机械毕业设计1499小型轧钢机设计 - 图文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 13:06:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第2章 轧制压力和轧制力矩的计算

在验算轧机的强度、挖掘轧机的潜力和设计新的轧机时,轧机的尺寸、传动的功率和允许的压下规程均取决于轧制压力的大小与方向。在设计新的轧机时,为了零件的强度和选择电动机的功率,就必须知道轧机在一定轧制条件下的轧制压力、轧制力矩和轧制功率

2.1轧制平均单位压力的确定

在轧制的过程中,轧件在轧辊见承受轧制压力的作用而发生塑性变性,由于轧件塑性变形时的体积不变。因此变形区的轧件在垂之方向上产生压扁,在轧件方向上产生延伸,大量的实验资料证实,开坯,型钢,线材轧机的轧制压力,采用S。爱克隆德公式计算与实测结果比较接近。

爱克隆德公式的适用范围:轧制温度高于800度,轧制材质为炭钢,轧制速度不大于20米/秒。

在爱克隆德的公式中,轧制的单位不仅是轧件机械性能的函数,而且是变形速度、摩擦系数、接触弧长和轧件平均高度之比的函数,轧制平均单位压力由三部分组成:

2P=K+Pu+Pv (kg/mm)

(1) K值:K为轧件在轧制温度t度下的单向静压缩时的单位变形阻力,计算

公式为:

K=(14-0.01t)W (kg/mm2)

式中 t——轧制温度;

W——轧件的化学成分,计算公式为: W=1.4+C+0.3Cr+Mn

其中 C为百分含量; Mn为百分含量; Cr为百分含量。

轧制的材料设为A3钢,则C取0.3

W=1.4+0.3=1.7带入K式中为

K=(14-0.01×1000)×1.7=6.8( kg/mm2) (2) Pu值:Pu值为变形速度引起的变形阻力,其计算公式为:

5

2 Pu=?U(kg/mm)

式中 ?——轧件在轧制温度为t度时的粘度系数,其计算公式为:

?=0.01(14-0.01t)¢(kg ·s/mm2)

¢为轧钢机的轧制速度的修正系数;

U——变形速度,计算公式为:

U=1.6uR?h?1.2?h(/s)

h1?h2其中 R为轧辊的半径;

V为轧辊的圆周速度(轧制速度)(mm/s); ?h为道次压下量,计算公式为

?h=h1-h2( 毫米)

h1,h2为轧制前后的轧件的高度(毫米);

查表2—1的轧制的修正系数为1

所以 ?=0.01(14-0.01×1000)×1=0.04 (kg·s/mm2) 以上取值,有赖于轧辊的转速,其值为40——49转/分。 初选V, 由现场以?h同类轧机取得,V=700(mm/s)

?h=25mm(最大的压下量) h1=60 mm(初使的高度) h2=35 mm (轧制后的高度)

带入 U=2×700×25/150/(60?35)=6(mm/s)

2mm所以 P =0.04×6=0.24(kg/) u2K+P(3) Pv =(u)M(kg/mm)

式中 M——表示外摩擦对轧制平均单位压力的影响系数,其计算

公式为

6

M=1.6uR?h?1.2?h h1?h2u为轧辊间的摩擦系数,计算公式为: u=(1.05-0.005t)a a为轧辊之间的修正系

轧辊的修正系数钢轧辊a=1, 硬面铸铁轧辊a=0.8取a=0.8 所以 U=(1.05-0.0005×1000)×0.8=0.44

则 M=(1.6×0.44150?25-1.2×25)/(60+35)=0.1

2mm=(6.8+0.24)×0.14=0.986( kg/) Pv(4)则平均单位压力

P=6.8+0.24+0.986=8.03( kg/mm2)

2.2轧制总压力的确定

轧制总压力的计算公式可用下式计算 N=PF

P——轧件与轧辊接触弧上的平均单位压力

F——轧件与轧辊间的接触面积在轧制总压力垂直面上的的投影

(简称为接触面积)

各种不同的情况下计算接触面积的方法不同,有以下几种情况1辊径相同的情况2轧制异型断面轧件时的情况3冷轧时的情况4中(厚)板角轧时的情况。

我采用的是辊径相同时的情况,计算公式为:

b1?b2R?h(mm2) F=2式中 R——轧辊的半径(毫米); ?h——压下量(毫米); b1,b2轧制前、后轧件的宽度。

F=60?52150?25=3429(mm2) 27

所以 N=P×F=8.03×3429=27537(kg)

2.3轧制力矩的确定

传动轧辊时,电动机轴上的力矩由下种四种力矩组成:

MM= za?Mm?Mh?Md

i式中 Mza——轧制力矩;

Mm——附加摩擦力矩;

Mh——空转力矩;

Md——动力矩;

i——轧辊与主电机间的传动比。

其中Mm、Mh、Md与Mza比较,Mza比较大。所以可以将上式简化

Mza i式中K为安全系数,取 K=1.5; 初选轧机总传动比 i=10。

1686.3?1.5=252.9(Nm) 所以轧制力矩为 M=10M?n252.9?980粗算所需电动机的功率: P===26(KW)

95509550M=K

2.4电动机的选择

从上面的计算结果看,电动机的功率只在30KW左右,为了使轧机具有较高

的能量储存,使其在复杂的工作环境中工作,所选的电机功率要比此大的多。

上面所求的功率只是在某一道次的功率,在其他的情况下,轧机需轧制各种线材、型材,因此,需要改型,需要的功率要大一些。

设计中,电机的功率要参考现场轧机的功率,故选电机为TRB7——6,异步电动机。

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