热轧轧制力计算与校核

6 轧制力与轧制力矩计算

轧制力计算

6.1.1 计算公式

1. 公式是用于热轧时计算平均单位压力的半经验公式，其公式为（1）；

))(1ηε++=

P k m （ （1） 式中：m ——表示外摩擦时对P 影响的系数，h

H h

h R f m +∆-∆=

2.16.1；

当t≥800℃,Mn%≤%时，K=10×（）（+C+Mn+）Mpa 式中t —轧制温度，C 、Mn 为以%表示的碳、锰的含量；

ε— 平均变形系数，h

H R h

v

+∆=2ε；η—粘性系数，')01.014(1.0C t -=η F —摩擦系数，)0005.005.1(t a f -=，对钢辊a=1，对铸铁辊a=；

‘C — 决定于轧制速度的系数，根据表经验选取。

表 ’

C 与速度的关系

轧制速度（m/s ）

＜6 6~10 10~15 15~20 系数‘

C

1

2. 各道轧制力计算公式为

p h R b B p F P h

H ∆⨯+=

=2

6.1.2 轧制力计算结果

表粗轧轧制力计算结果

道次12345 T（℃）

H（mm）2001601126743 h(mm)160112674330Δh(mm)4048452413 Ri(mm)600600600600600 f

m

K(Mpa)

‘

C11111

η

v(mm/s)37703770377037703770

P(Mpa)

B(mm)16241621

H

b(mm)16211615 h

P(KN)1972023743268342377820501

表 精轧轧制力计算结果

道次 1 2 3 4 5 6 7 T(℃) 880 H(mm) 18 h(mm) 18 Δh(mm) 12 Ri(mm) 400 400 400 350 350 350 350 f m K(Mpa)

‘C

1 1 η v(mm/s)

3310 5080 7260 9690 12930 15220 17000 ε

P (Mpa)

2

h

H b B +(mm) P(KN)

21307

20047

18505

15905

18050

11604

8800

轧制力矩的计算

6.2.1 轧制力矩计算公式

传动两个轧辊所需的轧制力矩为（2）； Pxl M z 2= （2） 式中：P —轧制力； x —力臂系数； l —咬入区的长度。

上式中的力臂系数x根据大量实验数据统计，其范围为热轧板带时x=~.。

一般的，轧制力臂系数随着轧制厚度的减小而减小。

6.2.2 轧制力矩计算结果

1. 粗轧轧制力矩计算

表粗轧轧制力矩计算结果

道次12345

Ri(mm)

Δh(m)

1972023743268342377820501 P(KN)

x

M

2.精轧轧制力矩计算

表精轧轧制力矩计算结果

道次1234567 Ri(m)

Δh(m)

P(KN)

21307200471931916877208541370310378 x

M

7 力能参数校核

轧制力能参数

表轧辊的物理性质

轧辊名称材质许用应力泊松比弹性模量（Gpa）工作辊F1~F3实心锻钢[σ]=120MPa E=206

[τ]=60MPa

工作辊F4~F7高镍铬[σ]= 120MPa E=206

[τ] =60MPa

支持辊F1~F7高速钢[σ] =120MPa E=206

[τ] =60MPa

R1工作辊合金锻钢[σ] =120MPa E=206

[τ] =60MPa

R1支持辊合金锻钢[σ] =120MPa E=206

[τ] =60MPa

咬入角校核

在设计轧制板带钢时，必须保证其能稳定咬入。其咬入角主要取决于轧机的形式、轧制速度、轧辊材质、表面状态、钢板的温度、钢种的特性及轧制润滑等因素的影响。热轧带钢的最大咬入角一般为15°～20°，低速轧制时为15°.轧件能被咬入的条件为摩擦角大于咬入角，即tanβ≥tanα,并且一般的，轧制速度高时，咬入能力低。

根据压下量与咬入角的关系：

∆D

=

h，tanβ=f

)

cos

1(α

-

由此公式，α计算结果见下表。

表

咬入角计算结果

项目 R 1第二道

F 1~F 3第一道

F 4~F 7第四道

Tanα tanβ

考虑到速度因素，以上计算符合要求，咬入能力满足条件。

轧辊强度校核

在本设计中，由于粗轧五道采用同一台轧机，精轧1~3机架辊径相同，4~7机架辊径相同，所以对于同一辊径的情况下，只需要校核轧制力最大的一道。对于1R 校核第三道，31~F F 校核第一道，74~F F 校核第五道。由于各机架均为四辊轧机，所以本设计以粗轧轧机为例进行校核。

校核时，需要校核轧制力较大，轧辊尺寸较小的道次。对于四辊轧机，当采用工作辊驱动是，由于工作辊受弯矩小，主要由支撑辊承担，两辊之间压靠会产生接触应力，因此在设计校核中，支承辊校核辊身与辊径的弯曲应力，工作辊校核辊身弯曲应力、辊头的弯扭组合应力，以及两辊间的接触应力大小。 7.3.1 参数计算

由于校核时应考虑危险情况，故有关尺寸应按最危险情况取值，现将有关的轧辊参数列出如下： 1. 工作辊：

图 轧辊各部分参数图

1R 粗轧机主要尺寸为：辊径D×辊身长L ：1200mm×1780mm，辊径采用滚动轴承，