材料成型工程 第七讲 轧制压力及力矩计算3
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为了校核和选择主电动机，需知轧机负荷
随时wk.baidu.com变化的关系图（静负荷图） 绘制静负荷图的条件 确定出轧件在整个轧制过程中在主电机轴 上的静负荷值 确定各道次的纯轧和间歇时间
几种常见的静负荷图
2）传动机构中的摩擦力矩
此传动系统的附加摩擦力矩根据传动效率
按下式计算:
•换算到主电动机轴上的附加摩擦力矩应 为
4.6.4空转力矩的确定
空载转矩应等于所有转动机件空转力矩之和，当换算至主 电动机轴上时。则转动每一个部件所需力矩之和为:
按上是式计算复杂，通常按下面经验计算 新式取上，旧取下
4.6.5静负荷图
•轧制时的能量消耗一般是以电机负荷大小测量的，故在这种 曲线中还包括有轧机传动机构中的附加摩擦消耗，但除去了 轧机的空转消耗。 •按能耗曲线确定的力矩为轧制力矩Mz和附加摩擦力矩Mm之 和。
4.6.3 附加摩擦力矩的确定
附加摩擦力矩的组成有
两大项 轧辊轴承中的摩擦力矩 传动机构中的摩擦力矩 下面分别论述 1）轧辊轴承中的附加摩 擦力矩 对上下两个轧辊(共四个 轴承)而言，该力矩值 为:
采里柯夫平均单位压力计算公式可 计算热轧轧制力也可进行冷轧计算
4.5.2 采用斯通平均单位压力计算
Z=0.32
Y=0.037
4.5.3 爱克伦得公式计算
R=(D-h+s)/2
爱克伦得平均单位压力公式适合 于孔型轧制压力计算
计算作业
1
已知一四辊轧机工作辊径为D=600ｍｍ，轧制钢种为40cr，轧制前 轧件的宽为B=3000mm，高为H=250mm。该轧机以n=80转/分 变形，变形 前后的平均变形温度为1150℃,宽展系数β =0.20,压下量△h=75mm.试 求轧制压力。.若轧辊直径增加，单位压力如何变化？（用采里柯夫公 式计算，轧辊材质为锻钢） 2 已知一四辊轧机工作辊径为D=450ｍｍ，轧制钢种为40cr，轧制前轧 件的宽为B=1700mm，高为H=5mm。该轧机以n=400转/分 变形，压下量 △h=1.2mm.平均变形抗力80KG/mm2，平均张力35KG/mm2 试求轧制压 力。.若轧辊直径为D=300mm，单位压力如何变化？（用斯通公式计算， 轧辊材质为锻钢，轧件与轧辊间摩擦为0.2） 3已知一四辊轧机工作辊径为D=650ｍｍ，轧制钢种为1Cr18Ni9Ti，轧 制前轧件的宽为B=3500mm，高为H=250mm。该轧件以变形速度为2 的条件变形，变形前后的平均变形温度为1150℃,宽展系数β=0.20,压下 量△h=50mm.试求轧制压力.若轧辊直径减小，单位压力如何变化？ （分别用西斯姆、采里柯夫公式计算，对计算结果进行分析）。
轧制条件相同时，其计算结果也较可靠。 轧制所消耗的功A与轧制力矩之间的关系为
利用能耗曲线确定轧制力矩
型钢和钢坯轧制一般表示 为每吨产品的能量消耗与 总延伸系数间的关系
板带材一般表示为每 吨产品的能量消耗与 板带厚度的关系
第n十l道次的单位能耗
(an+1－ an)kW· h/t 如轧件重量为G吨，在该道次之总能耗
4.6 主电功机传动轧辊所需力矩及功率
4.6.1 传动力矩的组成 轧制过程中，在主电动机轴上传动轧辊所需力矩最多由下 面四部分组成:
Mz——轧制力矩，用于使轧件 塑性变形所需之力矩; Mm——克服轧制时发生在轧辊 轴承，传动机构等的附加摩擦 力矩;
轧制过程中，轧件通过 辊间时，在轴承内以及 轧机传动机构中有摩擦 力产生，附加摩擦力矩 是指克服这些摩擦力所 需力矩
Mk——空转力矩，即克服空转时的摩擦力 矩;空转力矩是指空载转动轧机主机列所 需的力矩， Md——动力矩，此力矩为克服轧辊不均速 运动时产生的惯性力所必需的; i——轧辊与主电动机间的传动比
静力矩的确定
静力矩:轧辊做均速转动时所需的力矩。 在一般情况下。以轧制力矩力最大，只有在旧式轧机上， 由于轴承中的摩擦损失过大，有时附加摩擦力矩才有可能 大于轧制力矩。 在静力矩中，轧制力矩是有效部分，附加摩擦力矩和空转 力矩是由于轧机的零件和机构的不完善引起的有害力矩。 轧机的效率:换算到主电动机轴上的轧制力矩与静
精确 利用能耗曲线计算：用于计算各种非矩断面的轧 制力矩计算 1)按金属对轧辊的作用力确定轧制力矩
用金属对轧辊的垂直压力P乘以力臂a
摩擦力在垂直方向上的分力相比很 小· 可以忽略
力臂实际上等于单位压力图形的重 心到轧辊中心连线的距离
2）按能量消耗曲线确定轧制力矩
按轧制时能量消耗来决定轧制力矩是合理的，
4.5轧制压力计算举例
4.5.1采里柯夫平均单位压力计算
解: 采用采里柯夫 平均单位压力计算 公式计算
摩擦影响系数确定
由上计算结果查表得
求该道次后变形积累均 值 H 0.6(1 H ) 0.4 0.6 * 0.2(1 0.4) 0.472 由查表得s 70
力矩之比的百分数称为轧机的效率: η随轧制方式和轧机结构 不同(轧辊的轴承构造)在 相当大的范围内变化，η ＝0.5-0.95
动力矩确定
在不均匀转动进行工作的几种轧机中，如可逆式
轧机，轧制速度变化时，便产生克服惯性力的动 力矩，其数值可由下式确定:
4.6.2轧制力矩的确定
在转动轧辊所需的力矩中，轧制力矩是最主要的。 确定轧制力矩有两种方法 按轧制力计算：对板带材等矩形断面轧件计算较
随时wk.baidu.com变化的关系图（静负荷图） 绘制静负荷图的条件 确定出轧件在整个轧制过程中在主电机轴 上的静负荷值 确定各道次的纯轧和间歇时间
几种常见的静负荷图
2）传动机构中的摩擦力矩
此传动系统的附加摩擦力矩根据传动效率
按下式计算:
•换算到主电动机轴上的附加摩擦力矩应 为
4.6.4空转力矩的确定
空载转矩应等于所有转动机件空转力矩之和，当换算至主 电动机轴上时。则转动每一个部件所需力矩之和为:
按上是式计算复杂，通常按下面经验计算 新式取上，旧取下
4.6.5静负荷图
•轧制时的能量消耗一般是以电机负荷大小测量的，故在这种 曲线中还包括有轧机传动机构中的附加摩擦消耗，但除去了 轧机的空转消耗。 •按能耗曲线确定的力矩为轧制力矩Mz和附加摩擦力矩Mm之 和。
4.6.3 附加摩擦力矩的确定
附加摩擦力矩的组成有
两大项 轧辊轴承中的摩擦力矩 传动机构中的摩擦力矩 下面分别论述 1）轧辊轴承中的附加摩 擦力矩 对上下两个轧辊(共四个 轴承)而言，该力矩值 为:
采里柯夫平均单位压力计算公式可 计算热轧轧制力也可进行冷轧计算
4.5.2 采用斯通平均单位压力计算
Z=0.32
Y=0.037
4.5.3 爱克伦得公式计算
R=(D-h+s)/2
爱克伦得平均单位压力公式适合 于孔型轧制压力计算
计算作业
1
已知一四辊轧机工作辊径为D=600ｍｍ，轧制钢种为40cr，轧制前 轧件的宽为B=3000mm，高为H=250mm。该轧机以n=80转/分 变形，变形 前后的平均变形温度为1150℃,宽展系数β =0.20,压下量△h=75mm.试 求轧制压力。.若轧辊直径增加，单位压力如何变化？（用采里柯夫公 式计算，轧辊材质为锻钢） 2 已知一四辊轧机工作辊径为D=450ｍｍ，轧制钢种为40cr，轧制前轧 件的宽为B=1700mm，高为H=5mm。该轧机以n=400转/分 变形，压下量 △h=1.2mm.平均变形抗力80KG/mm2，平均张力35KG/mm2 试求轧制压 力。.若轧辊直径为D=300mm，单位压力如何变化？（用斯通公式计算， 轧辊材质为锻钢，轧件与轧辊间摩擦为0.2） 3已知一四辊轧机工作辊径为D=650ｍｍ，轧制钢种为1Cr18Ni9Ti，轧 制前轧件的宽为B=3500mm，高为H=250mm。该轧件以变形速度为2 的条件变形，变形前后的平均变形温度为1150℃,宽展系数β=0.20,压下 量△h=50mm.试求轧制压力.若轧辊直径减小，单位压力如何变化？ （分别用西斯姆、采里柯夫公式计算，对计算结果进行分析）。
轧制条件相同时，其计算结果也较可靠。 轧制所消耗的功A与轧制力矩之间的关系为
利用能耗曲线确定轧制力矩
型钢和钢坯轧制一般表示 为每吨产品的能量消耗与 总延伸系数间的关系
板带材一般表示为每 吨产品的能量消耗与 板带厚度的关系
第n十l道次的单位能耗
(an+1－ an)kW· h/t 如轧件重量为G吨，在该道次之总能耗
4.6 主电功机传动轧辊所需力矩及功率
4.6.1 传动力矩的组成 轧制过程中，在主电动机轴上传动轧辊所需力矩最多由下 面四部分组成:
Mz——轧制力矩，用于使轧件 塑性变形所需之力矩; Mm——克服轧制时发生在轧辊 轴承，传动机构等的附加摩擦 力矩;
轧制过程中，轧件通过 辊间时，在轴承内以及 轧机传动机构中有摩擦 力产生，附加摩擦力矩 是指克服这些摩擦力所 需力矩
Mk——空转力矩，即克服空转时的摩擦力 矩;空转力矩是指空载转动轧机主机列所 需的力矩， Md——动力矩，此力矩为克服轧辊不均速 运动时产生的惯性力所必需的; i——轧辊与主电动机间的传动比
静力矩的确定
静力矩:轧辊做均速转动时所需的力矩。 在一般情况下。以轧制力矩力最大，只有在旧式轧机上， 由于轴承中的摩擦损失过大，有时附加摩擦力矩才有可能 大于轧制力矩。 在静力矩中，轧制力矩是有效部分，附加摩擦力矩和空转 力矩是由于轧机的零件和机构的不完善引起的有害力矩。 轧机的效率:换算到主电动机轴上的轧制力矩与静
精确 利用能耗曲线计算：用于计算各种非矩断面的轧 制力矩计算 1)按金属对轧辊的作用力确定轧制力矩
用金属对轧辊的垂直压力P乘以力臂a
摩擦力在垂直方向上的分力相比很 小· 可以忽略
力臂实际上等于单位压力图形的重 心到轧辊中心连线的距离
2）按能量消耗曲线确定轧制力矩
按轧制时能量消耗来决定轧制力矩是合理的，
4.5轧制压力计算举例
4.5.1采里柯夫平均单位压力计算
解: 采用采里柯夫 平均单位压力计算 公式计算
摩擦影响系数确定
由上计算结果查表得
求该道次后变形积累均 值 H 0.6(1 H ) 0.4 0.6 * 0.2(1 0.4) 0.472 由查表得s 70
力矩之比的百分数称为轧机的效率: η随轧制方式和轧机结构 不同(轧辊的轴承构造)在 相当大的范围内变化，η ＝0.5-0.95
动力矩确定
在不均匀转动进行工作的几种轧机中，如可逆式
轧机，轧制速度变化时，便产生克服惯性力的动 力矩，其数值可由下式确定:
4.6.2轧制力矩的确定
在转动轧辊所需的力矩中，轧制力矩是最主要的。 确定轧制力矩有两种方法 按轧制力计算：对板带材等矩形断面轧件计算较