热轧轧制力计算与校核

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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)160112674330

Δh(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1234567

T(℃)880 H(mm)18

h(mm)18

Δh(mm)12

Ri(mm)400400400350350350350 f

m

K(Mpa)

C11

η

v(mm/s)3310508072609690129301522017000ε

P(Mpa)

2h

H b

B+

(mm)

P(KN)2130720047185051590518050116048800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 1 2 3 4 5 Ri(mm) Δh(m) P(KN) x M

19720

23743

26834

23778

20501

2.精轧轧制力矩计算

表 精轧轧制力矩计算结果

道次 1 2 3 4 5 6 7 Ri(m) Δh(m) P(KN) x M

21307

20047

19319

16877

20854

13703

10378

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:

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