热轧金属时的前滑值简化计算方法探讨_张美娟

4 结
语
哈兹列特铝板带坯连铸连轧法工艺先进、 合理 , 产品质量好 , 适用于各类民用铝合金板带材坯料的生 产 , 能耗低、 铝耗小、 占地面积小、 生产成本低、 污染物 排放低、 适宜于生产规模较大的厂家特别是电解铝生 产企业引进、 生产。 参考文献
[ 1] 彼德 里根等 . 哈兹 列特工艺 及其在中 国的前景 [ A ] . 2005年 中
第 1期
有色金属加工
35
轧体入口速度 VH 为: h VH = Vh H ( 7) = 1-
h h 2 h 2 -( ) -( ) + 4 R 4 R 4 Rf h H i - hi = 4 R 4 R
h h 2 +( ) R 2 R
h ( 11) 4 Rf
首先确定中性角。前滑 区与后滑区的分界面称 为中性面。中性面与轧辊中心线连线面的夹角称为 中性角 ( 图 2) 。在中性面上轧件运动速度同轧辊圆 周速度的水平分速度相等。
p( x) sin x Rd
x
x
-
o ( x)
t
cos x Rd
x
+ +
t( x) cos x Rd
o
p( x) sin x Rd
x
x
o
fp( x) cos x Rd
x
fp( x) cos x Rd =O 变换上式得 : sin = 式中: 中性角; 咬入角;
= P( x) R( cos - 1- 2fsin + fsin )
Si m p lified Calcu lation Method fo r Forw ard S lip Value Du ring Metal Ho t Ro lling
ZHANG M eijuan, YU Feipeng
( L uoyang Eng ineering & R esearch Institute fo r N onferrousM e tals P rocess ing , Luoyang , H enan, 471039 , Ch ina) Abstract : Th is ar ticle ana lyzes and discusse s the eng inee ring ca lcula tion me thod o f fo r wa rd sli p and backwa rd sli p in orde r to m atch the speed o f fron t/back ro ll e r tab l e w ith the speed o f fo r wa rd slip and backwa rd s lip under the d ifferen t screw-down regu lations dur ing m e ta l ho t ro lling . Keyw ords : ho t ro lling ; fo r wa rd s lip ; backwa rd sli p ; neutra l su rface ; friction coe fficient
[ 1] A. N 采利柯夫 . 轧钢机 的力参数 计算理 论 [ M ]. 北京 : 中国工 业出
=
来自百度文库
将式 ( 9) 、 式 ( 10)代入式 ( 8)则得: sin = cos = h h 2 h + ( ) 4 R 4R 4Rf 1- sin
2
36
版社 , 1965 .
有色金属加工
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( 上接第 33页 )
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第 39 卷
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收稿日期 : 2009- 06- 30
[ 3]
处与出 口 处之 间 , 厚度 与 速 度 之 间 有 如 下 等 式关 系, 即:
V h = Vh 100 % ( 1) 又
h或
Vh hr = V h
Vh - Vo Vo
V = V ocos Vh hr cos = Vo h ( 3)
式中: V h
中性面处轧辊圆周速度在水平方向的分量 中性角 中性面处板材厚度
后滑的工程计算方法进行了 分析探讨。 关键词 : 热轧、 前滑、 后滑、 中性面、 摩擦系数 中图分类号 : TG333 文献标识码 : A 文章编号 : 1671- 6795( 2010) 01- 0034- 03
对于现代化可逆式热轧 , 铸 锭厚度越来越厚, 最 大厚度达 600~ 700mm, 轧辊直径也在加大, 道次压下 量也较大。不同道次的前后滑值变化较大, 为了减少 轧件与轧辊的相对滑动摩擦 , 希望前后辊道速度与前 后滑值相匹配。即根据不同道次的前后滑值由电控 系统来随时修正前后辊道速 度。本文将对热轧的前 滑值的工程计算方法进行分析探讨。 金属轧制过程中, 一部分金属纵向流动, 使轧制 产生延伸, 另部分金属横向流动, 使轧制产生了宽展。 产生的延伸是由于被压金属向轧辊入口和出口两个 方向流动的结果。轧件的出口速度 Vh 大于轧辊在该 处的圆周速度 Vo 。即 Vh > Vo, 这种现象我们称为前 滑。前滑值 Sh 可用下式表示: Sh= 式中: Sh 前滑值; V h 轧件的出口速度 ; V o 轧辊的圆周速度。 轧件进入轧辊的速度 VH 小于轧辊入口处圆周速 度在水平方向分量 Vo cos 即 VH < V o cos 。这种现象 我们称为后滑。后滑值 SH 用轧辊在入口处圆周速度 的水平分速度与入口处轧件速度 VH 之差与轧辊在该 点的圆周速度的水平分速度之比表示 , 即 : S H = 式中: S H VH 后滑值; 后滑速度; 咬入角。 金属变形区内按秒流量相等的原理
f 变形区 , 轧辊与轧件之间的摩擦系数 由咬入角关系 (图 1) 可知 : cos = 1sin = 1- cos
2
h 2R h h 2 + ( ) R 2R
( 9) ( 10)
得前滑值 Sh, 最后由式 ( 6 ) 和式 ( 7 ) 得到轧件的出口 速度 Vh 和入口速度 VH 。 由于以上分析作了许多假设和简化 , 可能会与实 际有一定的误差 , 所以可以根据实际的结果增加一个 修正系数, 在不断的实践 过程中, 让其结果逐渐接近 实际。 参考文献
[ 1] [ 4]
, 用 p( x) 表示轧辊作用在轧件 = fp( x) 表示在轧件前
算公式。用各种方法来测定摩擦系数 , 参考文献 [ 3] 介绍了有关的研究情况。 在现实实践中常采用经验值。根据参考文献
[ 5]
表面上的平均单位压力值。用 t( x) = fp( x) 表示在轧件 后滑区表面上单位摩擦力 , t
A New P rocess for P roducing A lum inum S lab-Haze lett Method
LI U Suhua
( Zhengzhou A lum inum Co . , L td . , Zhengzhou, H enan , 450051, China) Abstract : Th is paper in troduces process fea ture o f haze l e tt a lu m inu m sl ab con tinuous casting and ro lli ng production line, app lica tion scope and co m para tive prope rti e s w ith o the r p roce ss . Keyw ords : a lu m inu m slab ; continuous casting and ro lli ng ; ene rgy-saving ; a lum inum- saving ; em ission reduction
为了简化公式, 设 : Z= ( 12)
代入式 ( 11 )变换为 : cos = 1- Z - Z 2
Z 2 Z 2 + f f
2
Z+Z
2
( 13)
由上式可求出 cos , 用 cos 值代入式 ( 5 ), 即可求 出相对应的前滑值 Sh。但上式中尚有一个摩擦系数 f 未知, 因此还需要知道相应的摩擦系数 f。 摩擦系数在变形区的变化是极为复杂的, 影响摩 擦系数的因素甚多。目前各种因素对摩擦系数影响 的物理性质及定性的分析尚无统一的结论 , 更谈不上 精确的解析表达式。国内外很多学者做了大量实验 研究工作, 得出了一些在特定条件下的实验结果和计 根据参考文献
其余符号同前。 而中性面的高度 hr(见图 1)等于: hr= h+ 2( OA - OB ) = h+ 2R ( 1- cos ) 因此式 ( 1)前滑值 Sh 的计算式改写为 : Vh - Vo Vh hr cos = = - 1 Vo Vo - 1 h [ h + 2R ( 1- cos ) ] cos -1 h ( 5) ( 4)
Vo cos - VH Vo cos
100 %
( 2)
Sh = =
V o 轧辊圆周速度 ; , 在中性面
R cos - h ) = ( 1- cos ) ( 2 h 应用下式求出轧件的出口速度 Vh : Vh= V o( 1+ Sh)
如果求出 cos 代 入上式 , 即可求 出前 滑值 Sh 。 ( 6)
第 39 卷 第 1 期 2010 年 2 月
有色金属加工 NONFERROUS METALS PROCESS ING
Vo l 39 No 1 Feb ruary 2010
热轧金属时的前滑值简化计算方法探讨
张美娟, 喻飞鹏
( 洛阳有色金属加工设计 研究院 河南洛阳 471039) 摘 要 : 本文针对金属热轧时 , 为了使 前后辊道的速度能与不同压下规程下的 前滑、 后滑速度相 匹配 , 对前滑
( x)
,
滑区表面上单位摩擦力。假设忽略宽展的作用 , 在接 触表面认为只有前滑和后滑。根据力平衡条件 , 取水 平方向的分力之和为零 (不考虑张力 ) 。即 : X = = o
热轧摩擦系数大约在 0 5~ 0 35 之间选择, 开轧时为 0 5左右, 取大值。随着压下道次增加和板坯温度的 下降, 摩擦系数也随之下降。到热轧终轧 10mm 左右 时 , 取摩擦系数为 0 35 左右。假定摩擦系数下降 , 是 随不同道次的 入口厚 度 H i 的 减少而 减小成 线性变 化, 即: f i = 0. 35+ 0 . 5- 0 . 35 Hi H ( 14)
式中: H - 铸锭原始值厚度, mm H i - 第 i 道次的入口厚度 输入每个道次的入口厚度 H i 和压下量 h 即可
1 1 sin - ( 1- cos ) 2 2f
( 8)
计算出 该 道次 的 摩 擦系 数 , 代入 式 ( 12 ) 即 可 求得 cos , 最后得到前滑值和前滑速度。 从前面的分析可以知道 , 当我们输入已知的轧辊 半径 R 值和铸锭厚度 H 并输入每一道次的入口厚度 H i 和出口厚度 h i 即可按式 ( 14 ) 计算出摩擦系数 fi 。 按式 ( 12) 求得 Z 值 , 按式 ( 13) 求得 cos , 按式 ( 5) 求