材料成型工程 轧制压力及力矩计算

材料成型工程轧制压力及力矩计算第1页/共24页摩擦影响系数确定由上计算结果查表得第2页/共24页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第3页/共24页4.5.2采用斯通平均单位压力计算Y=0.037Z=0.32第4页/共24页第5页/共24页4.5.3爱克伦得公式计算R=(D-h+s)/2第6页/共24页爱克伦得平均单位压力公式适合于孔型轧制压力计算第7页/共24页计算作业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）。

第8页/共24页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第9页/共24页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第10页/共24页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第11页/共24页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:第12页/共24页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第13页/共24页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第14页/共24页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，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第15页/共24页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16页/共24页第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。第17页/共24页

第18页/共24页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:第19页/共24页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第20页/共24页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，旧取下第21页/共24页4.6.5静负荷图为了校核和选择主电动机，需知轧机负荷随时间变