=()(+C+Mn)其中：C——以%表示的碳含量；Mn——以%表示的錳含量[5]。表6—3 按不同孔型系統(tǒng)軋制時的平均變形程度（ε）的計算公式孔型系統(tǒng)ε 計算公式矩形—箱形孔，六角—方，橢圓—方，平橢圓—圓，矩形—平輥ε=方—菱，菱—方，菱—菱，圓—橢圓，橢圓—圓，橢圓—橢圓ε= 所得數(shù)據(jù)列入表64. 軋件的平均變形速度按下式計算：U= ()式中： n—軋輥的轉(zhuǎn)速，r／min ε—平均變形程度；D—軋輥工作直徑； H0—軋件的原始高度；所得數(shù)據(jù)列入表64中。 軋件的變形程度軋件的變形程度為：γ= ()式中： h1—變形后軋件的高度； h0—變形前軋件的高度；根據(jù)公式可計算出各道次的變形程度如表63所示。如表62所示。鋼坯加熱溫度t坯=1150℃，π0=600mm ,軋件的溫度變化： ΔT0=1150—+273 =℃Δtb1== = ΔT1=—+273=℃同理可計算出其他幾道的溫度變化如表64所示。[6] 在鋼坯由加熱爐送到第一架軋機的時間內(nèi)，金屬溫度變化如按上式計算，其中，以鋼坯加熱溫度t坯代替t0，并設(shè)Δtb=0。經(jīng)計算的各道次軋輥的轉(zhuǎn)速如下：n1= r／min n2= r／min n3= r／min n4=／min n5= r／min n6= r／min n7=／min n8= r／min n9= r／min n10= r／min n11= r／min n12= r／min 軋制溫度降計算軋件在軋制過程中的溫度變化，是由于輻射、傳導(dǎo)、對流引起的溫度下降和金屬變形熱所產(chǎn)生的溫度升高合成的，可以用下式表示：ΔT=ΔTf+ΔTz+ΔTd+ΔTb，以上四項主要起作用的是輻射損失和變形熱所產(chǎn)生的溫度上升。s﹣185。 各軋制道次軋制速度、機架間距及冷卻時間的確定機列道次F 面積（mm178。n道軋件軋后的斷面積。n道軋件的出口速度； FF2=VnFn （）式中： vv2由于軋制方式為全連續(xù)軋制，可根據(jù)金屬秒流量相等來求得各道次軋制速度，取設(shè)第12機架的出口速度為 V12=，根據(jù)公式 ：V1F1=V2F2=要求加工的溫度區(qū)間應(yīng)盡量選擇在單相區(qū)內(nèi)。溫度規(guī)程溫度規(guī)程規(guī)定了軋制時的溫度區(qū)間，即主要決定軋制時軋件的開軋溫度和終軋溫度。但是軋制速度的提高同樣也受到軋機結(jié)構(gòu)及其強度、剛度、電機能力等一系列因素的限制。軋制速度高，軋機產(chǎn)量增大。一般都是在保證產(chǎn)品質(zhì)量和機械設(shè)備安全的前提下，盡可能的選用較大的變形量，以縮短軋制過程，提高軋機產(chǎn)量。因此，確定變形量的大小和分配要進(jìn)行綜合的分析和比較。一般來說，變形量越大從坯料到成品的變形過程越快，軋制總的延續(xù)時間越短，軋機的產(chǎn)量也越高。從工藝設(shè)計角度看，確定軋制工藝參數(shù)主要主要在于正確制定變形規(guī)程、速度規(guī)程和溫度規(guī)程。（5）第九孔型（橢圓孔型）取βt = βy =設(shè)h9 =30mm，則軋件在第九孔型的軋后寬度為：b9 =d8+（d8h9）βt=+() =驗證軋件在第十孔（圓孔型）的充滿情況：hk10 =2R10=Bk10 =2R10 +=+2=軋件在第十孔型中的實際寬度為：b10=h9+（b9 hk10）βy=30+（）=軋件寬度b10 ＜／=，故認(rèn)為橢圓孔的設(shè)計是適合的。（3）第五孔型（橢圓孔型）取βt = βy =設(shè)h5 =55mm，則軋件在第五孔型的軋后寬度為：b5 =a4+（a4h5）βt=+() =驗證軋件在第六孔（圓孔型）的充滿情況： == + = +2=軋件在第六孔型中的實際寬度為： b6 =h5+（b5）βy=55+（）=軋件寬度b6 ＜，／=，故認(rèn)為橢圓孔的設(shè)計是適合的。2 、延伸孔型 （1） 第一孔型（矩形箱孔型）取βz = βa =設(shè):矩形軋件之高度h1 =103mm，則:b1 =a0+（a0h1）βz=150+(150103) =驗證軋件在第二孔（方箱形孔型）的充滿情況：b2 =h1+（b1a2）βa =103+（）=，與所需要得到的a2=，故認(rèn)為設(shè)定h1=103mm是合適的，否則需要重新設(shè)定。平橢圓孔的內(nèi)圓弧半徑取R=h,如圖5—3。=橫筋的弓形高度 ：