轧钢理论--第六讲讲述.ppt

第三讲 轧制压力 §3.1 轧制压力的概念 §3.2 接触面积的计算 §3.3 平均单位压力的计算 §3.4影响轧制力的因素 §3.1轧制压力的概念 1、轧制压力是指安装在压下螺丝下的测压仪实测的总压力，即轧件作用于轧辊上的垂直于接触面积水平投影的力。 图15-2 公式15-2： 由于(THy－Tｈy)值很小，所 以，P=Ny，假设沿接触面宽度方向单位压力ｐ均匀分布，则有 公式15-3： 由于单位压力在形区分布不均匀，一般在进、出口处单位压力较小，变形区中间某一位置单位压力最大，因此实际计算轧制力时，常用平均单位压力来代替单位压力，所以轧制力计算又变为： 由公式可知确定轧制压力归结为：确定平均单位压力和接触面积 2、确定轧制压力的意义 轧制压力是进行轧钢机械设备和电气设备设计的重要参数。如机架、轧辊强度或刚度的计算，主电机容量的选择或较核都 离不开轧制力的计算。 轧制压力是制定合理工艺规程、强化现有轧机能力、改进原有生产工艺的依据。 §3.2接触面积的计算 1、简单轧制情况 公式（15-9） 2、上下辊径不同 3、孔型中轧制 按平均接触弧长计算 公式（15-10）、（13-10）及（13-11） 按作图法确定接触面积 4、考虑轧辊弹性压扁 公式（15-11） 3. 3 平均单位压力的计算 平均单位压力取决于金属的变形抗力和变形区的应力状态 即公式(15-5)： 其中：m—考虑中间主应力影响的系数，若忽略宽展，m=1.15 σｓ—金属的变形抗力 ｎσ—应力状态系数，表示外部条件影响使变形区金属应力状态改变时，单位压力增大或减小。 —外摩擦影响系数 —外区影响系数 —张力影响系数 一、确定平均单位压力的方法 理论计算法：计算繁杂，目前还没有适用于各种轧制方式和钢种的高精度公式。 实测法：力→电→力，受到实验条件的限制。 经验公式和图表法：根据大量的实测统计并进行一定的数学处理，抓住一些主要影响因素，建立起的经验公式和图表。 二、卡尔曼单位压力微分方程 假设条件： b平均/h平均及 b平均/ι都很大，认为轧件产生平面变形。 变形区内任一横截面上，金属水平流动速度都是均匀的。 轧件纵向、横向、高向均与主应力方向一致。 认为轧件只产生塑性变形，轧辊和机架不产生变形。 其微分方程见公式(15-16) 三、几种计算平均单位压力的经验公式 1、采利柯夫公式见(15-37ａ)和(15-37 b) 式中 公式15-37中：  对于薄轧件(ι/h平均1)： 当前后无张力时： 当ι/h平均1： 当轧件前后张力较大时： 具体计算步骤 计算出ε和δ，然后由图15-12查出p平均/K值。 确定K值 求出平均单位压力 采利柯夫公式考虑了f、h、Δh、D、T张及K的影响(具体见210页) 采利柯夫公式应用较广泛，热轧、冷轧及厚、薄轧件的轧制都可用。缺点：计算过程比较复杂，接触面全滑动与热轧有一定出入。 2、艾克隆德公式： 该公式用于热轧低碳钢的单位压力计算与实际接近 3、恰古诺夫公式 该公式用于轧制速度不大的可逆式热轧机、叠轧薄板轧机及横列式型钢轧机轧制碳钢或合金钢时的平均单位压力计算 σb—经退火的钢在室温下强度极限 nt—温度系数，取决于钢的熔化温度与轧制温度，见公式(15-44)和公式(15-45) 4、斯通公式：用于冷轧薄板的平均单位压力计算 用斯通公式计算平均单位压力的步骤 具体见218-219页中的(1)-(5) §3.4影响轧制力的因素 压下量：在D和f一定，Δh↑ ，则F↑使P↑ ；同时ι↑，使ｐ平均↑，从而P↑。 轧辊直径：其他条件一定， D↑则F↑使P↑ ；同时ι↑，使ｐ平均↑，从而P↑。 轧件宽度：b平均↑ ，则F↑使P↑ 轧件厚度：h平均↓ ，则ｐ平均↑使P↑ 轧制温度：t轧↑，则变形抗力↓，使P↓ 张力：施加T前或T后↑，使P↓ 摩擦系数： f↑，ｐ平均↑，从而P↑ 轧制速度：热轧时，v轧↑，则变形抗力↑，使P↑；冷轧时，v轧↑，则变形抗力↓，使P↓ 化学成分：化学成分不同，则组织和性能不同， P也 不同。