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冷轧基础理论.ppt

上传人:kpmy5893 文档编号:9520350 上传时间:2019-08-12 格式:PPT 页数:14 大小:214.50KB
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资源描述

1、一、轧制力(RSF),1、轧制时,钢板和轧机机架均产生变形,所不同的是,钢板产生塑性变形,机架产生弹性变形; 2、钢板在轧辊的作用下产生轧制力F; 3、对于同一台轧机来说,压下率越大,材质越硬,所产生的轧制力越大; 4、轧制力沿钢板宽度方向均匀分布,与钢板宽度成一定比例;,图1,图2,一、轧制力(RSF),5、在轧制力作用下产生以下效果: (1)轧辊弯曲变形; (2)轧辊辊胫处产生剪切力效应; (3)辊轮与钢板以及辊轮和辊轮所接触的 地方产生轧辊压平效应; (4)轧机机架产生变形,一部分产生压 缩,一部分产生拉伸; (5)若钢板的一个边缘比另一个来得厚的 话,会产生一个附加的作用力。,图3,二

2、、扭矩和功率,1、轧制力并不沿着轧辊的中心,此作用力与轧辊的中心存在一个距离:a; 2、由于力与作用点存在一个距离,因此每个辊轮的力矩为:F*a; 3、为了使两个轧辊转动,轧机马达必须提供一定的扭矩:2* F*a; 4、电机的功率等于扭矩乘以角速度(转/秒):2* F*a*; 5、扭矩会产生水平的作用力H和H; 6、除此之外,轧辊会产生转动的效果。,图5,图6,三、摩擦力,1、辊轮与钢板之间的接触部位AB称为接触弧; 2、在钢板的出口侧,B点的速度比辊轮的速度来得快一点,这称为前滑; 3、钢板的重量保持不变,B点的厚度比A点的厚度要来得小,因此B点的速度会比A点来得大; 4、一般情况下,若钢板

3、的压下率为20%,速度也会变化20%,但是辊轮在A点和B点的速度是一样的,因此在A点,钢板的速度比辊轮来得慢,由此会产生:,图7,三、摩擦力,(1)使钢板的温度升高(温度升高的另一个原因来自钢板的延伸); (2)辊轮产生磨损; (3)改变钢板的表面观感; (4)消耗电能。 5、只有在N点,辊轮的速度才与钢板的速度保持一致,这个点称为中性点; 6、摩擦系数是一个相当重要的参数,较高的压下量和较高轧制速度需要较强的冷却和润滑能力; 7、轧制后钢板的表面外观取决于所有的轧制条件。,四、张力,1、钢板的两侧会有前张(出口侧)和后张(入口侧),这样做的好处是: (1)适当的拉伸和弯绕; (2)有张力作用

4、在咬角上,钢板更易于压缩,也就是说在同样的轧制力作用 下,钢板的压缩量更大; (3)获得好的板形。 2、轧辊辊径小的轧机需要更高的张力; 3、前张使前滑效果增加。,五、轧制材料,1、轧制材料是一个相当重要的参数; 2、轧制力的大小取决于材料的机械性能; 3、软料和硬料在轧制过程中有很大的区别; 4、某些材料可能在初始状态下比较软,但在轧制过程中会变得非常硬; 5、轧制过程中,材料的机械性能最重要的是屈服点和延伸率。,六、压下率,1、压下率的定义:(原始厚度 轧制厚度)/ 原始厚度 *100%,1、接触弧:接触弧AB相对于辊径较小,可近似认为是一条直线AB。对于三角形ABC和三角形ABH:AB

5、/ BC = BH / AB AB2 = BC * BH BC = 2R BH=(T1-T2)/ 2 = r/2 AB = (R * r) 2、轧制力:轧制力等于接触面积S(mm2)乘以压力P(kg/mm2)。 接触面积S = AB * W(钢板宽度) 轧制力F = (R * r) *W *P 辊径越小,轧制力越小,七、轧制力和轧机功率计算,七、轧制力和轧机功率计算,3、扭矩:轧制力F方向不是沿着轧辊中心,力矩等于F*a。假设a = 1/2 接触弧 = 1/2 AB力矩 = (R * r) / 2 * (R * r) * W * P = (R * r * W * P) / 2 (单个辊轮)上下

6、两个辊轮的力矩为: R * r * W * P轧辊每转一圈:R * r * W * P * 2 4、轧机功率:速度为S(m/min)时,轧辊的转数:(S *1000 )/ (60 * 2R *)功率:(R * r * W * P * 2)* (S *1000 )/ (60 * 2R *)= S * W * r * P * 1000 / 60速度S:m/min 宽度W:mm 压下量r:mm 压力P:Kg/mm2 1焦 = 1/75000 马力 辊径对扭矩和功率没有影响。,七、轧制力和轧机功率计算,范例:将1000mm宽的钢板从3.0mm厚轧到2.0mm,工作辊径50mm,轧制速度180m/min

7、,指定压力为52Kg/mm2(材料为退火后的低碳钢)。接触弧 = (25*(3-2)= 5mm轧制力F = 5*1000*52 = 260,000Kg功率 = 180*1000*1*52*1000/60 = 156,000 J ( S * W * r * P * 1000 / 60 ) 上述计算没有将以下参数考虑在内: (1)轧辊的压平效应:轧制薄而硬的材料时,轧辊压平效应起着重要的作用,接触弧可能会增加20%,因此轧制力会增加20%或更高; (2)张力 (3)轧辊和钢板间的磨擦系数:压力P取决于磨擦系数,但上述计算公式中并没有体现磨擦系数,压力值是通过压缩试验得来的。磨擦系数越大,压力值也越

8、大; (4)F的作用点设定为接触弧AB的中间,但实际上作用点更接近于B点,F作用于中性点N上。入口张力增加,前滑减少;前滑为0或为负,钢板会出现刮擦现象。通常前滑值设定为2%、3%或5%。,八、轧制速度,通常情况下,轧制速度是通过测量轧机马达的角速度获得的。轧制速度与钢板速度 存在一定的差异,这是因为: (1)驱动辊的实际辊径与认定值之间可能存在差异; (2)钢板存在前滑现象。如果将轧制时间也算进去的话,会有第三个误差因素介入:轧制规程认定的厚度和钢 板实际厚度之间存在差异。,九、指定轧制压力,轧制力和马达功率与指定压力成正比,对于每种材料来说,这是一个非常重要的参数。 要测量这个参数必须通过

9、特殊的设备和多次的试验,以及使用各种不同材料来获得。但我 们可以利用另外一个方法来获取相关参数: (1)所有的材料均能通过检测获得其屈服强度、抗拉强度和延伸率; (2)对于同样的材料来说,其屈服强度和给定的轧制压力是相近似的。因此,可以通过屈服曲线和建立轧制规程,计算张力,以及不同材料之间进行比较, 当然有一点,屈服曲线不能用来计算轧制力。,十、关于总压下量的备注,通过检测材料的机械性能,我们可以知道材料在延伸率为多大时发生断裂。比如说, 通过检测某种材料的延伸率为30%,但是,在轧制过程中,该材料的总延伸率会高出很 多,如80%。这是由于在轧制过程中,钢板的层与层之间发生相对滑动,材料变薄,钢板 产生延伸。而在检测的情况下,材料的两端是固定的,只有中间部位发生延伸。,

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