平行辊矫直机力能参数计算

平行辊矫直机力能参数计算

0辊式矫直机.在板带供热中的应用.在板带钢中,辊冷焊带钢在研磨、冷却、运输和圆弧处理后，由于各种原因，往往会出现纵向弯曲、横向曲线、边缘波浪、中间曲线和刀曲线等缺陷。因此，为了消除这些缺陷，应将冷焊带的钢安装在矫正机上。根据结构特点,矫直机可分为压力矫直机、辊式矫直机、管棒材矫直机、拉伸矫直机和拉伸弯曲矫直机等类型.辊式矫直机生产率高且易实现机械化,在板带车间的应用较广泛.带钢在辊式矫直机中经过交错排列的矫直辊的多次反向弯曲,使原始曲率的不均匀度逐渐减小,进而矫平.由于轧件的材质、规格和尺寸不相同,需要反复弯曲的次数也不同,因而辊式矫直机的辊数差别很大.辊数最少5个,最多达29个,用以矫直极薄带材.攀钢冷轧薄板厂酸轧联机采用了由外方(VAI-CLECIM)提供基本设计的七辊辊式矫直机.1保弯剂755作用在矫直辊子上的压力可按照轧件弯曲时所需的力矩来计算.此时,将冷轧带钢看成受很多集中载荷的连续梁,这些集中载荷就是各个辊对冷轧带钢的压力,它们在数值上等于冷轧带钢对辊子的压力.以攀钢酸轧联机七辊夹送矫直机为例,对作用在辊子上的压力予以说明(见图1).各辊子上的力可根据冷轧带钢断面的力矩平衡条件求出,即:Ρ1=2tΜ2Ρ2=2t(2Μ2+Μ3)Ρ3=2t(Μ2+2Μ3+Μ4)Ρ4=2t(Μ3+2Μ4+Μ5)Ρ5=2t(Μ4+2Μ5+Μ6)Ρ6=2t(2Μ6+Μ5)Ρ7=2tΜ6P1=2tM2P2=2t(2M2+M3)P3=2t(M2+2M3+M4)P4=2t(M3+2M4+M5)P5=2t(M4+2M5+M6)P6=2t(2M6+M5)P7=2tM6将上下排辊子的压力求和,得到:∑Ρ=7∑i=1Ρi=8t(Μ2+Μ3+Μ4+Μ5+Μ6)=8t6∑i=1Μi∑P=∑i=17Pi=8t(M2+M3+M4+M5+M6)=8t∑i=16Mi其中:t为矫直辊辊距,Mi为冷轧带钢在第i辊子上的弯曲力矩;Mw为冷轧带钢的屈服力矩,Ms为冷轧带钢的塑性弯曲力矩.考虑到攀钢酸轧联机七辊夹送矫直机每个上辊单独可调,可对以上公式简化,即假定冷轧带钢在第6个辊子,变形较小,受屈服力矩,即:M6=Mw而第2,3,4个辊子,变形较大,受塑性弯曲力矩,即M2=M3=M4=Ms冷轧带钢在第5个辊子,所受力矩处于屈服力矩和塑性弯曲力矩之间,可近似得出:M5=(Mw+Ms)/2将以上各式代入各辊子受力公式可得:Ρ1=2tΜsΡ2=2t×3ΜsΡ3=2t×4ΜsΡ4=2t×(3.5Μs+0.5Μw)Ρ5=2t×(2Μs+2Μw)Ρ6=2t(2.5Μw+0.5Μs)Ρ7=2tΜwP1=2tMsP2=2t×3MsP3=2t×4MsP4=2t×(3.5Ms+0.5Mw)P5=2t×(2Ms+2Mw)P6=2t(2.5Mw+0.5Ms)P7=2tMw从以上公式看出各辊子受力情况:第1辊至第3辊的矫直力是递增的,其中第3辊的矫直力最大,而后矫直力递减,第7辊的矫直力最小.2残余转化率的计算在辊式矫直机上,轧件是随着矫直机的转动不断前进并反复弯曲的,矫直辊上的扭矩按功能原理来确定.矫直过程可以按以下假设进行分析:①各辊的弯曲力矩均是塑性弯曲力矩;②弹复变形不耗能;③除原始曲率外,各辊的残余曲率都等于小变形方案中的残余曲率最大值(1ri)max(1ri)max;④对原始曲率为-1(r0)min∼+1(r0)min的轧件,其原始平均曲率为1r0=12(r0)min,对于钢板,(r0)min为10/h～30/h.另对于带钢Μs=δs×b×h24=Μwe,可以得到矫直辊上的矫直力矩计算公式:Μk=D2Μwe[1r0+(2n-7)(1ri)max]其中:1r0为平均原始曲率,1r0=12(r0)min;(1ri)max为小变形矫直方案的残余应力曲率最大值.矩形断面轧件可以按下式计算:(1ri)max=0.44σsEh3辊子与冷轧带钢的润滑总开式矫直机mj的参数设计主传动电机功率计算公式:Ν=2VD×ΜΖ×1ηΜΖ=Μj+Μg+ΜmΜg=ΣΡ×fΜm=ΣΡ×μ×d2其中:V为矫直速度,单位为m/s;D为矫直辊直径,单位为m;MZ为总的矫直力矩,单位为kN·m;η为电机传动效率,η=0.7～0.85(采用直流电机时,η=0.85);Mj为使冷轧带钢产生塑性变形的矫直力矩,单位为kN·m;Mg为辊子与冷轧带钢的滚动摩擦力矩;单位为kN·m;ΣP为作用在辊子上的压力总和,单位为kN;f为辊子与冷轧带钢的滚动摩擦系数,对于钢板f=0.0002m,如考虑可能出现较大的滑动摩擦,则f=0.0008m;Mm为矫直辊辊身位于辊轴的2个轴承之间的闭式矫直机时,辊子轴承中的摩擦力矩,单位为kN·m;μ为辊子轴承的摩擦系数,滚动轴承的μ=0.005,滚针轴承的μ=0.01,滑动轴承的μ=0.05～0.07;d为辊子轴承处的直径(滚动轴承d取中径),单位为m.由上可知,计算主传动电机功率必须求出冷轧带钢塑性变形矫直力矩Mj和作用在辊子上的总压力ΣP.4计算法的力能参数的示例本文中以攀钢冷轧薄板厂酸轧联机带夹送辊七辊矫直机为例进行力能参数的计算.4.1矫直力的计算被矫直带钢材料的屈服极限δs为550MPa,板宽b为750～1150mm,板厚h为2～5mm,矫直带钢速度V为1m/s.根据冷轧带钢的塑性弯曲力矩计算公式得:Μs=δs×b×h24=Μwe=3953.125,单位为N·m.然后可以计算出第1～7号矫直辊上的矫直力,分别为:P1=41.5kN,P2=124.5kN,P3=166kN,P4=159kN,P5=138.25kN,P6=90kN,P7=27.5kN.总矫直力∑P=746.75kN4.2矫直辊上的矫直力冷轧带钢小变形矫直方案的残余应力曲率的最大值为:(1ri)max=0.23平均原始曲率为:1r0=12(r0)min=14∼112()()取大值1r0=16可以计算出矫直辊上的矫直力矩:Mk=0.6145×103N·m4.3辊子轴承中的矫直力mz根据本文中的公式可计算出:①辊子与冷轧带钢的滚动摩擦力矩Mg=0.5974×103N·m;②辊子轴承中的摩擦力矩Mm=0