内容发布更新时间 : 2024/11/17 18:50:00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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