【正文】 L/2)/()=本設(shè)計支撐輥為合金鍛鋼Rb=120～130 MPa，可見支撐輥的彎曲應(yīng)力遠遠小于該許用應(yīng)力，故滿足。扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：τ=Mk/Wk…………………………………………..(25)式中：Mk—作用在一個工作輥上的最大傳動力矩；Wk—工作輥傳動端的扭轉(zhuǎn)斷面系數(shù)。ding sk上式各參數(shù)的計算公式為：支撐輥對工作輥的反力：Ps=Pcosφ/cos(θ+γ) ………………………………..(26)張力軋制時軋制壓力偏離垂直方向的角度：φ=arcsin[(TT)/2P] ………………………………..(27)其中T1 —前張力、T0 —后張力、P—軋制力工作輥與支撐輥連心線與垂直線夾角為：θ=arcsin[e/(R+R)]………………………………..(28)式中：e—工作輥相對于支撐輥的偏心距一般e=5～10mm取e=5mm，R1—工作輥半徑，R2—支撐輥半徑。工作輥軸承處的反力（摩擦力）：Pf=Psinφ+Pssin(θ+γ) ……………………………..(30)反力Ps對工作輥的力臂：S=mcosγ+R1sinγ………………………………..(31)把前面的數(shù)據(jù)代入上式計算得:φ=, θ=,d=798mm, ρ =, γ=, PS=, P=, S=,d1=273mm, f1=,ρ1=.Mk=Pa+PsS+Pfρ1=++=工作輥傳動端的扭轉(zhuǎn)斷面系數(shù)為：Wk=πD/16…………………………………..(32)把數(shù)據(jù)代如上式計算得：Wk=πD/16＝扭轉(zhuǎn)應(yīng)力經(jīng)計算為：τk=Mk/Wk= MPa本設(shè)計工作輥為合金鍛鋼許可扭應(yīng)力約為[τ]=730MP，可見工作輥的彎曲應(yīng)力遠遠小于該許用應(yīng)力，故能滿足生產(chǎn)要求。如假設(shè)輥間作用力沿軸向均勻分布，由彈性力學(xué)知，輥間接觸問題平面應(yīng)變問題。半徑方向產(chǎn)生的法向正應(yīng)力在接觸面的中部最大。K2=(1v22)/πE2。b=……………………………..(34)若兩輥波松比相同并取v1=v2=v=則上式可簡化為==……………………..(35)b=…………………………………..(36)加在接觸表面單位長度上的負荷q可有下面公式求得：q=P/B式中 ：q—為軋制力，KN；B—為軋件寬度，本設(shè)計不考慮寬展取B=1000mm。查得其對應(yīng)的許用接觸應(yīng)力分別為；[]=2400MPa ，[τ]=730MPa。此應(yīng)力雖很大，但對軋輥不致產(chǎn)生很大的危險。在輥間接觸區(qū)中，除了須校核最大正應(yīng)力外，對于軋輥體內(nèi)的最大切應(yīng)力也應(yīng)進行校核。(max)=。(max)值應(yīng)小于許用值τ45。7年產(chǎn)量的計算 軋機小時產(chǎn)量軋機小時產(chǎn)量計算軋鋼機單位時間內(nèi)的產(chǎn)量稱為軋鋼機的生產(chǎn)率。其中小時產(chǎn)量為常用的生產(chǎn)率指標(biāo)。軋鋼機實際小時產(chǎn)量用下式計算：A=3600QK1b/T………………………………………..(39)式中：b—成品率（%），本設(shè)計取b =89%。第五機架的速度圖（如下圖所示），低速咬入時的軋制速度為5m/s,穩(wěn)定軋制時的軋制速度為20m/s,過焊縫時的速度降為10m/s(無滯留)，拋尾時的軋制速度為10m/s，由運動學(xué)計算: ==,==,S==,S==,S===2881m,= =一卷帶鋼的純軋制時間為：Tzh===++= s.v(m/s)t/st1t2t3t4510S1S2S3圖8 第五機架軋機的速度圖 確定各道次的間隙時間機架之間的距離均為L=,則各道次的間隙時間為： …………………………………..(40)式中：L:為機架間距表26 間隙時間1234總間隙時間為Σtji=+++=.由以上各值就可以確定軋制圖表了，為了便于計算年產(chǎn)量，繪制軋制圖表時，所標(biāo)注的時間為一卷原料卷的軋制時間和間隙時間。但在個別情況下由于設(shè)計考慮不周或生產(chǎn)條件發(fā)生變化，車間其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力不一定大于軋機的生產(chǎn)能力，那么此時應(yīng)以薄弱環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力代表整個車間的生產(chǎn)水平，這才符合車間的實際情況。計算軋機平均小時產(chǎn)量有兩種方法：按軋制品種百分數(shù)計算；2按勞動量換算系數(shù)計算。雖然這種計算方法沒有考慮在生產(chǎn)過程中各種產(chǎn)品生產(chǎn)的難易程度，但在與產(chǎn)品方案相近的情況下，其計算數(shù)值還是接近實際的。表27 各產(chǎn)品小時產(chǎn)量規(guī)格百分數(shù)15591313小時產(chǎn)量（t/h）代入上式計算得： 軋機年產(chǎn)量的計算車間年產(chǎn)量是指一年內(nèi)軋鋼車間各種產(chǎn)品的綜合產(chǎn)量，以綜合小時產(chǎn)量為基礎(chǔ)進行計算。此次設(shè)計取K2=。8 輥型設(shè)計 輥型設(shè)計概述隨著厚度質(zhì)量的提高板形越來越成為冷帶鋼提高品質(zhì)的主攻方向。成品帶鋼凸度根據(jù)下步工序要求及產(chǎn)品用途的不同而有不同要求，以定尺冷軋板交貨的產(chǎn)品一般希望帶鋼斷面形狀接近與矩形，以冷軋卷交貨的產(chǎn)品則根據(jù)用戶的下步工序往往要求具有一定凸度。對于寬度大而厚度很薄的情況才要適當(dāng)考慮四次浪。而邊部有浪則有兩種可能，一種是由于軋輥彎曲變形“過大”是有載輥縫形狀與入口凸度不匹配在寬度的邊部壓下率過大所造成，另一種原因是由于軋輥磨損，特別是與帶鋼邊部相應(yīng)處的磨損后，在軋制較寬的帶鋼時將使邊部平直度變壞?，F(xiàn)介紹板形控制裝置如下：CVC的基本原理是將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型，另一半削成凹輥型，整個輥身成S型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對稱布置，通過軸向?qū)ΨQ分別移動上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達到所要求的板形。本次設(shè)計的14架軋機為4輥軋機，第5架軋機為6輥HC軋機。正彎輥系統(tǒng)板形設(shè)定時可將彎輥力設(shè)定到50%，這樣在軋鋼時即可正向和反向調(diào)節(jié)。 軋輥輥型設(shè)計由于軋制時軋輥的不均勻熱膨脹、軋輥的不均勻磨損以及軋輥的彈性壓扁和彈性彎曲，致使空載時原本平直的輥縫在軋制時變的不平直了，致使板帶的橫向厚度不均和板形不良。在設(shè)計新軋輥的輥型曲線（凸度）時，主要是考慮軋輥的不均勻熱膨脹和軋輥彈性彎曲（撓度）的影響。（1）根據(jù)大量的實踐資料統(tǒng)計，冷軋過程中軋輥的受熱和冷卻條件沿輥身分布是不均勻的。在直徑方向上輥面與輥心的溫度也不—樣，在穩(wěn)定軋制階段，輥面的溫度較高，但在停軋時由于輥面冷卻較快，也會出現(xiàn)相反的情況。一般均采用設(shè)定值：=（2）由軋制力產(chǎn)生的軋輥撓度曲線，一般也可以按拋物線近似計算………………………………..(45)式中： ——距輥身中部為的任意斷面的撓度；——輥身中部與邊部的撓度差，四輥軋機按以下方法計算對四輥軋機而言，支撐輥的輥身撓度差可以用上式進行近似計算(在保證D1/D2與B/L的值能正確配合的情況下)。因而就認為輥型設(shè)計時可以用支撐輥的輥身撓度差來代替工作輥的輥身撓度差。理論和實驗都表明，軋制時工作輥的實際撓度比支撐輥大得多。軋件的撓度愈小，工作輥的撓度便愈大。即四輥軋機工作輥的彎曲撓度不僅取決于支撐輥的彎曲撓度，而且也取決于支撐輥和工作輥之間的不均勻彈性原扁所引起的撓度。B=1250mm 全部鋼輥其中n1=E1/E2(D1/D2)4=(D1/D2)4 ……………………………..(54)n2 =G1/G2(D1/D2)4=(D1/D2)4……………………………..(55)ζ=kE1/(4G1)(D1/L)2=(D1/L)2………………………..(56)β=πE/2(D1/L)4=34600(D1/L)4…………………………..(57)將各參數(shù)代入公式計算結(jié)果見表28：表28 工作輥撓度參數(shù)F1F2F3F4F5將軋輥熱凸度曲線和撓度曲線疊加起來，即得出軋輥輥型的磨削凹凸曲線。表29 各道次值參數(shù)F1F2F3F4F5，CVC軋機調(diào)整串輥量和液壓彎輥裝置共同作用來調(diào)節(jié)輥形以控制得到良好的板形。如何同時保證成品要求凸度及帶鋼平直度，是板形設(shè)定模型要解決的問題。出口帶鋼凸度CR為：CR=……………..(59)式中 :——軋制力；——彎輥力；a——軋制力對輥系彎曲變形影響的橫向剛度；——彎輥力對輥系彎曲變形影響的橫向剛度；——軋輥熱輥型，仿真時取穩(wěn)定時的熱輥型進行計算；——軋輥磨損輥型；——軋輥原始輥型；C——可調(diào)輥型。CR0為軋機入口處的帶鋼凸度。等比例凸度原則可用下式表示：CR=CR=……=CR………………………………..(60)，產(chǎn)品凸度為6，則按等比例凸度原則可知各道次出口凸度為表30 各道次凸度012345CR()6各道次軋輥熱輥凸度： 17軋輥磨損輥凸度（給定）：30軋輥原始輥型： 50μm； 彎輥力設(shè)定為：表31 彎輥力12345/KN12002500300024001500 軋制力對輥系彎曲變形影響的橫向剛度=25000KN/mm彎輥力對輥系彎曲變形影響的橫向剛度=8000KN/mm；將數(shù)據(jù)帶到上面的公式可求出CVC的輥型調(diào)節(jié)凸度：表32 輥型調(diào)節(jié)凸度凸度F1F2F3F4F556 則可根據(jù)計算值調(diào)節(jié)前4架的CVC輥縫形狀和通過第5架中間輥的移動,來實現(xiàn)凸度恒定。金屬消耗指標(biāo)通常以金屬消耗系數(shù)表示，它的含義是生產(chǎn)一噸合格鋼材需要的鋼錠或鋼坯量。 金屬消耗一般由下列的金屬損耗所組成： (1)燒損 燒損就是金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失。本設(shè)計取燒損為2％。（3）％ （4）軋廢 ％（5）加熱、精整混號等造成的金屬損失 本設(shè)計取由于加熱、％。常用的燃料有煤、煤粉、煤氣和重油等。有時固體燃料或液體燃料用每噸鋼材加熱消耗的燃料重量表示。電能消耗 軋鋼車間的電能消耗主要用于驅(qū)動軋機的主電機和車間內(nèi)各類即助設(shè)備的電機．照明用電占耗電總景中的很少部分。（以平均小時產(chǎn)量來計算），主電機的小時用電量為： （2+2+2+2+2）＝42500KWh噸鋼的電耗為：42500/＝考慮到輔助設(shè)備的電耗，將主電機的電耗乘以一個系數(shù)ξ（取ξ＝），則得軋鋼間的噸鋼電耗為： kWh/t 軋輥是軋機的主要備件，其消耗量取決于軋輥每車削一次所能軋出的鋼材數(shù)量和一對軋輥所能車削的次數(shù)。顯然軋輥車削—次所能軋出的鋼材數(shù)量愈多、一對軋輥車削的次數(shù)愈多，輥耗量愈少。影響軋輥消耗量的因素很多，主要有：1)軋機型式及機架數(shù)目；2)軋輥材質(zhì)；3)所軋鋼材的鋼種和產(chǎn)品形狀的復(fù)雜程度；4)軋制過程中金屬變形的均勻性；5)軋制時采用的冷卻方法和工作條件；6)軋制操作的技術(shù)水平以及軋輥的加工方法等。本設(shè)計的工作輥的材料為9Cr2Mo,硬度為95～102HS,支撐輥的材料為80CrMo3W,硬度為70~85HS,參考同類車間的軋輥消耗，～。這三項用水中后兩頂用水量不大，生產(chǎn)用水是軋鋼廠水耗量的主要方面。蒸汽在軋鋼車間主要用于沖刷煤氣管道、冬季潤滑油的保溫、酸洗工段酸洗溶液從水洗槽的加熱、薄板軋機軋輥的冷卻、重油燃燒的的霧化等。 軋鋼車間氧氣主要用于廢品切割、坯料的表面清醒以及檢修各類設(shè)備等。 軋鋼車間的壓縮空氣主要用作動力如加熱爐爐門升降、穿孔機及軋管機的送料氣缸、風(fēng)鏟清理、冷卻(電機及潤滑系統(tǒng))、吹刷設(shè)備等。參照武鋼冷軋廠，本設(shè)計取壓縮空氣的壓力為5～6公斤/厘米2，壓縮空氣的消耗量為172米3/分。生產(chǎn)1噸合格鋼材所消耗的潤滑油量叫做軋鋼車間的單位產(chǎn)品潤滑油耗。10 輔助設(shè)備的選擇 開卷機開卷機用來開啟成卷帶材，它是酸洗、冷軋以及精整等機組所必需的設(shè)備。對開卷輔助時間沒有特殊要求的機組，一般只裝設(shè)一套開卷設(shè)備，對于后續(xù)工序有時間要求的冷連軋機組、恒速運轉(zhuǎn)機組，常裝設(shè)預(yù)開卷設(shè)備。預(yù)開卷機有兩種形式：一種是在機組頭部設(shè)置兩套相同的開卷設(shè)備，一套工作，一套備用；另一種只為開卷機作開卷準(zhǔn)備，不單獨裝設(shè)開卷機。常用的開卷機有雙錐頭式、雙柱頭式和懸臂式三種。懸臂式開卷機開卷張力小，多用于冷軋鋼卷的開卷。卷筒的直徑有Φ610和Φ450兩種規(guī)格。生產(chǎn)時根據(jù)帶鋼厚度或者工藝要求可隨時進行更換。為增大卷筒的脹縮范圍，減少脹縮油缸行程，脹縮斜楔的傾斜角較大(α＝160)。 連續(xù)酸洗機組 酸洗機組選型目前帶鋼酸洗設(shè)備有3種形式，即半連續(xù)酸洗機組，連續(xù)臥式酸洗機組和連續(xù)塔式酸洗機組。它的主要缺點是不能并卷，因此對于小卷重板卷的冷軋廠不使用這種機組。連續(xù)塔式酸洗機組：雖然酸洗效果比較好，但是它也有一系列的缺點：其一是中部有一個高高的酸洗塔，吊車不好通過，使中部設(shè)備維修困難，這就增加了檢修時間；其二是帶鋼斷帶后，重新穿帶比較困難。綜合以上各機組的特點，再結(jié)合本次設(shè)計的具體情況，本次設(shè)計選取連續(xù)臥式酸洗機組。減速正常停車： 178。入口活套的工作存儲能力： 632m入口活套的最大存儲能力： 646m入口活套的層數(shù)： 4中間活套的工作存儲能力： 308m中間活套的最大存儲能力： 330m中間活套的層數(shù)： 4出口活套的工作存儲能力： 聯(lián)機后由250～450 m出口活套的工作存儲能力： 聯(lián)機后由270～420 m出口活套的層數(shù)： 4入口段的最長的停車時間： 120s出口段的最長的停車時間： 100s酸洗介質(zhì)：鹽酸濃度3～15％， 溫度70～900C卷取機有輥式和卷筒式兩種。特別是在下一道工序要求開卷張力時，易導(dǎo)致帶鋼表面的擦傷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。，扇形板式卷筒又可分為：斜楔脹縮式（開式、閉式兩種）和四棱錐脹縮式（開式和閉式兩種）。板帶車間的飛剪裝設(shè)在連續(xù)式軋制作業(yè)線