發(fā)一份軋制壓力計(jì)算和測(cè)量比較，本人前幾年的東西

重慶鐵匠

愛(ài)克倫達(dá)公式計(jì)算18a槽鋼的軋制壓力與實(shí)測(cè)值之比較

傳統(tǒng)理論計(jì)算軋制壓力的公式普遍選用愛(ài)克倫達(dá)公式,，該公式是一個(gè)估算軋制壓力的半經(jīng)驗(yàn)公式,，往往參數(shù)的選用會(huì)直接影響軋制壓力的計(jì)算結(jié)果，在生產(chǎn)中不可能對(duì)所有品種的軋制壓力均進(jìn)行實(shí)測(cè),，只能從某些理論經(jīng)驗(yàn)中有依據(jù)地推斷,，可以得到軋機(jī)負(fù)荷較為準(zhǔn)確的估計(jì)。這樣就可以充分發(fā)揮軋機(jī)的能力,，合理利用設(shè)備,。所以對(duì)軋制壓力的實(shí)測(cè)值和理論計(jì)算的比較有必要：
& a( f- g8 E: w8 C9 V& B1987年11月份＊＊＊廠對(duì)型鋼φ800軋機(jī)進(jìn)行了軋制壓力和軋制力矩的測(cè)量。從87年1月14日～11月24日由北京鋼鐵學(xué)院鄒家祥教授組織,，同大軋廠技術(shù)人員一道對(duì)φ75圓鋼和18a槽鋼進(jìn)行了粗精軋工4個(gè)機(jī)架的測(cè)量,。從以往的經(jīng)驗(yàn)所知：愛(ài)克倫達(dá)公式對(duì)簡(jiǎn)單斷面的圓鋼,、橢圓及矩形坯等計(jì)算軋制壓力都比較接近真實(shí)值，所以本次比較僅選用精軋機(jī)列明顯有腿長(zhǎng)的孔型進(jìn)行計(jì)算,，以了解異型材的理論計(jì)算軋制壓力和實(shí)測(cè)值的差距,。
) T) n3 D: l' L5 f  f# b& i基本條件：
4 }0 K) F8 g# K4 c9 w- |9 C' l( x. F1、各道次工作輥徑

道次	6	7 % k2 s" v$ e1 a& e	8 2 i: n9 m* F# s* s8 X2 J8 x	9 7 z+ C; ?8 K9 m2 C% k+ K	10	11 $ I+ C0 A& m* g3 p$ i: S	12 ' H2 a+ v2 I+ q
輥徑mm . i+ O/ N. ]) I2 i4 j+ r	840 $ a: g( i+ r, v3 j	840 1 j5 K4 k# H; m/ G( t6 I	840 % u0 A" J" n9 I# n	840 - l4 ], C# r7 f! I% J6 C) I	840	840	840

2,、鋼的化學(xué)成分

鋼種 ( j7 y7 d5 u, E' Y: ?+ D	C% 2 f4 |- v$ N0 A; L8 E) ^# J	Si% + d. u% n2 `) y! t* E5 ^	Mn%	P% 8 D" \# O* u- E1 z	S%
A3 2 U( z3 Q2 y# a) k/ a	0.14～0.22 4 e, m: J! _) ?	0.12～0.30 ( F. ~9 F1 C. z7 J7 z5 j	0.40～0.70	≤0.04	≤0.04 ; I, f+ v* N! H6 Q) z

3,、孔型特征
8 t1 j, O: D) P6 q

道次	5 ! {. D( d  E; u9 U	6	7 % y9 Q& b$ F; x; S! X  L, h: I	8	9	10 5 t+ A% f' b6 S4 g" f' v	11	12 2 d6 O0 T. {: Q5 R7 ^* g7 K
面積mm2 1 }9 o& v& C( ]  [2 _$ K; U3 B1 d	12984	9130 9 n! q3 k  \7 `) {: z	6783 ' z$ `% B/ ?+ i- ?+ t9 ~	5210	3902 % O9 N, A, I# D; k: [$ X7 }	3109	2658	2570 # |6 B9 \  g- V7 f: H" Q
孔型寬mm	180	188.14	186.12 & O2 k. X7 q3 q, M' W( k0 z	184.36 7 H4 j6 ?% w4 c- k	188.76   q$ A7 ^, U. r6 p	185.54	185.28	183.75 2 y2 F) F0 y1 S- y& i
等效矩形高度mm	72.13	48.53	36.44	28.26 2 Y9 T' g/ ]1 A- V- P8 B9 _	20.67 ) O8 W: Z% }/ Z. D	16.76	14.30	13.99
延伸率		1.4 & L! V6 K: F1 P" |" \	1.34	1.33	1.26	1.27	1.14	1.05

重慶鐵匠

4、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

道次 ; t3 i8 }6 V# u	6 ; Q2 X1 u/ m$ f" a) T+ ]/ G	7 " l' U# X7 T( m0 P7 y	8 6 ?$ _1 |5 u/ i  P6 B	9	10 6 z8 {; ]% T2 a	11 0 q2 c# R0 `+ F* S	12
軋制壓力T : d% O: c, q: ^+ L+ x9 M0 H	327	283 3 M$ ~- R% ]: B	228 3 e+ Z" K- |5 ]! S$ A; w, T3 c- E	381	213 * j1 H) f5 R8 g; M( @	140 " g1 d7 Q, f" c2 m	325
速度rpm 9 k$ {& _9 n& ?; J2 u" j3 m	63 0 ~" G" `* l( g/ _' j9 n, l	71 % m  h% }5 A& K0 D5 \	63   C1 D6 g. u4 q( C	71 : R) r+ Z5 Z) O	59	71	59
線速度m/s + g! G8 b/ ]9 i	2.769	3.121 . v( k, ?7 g2 H6 q+ A# T9 b	2.770 7 x  \* I  k, i# k3 L5 O0 V4 P9 A/ g	3.121	2.594	3.121	2.594 6 R) @  t; Z' o7 q- O( U
實(shí)測(cè)平均延伸率	1.5	1.19	1.24 ' L# ?* g1 |; K& F$ K2 L	1.42 ' t$ A/ p$ n9 @6 f	1.22	1.18	1.06

5,、愛(ài)克倫達(dá)公式的描述：
  軋制壓力：P=p×F
8 _; F2 ]3 _% Up——單位平均軋制壓力
1 f6 y9 Q+ W2 H% w

. y7 ?! ~9 o2 [" r- X, _F——接觸面在水平面上的投影
單位軋制壓力：
# S' \& D1 T7 J$ q+ X: \4 |
6 v6 G/ {0 `* c' vp = （1+m）（K+ηε）
! n4 g, o) A' U" `4 P; g8 z: S1 ?m——外摩擦對(duì)單位軋制壓力影響系數(shù)
                         η——粘性系數(shù)
8 M( u4 g* ]0 i5 Y. `! O* y
K——化學(xué)成分修正系數(shù)
2 f, W7 J* K* i: W                          ε——平均變形速度
+ i, f* F! N4 |1 P0 O5 ~
外摩擦系數(shù)：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
& g- _: L- k6 x0 kf = α（1.05－0.0005t）
t — 軋件溫度
4 }) }1 d: Z) I+ o+ a0 v$ n; O8 t

: ~# J& C! {, \" Aα— 鐵軋輥系數(shù)0.8
粘性系數(shù)：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
6 u6 j3 f; y8 G化學(xué)成分修正系數(shù)：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
平均變形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

重慶鐵匠

6,、計(jì)算
以12道次為例進(jìn)行計(jì)算：
# U2 c% N; i$ t( C) l9 W2 I0 i- y* lf =α（1.05－0.0005t）= 0.8×（1.05－0.0005×800）=0.52
' e: ^0 B! D6 Wm= [1.6×0.52×（0.42×0.00031）1/2－1.2×0.00031]/（0.0143+0.01399）

! a2 b3 U$ _2 A7 V  ]9 B+ Y= 0.3224
' p) ]  c7 o6 J5 m6 l2 F9 |: y% f3 aη= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa
6 C2 i# O8 h! N! d2 b( yε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）
2 P  p, o3 H+ \
4 B4 K7 j( V; v. Z, {( |=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）

# D8 A; {2 e- K/ ?9 _=0.14095/0.02829 = 4.98
F = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2
7 J4 ?" H- E0 d  x
=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/2

=0.0021m2
K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
, Y0 a, ^1 ]* [4 a/ }" ?
4 Q: g3 @$ E5 c1 ~/ R= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa

% e8 G! h% r$ M1 `=
; D8 E( q. [7 i4 U, {12.78×10Mpa
: R9 p) N: P5 h. y+ f
$ v7 x4 M; `6 n- qp = （1+m）（K+ηε）
- Y% }: k' H! A2 z0 f
= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa
  h) G- Y: U9 ?( {9 r5 V
=17.30×10Mpa
: w: j5 ~- W( vP = p×F = 17.30×0.0021×10MN

3 D, I: G! f- V9 ]. E8 t= 0.3633×106N =36.33 T
, A* Q3 A( n% J$ h5 E; O! n$ b, N% r同理：11道次
' p3 I; f9 ]. q1 w* t; {. Xf = 0.52
9 b. Q  X3 j9 @m = 0.766
η= 0.06×10 Mpa
ε= 15.38
! I: E  z1 Y; J& U1 o0 y: _
8 E4 ^/ r% a8 e! A" z
$ Z0 Q6 t! U  F9 fF = 0.00596m2
K=12.78×10Mpa
2 c+ c; I6 W9 S. s5 jp = 24.20×10Mpa
P = 144 T
10道次：
f = 0.52
m = 0.765
' G; a1 l, B" E6 iη= 0.06×10 Mpa
; \6 [) \& k$ O: ~$ n8 z# S0 }ε= 13.37
2 R  M2 U3 u+ C2 K1 y0 w4 ]( eF = 0.007575m2
3 d6 o. ?& I" z& b3 TK=12.78×10Mpa

p = 24.11×10Mpa
P = 183 T

重慶鐵匠

9道次：
f = 0.52     m = 0.774    η= 0.06×10Mpa   ε= 17.15    F = 0.0105m2
K=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T
* C. |. _* _9 W  E% B& @8道次：
f = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
2 n: p/ t/ m1 m& J$ L9 \K=12.78×10Mpa        p = 21.62×10Mpa      P = 233 T
5 @: B- g! P7 B5 X7道次：
f = 0.52     m = 0.527    η= 0.06×10Mpa   ε= 12.46     F = 0.0133m2
K=12.78×10Mpa        p = 20.66×10Mpa      P = 275T
6道次：
f = 0.52     m = 0.4518    η= 0.06×10Mpa   ε= 10.88    F = 0.0182m2
K=12.78×10Mpa        p = 19.50×10Mpa      P = 355 T
0 \/ ]! T4 d& r. I' ?1 x" i+ f
7 s4 g' y9 d5 \8 r1 x) c比較（單位：噸，T）
( T& t1 l7 K' x4 [道次        6        7        8        9        10        11        12
$ J1 Y" q4 W& z( Z( D實(shí)測(cè)        327        283        228        381        213        140        325
計(jì)算        355        275        233        257        183        144        36
計(jì)算與實(shí)測(cè)差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

重慶鐵匠

( N- h5 z  y: G
. ^( h- f. I6 {( q" H0 b% p! t
+ y! h: M" G: H! m3 e! n0 c圖中可以分析出：
/ j$ V3 [0 V5 \（1）
. |3 v0 x8 j6 h& f2 o0 b+ f6,、7,、8、10,、11道次計(jì)算結(jié)果非常接近,，6道次大28T，7道次小6T,，8道次大5T,，10道次小30T，11道次大4T,。
% q) p* C$ ~+ L2 [（2）
9道次和12道次計(jì)算結(jié)果有較大差異,。9道次的原因有可能是為了控制腿厚短，強(qiáng)行加大壓下量而與孔型設(shè)計(jì)的尺寸有較大差異,；12道次的原因可能是由于為了負(fù)公差軋制強(qiáng)行將壓下量增大,，另有可能是溫降較大，在完成道次上軋制溫度較低造成斜夾持作用,，可能使軋制力急劇增加（腿尖溫度較低）,。另外設(shè)計(jì)的延伸率比實(shí)際延伸率要大很多也是造成壓力增大的原因。
結(jié)論：
$ x2 ?" F9 u8 Y1,、
& I. K7 j- {$ N; e; Z  k孔型軋制當(dāng)中,，槽鋼是具有雙側(cè)壁斜度的孔型，孔型對(duì)軋件的夾持作用,，引起軋件產(chǎn)生剪力,，而愛(ài)克倫達(dá)公式未考慮孔型影響系數(shù)；
2、
) q. w* u1 }" u8 Y2 C從大體來(lái)說(shuō),，如果合理應(yīng)用愛(ài)克倫達(dá)公式可以得出比較理想的結(jié)果,；
1 V% L  }1 N; Y; @3、
" ]6 n8 g+ f  z愛(ài)克倫達(dá)公式未考慮“壓力”軋制情況,。
4,、
  G2 M4 Z" ~7 P$ l& H9和12道次的壓力差值從孔型上分析可能是由于8孔和11孔是控制孔，對(duì)腿部加工較厚,，而9和12道次主要對(duì)腿部加工,，大的側(cè)壓使愛(ài)克倫達(dá)公式失效,。
- ^  A, I* F, B5 T
[ 本帖最后由 重慶鐵匠 于 2008-9-2 20:30 編輯 ]

重慶鐵匠

老鷹,，累死我了,，呵呵，我找半天,，不知道怎么把數(shù)據(jù)比較表傳上來(lái),，只好下回去找個(gè)截屏工具來(lái)做圖片了

重慶鐵匠

好了，圖片上了,，只是在最后了,，大家將就看，呵呵,，不好意思了

重慶鐵匠

老大,，這樣的原創(chuàng)，是否可以＋精呢,，呵呵

cjlgl

好帖,，十分感謝，學(xué)習(xí)了,。

50350806

太好了,，真有幫助，謝謝了