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

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愛克倫達(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：
1987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。
基本條件：
  q5 d5 F1 H  G5 h; t' W; W4 ~6 c1,、各道次工作輥徑

道次	6	7	8 + w2 q+ m6 I+ x/ Q+ T9 h' A. _	9	10	11   h: N- x) ?2 e& O	12 . ?; U8 E; o( q* u2 v( m% i5 u
輥徑mm	840	840 , u6 S' `' \4 K4 q% U* L( y1 y	840 1 D' U- m. O( a3 I' I. h- i	840 4 B$ U; Z# s1 Z( `9 U	840 ' k# b9 ?" q5 v, X8 y	840 ! u8 c$ ]% V! F! B1 N( V8 J	840

: F/ V. u  Y) o, V6 L2,、鋼的化學(xué)成分
  ^: E; V0 a9 b. W

鋼種	C% % m' n" z7 ?. f1 S3 q4 t	Si% / }0 _8 w# W1 P; v, @/ Q" w% t8 }, {1 k	Mn% 5 z- K1 ?: U: a4 F0 e4 i	P% % y- @0 t2 t' R. q& o  i8 n; ]- T	S%   o! t% ~/ d+ Y( V8 {" n
A3 6 e" w0 k* n9 h	0.14～0.22 6 i5 y7 D) D2 [) V	0.12～0.30 0 o1 b8 o! B+ k; }	0.40～0.70 5 c2 ?* c) V% E% K( j  O) w0 x	≤0.04   [' v  ]2 u  h$ m5 i! {8 M* o	≤0.04

# @- V0 y& q; i+ S) o$ l7 z$ A/ e3、孔型特征
1 G1 x8 o! j, [- W! I3 [

道次 0 r8 d4 {" G/ p, ~	5	6 , Y* E  v  G8 c0 l5 r4 O	7 0 h( N7 I6 T9 c4 p/ }. _7 }	8	9	10	11 3 l8 _! R  R0 B+ E1 t4 [! @3 C	12
面積mm2	12984 . ?) {6 H- U7 d, i0 }- I	9130	6783	5210	3902	3109 8 N. H5 L( V1 V+ K7 X3 X) i, z6 t- @	2658	2570
孔型寬mm : Y& K5 C; U# U( C  x# G	180	188.14 . q6 i6 p4 D' w5 E9 T9 d	186.12 - Y# I* V; k! }3 X	184.36	188.76 5 P  I+ I( V0 q) h! O	185.54	185.28 " R* @4 n% w0 `6 W+ ?4 O* r: W	183.75 9 y5 R/ e4 ?, N: u% y* M& Z& w
等效矩形高度mm	72.13   Z) j# U( k" ]" i9 y& c4 a. D	48.53 ( [; a# F- K6 I' c" ?  F$ v	36.44	28.26 - }5 `4 J* I; u% ^* L/ @	20.67 * V( d0 y9 |  a3 B	16.76 % B4 r2 K- o) U, _	14.30 9 ^1 U0 i# B7 I" a3 _3 v' Y4 o	13.99 " U# _: _0 l9 D9 {# _* W0 W
延伸率 8 s* P; ], I& {2 z	& f( g; R# o5 T6 O7 X$ W	1.4 : O5 @4 I* h, @4 z7 U; m' k	1.34	1.33 3 q% Q) O$ Z4 H: a	1.26 $ W) T0 T) B8 I7 M; x9 ~	1.27 : V9 X  j& }* c	1.14 ) i5 t' e# q$ E" v& U	1.05 6 D+ b0 K4 Y: p; B" E4 ^2 }& l! l

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4,、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
7 B  [1 z. {3 p

道次 . i6 r2 c  F2 y& n- y# f  d) n) `; x	6	7	8 ! K" Q( W  _, Y$ q	9 . i2 }+ j* S' _( L5 H! T5 |	10	11 5 j( I2 e2 g- Y6 l1 i+ [	12
軋制壓力T	327	283 . C1 `. L9 l6 y4 E! S" N$ {/ ^	228	381	213	140 9 j1 G5 D! ^  `	325
速度rpm . \2 h. O* r0 F- W0 p9 N8 e: Y	63 $ w. J' r0 v% G	71	63 ! h  u# r3 ?( Y8 G8 Z$ w; J' B	71	59 9 ]3 Q. A# u8 {, D7 \, G9 W, L	71 ' d* y2 _0 j! _5 b. N$ L	59 9 Q* `# P! ~5 _0 L6 o1 v8 h% T
線速度m/s 2 s1 _) ~/ ~+ W! e1 k" z	2.769	3.121	2.770	3.121	2.594	3.121	2.594 % S+ V/ j* d; \) ?$ T
實(shí)測(cè)平均延伸率	1.5 3 l7 ?1 V) }% `0 p# E	1.19 " v. W9 @# m" I7 H	1.24 , m4 k0 l5 @) L) `! w6 z8 ^) U9 U	1.42	1.22 0 R( `; V: |4 M% c	1.18	1.06

2 ]- O6 K* z6 w  y8 M& |5,、愛克倫達(dá)公式的描述：
$ q! A/ W! r* _  {5 w6 Y8 [  軋制壓力：P=p×F
p——單位平均軋制壓力

& W- T2 F) k' a# `; t/ d7 b
9 x9 ^5 @. g# i# ~7 X- p8 bF——接觸面在水平面上的投影
單位軋制壓力：

5 p6 n9 B- Y% f* P1 N" O: @p = （1+m）（K+ηε）
m——外摩擦對(duì)單位軋制壓力影響系數(shù)
9 h7 L# J8 D6 k, y" k                         η——粘性系數(shù)

" o! k2 m. m) `% {K——化學(xué)成分修正系數(shù)
                          ε——平均變形速度

外摩擦系數(shù)：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
: d4 x3 d, P5 t' |' Df = α（1.05－0.0005t）
$ M! f( U2 X1 h6 X6 }t — 軋件溫度
' z4 T! S+ \$ @# ]1 _& D6 d

α— 鐵軋輥系數(shù)0.8
粘性系數(shù)：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
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）

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6、計(jì)算
( r# F' P) K6 |7 g- M以12道次為例進(jìn)行計(jì)算：
0 s6 M6 U0 f( F( ]. xf =α（1.05－0.0005t）= 0.8×（1.05－0.0005×800）=0.52
m= [1.6×0.52×（0.42×0.00031）1/2－1.2×0.00031]/（0.0143+0.01399）
8 i; J0 m! B: E
" r2 {4 O6 D8 n4 x6 \= 0.3224
η= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
; h, w" K4 K% \5 _2 _5 `+ {7 w5 u" O) {= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa
ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）
  q3 C- \2 }1 f2 m5 a
=0.14095/0.02829 = 4.98
F = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2

  t2 o- `; k' G' \=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/2
3 g4 M5 n2 L2 L" A5 Z9 T
+ w' s3 m( G# A% x8 `! P  [+ V=0.0021m2
K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa

1 @( Q& _; T2 R- V2 K= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa

=
12.78×10Mpa
  x' v7 n! \: n
3 ?5 v( I( m/ t! U  k0 Jp = （1+m）（K+ηε）

+ w" N# ~0 E2 f7 K= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa

=17.30×10Mpa
' h+ I/ f6 i6 b3 }. dP = p×F = 17.30×0.0021×10MN
" Y7 z  @& v" q9 Z; @0 M
= 0.3633×106N =36.33 T
同理：11道次
f = 0.52
m = 0.766
η= 0.06×10 Mpa
: |# G; \. f9 Mε= 15.38

# l; @1 F' U5 J4 Y
% N8 u5 Q) p) K( L! s; bF = 0.00596m2
: j7 d; ~( I3 l' f0 E4 p8 y8 IK=12.78×10Mpa
p = 24.20×10Mpa
! _1 w# t3 n* {  m) f4 LP = 144 T
10道次：
% Y* H; S  K# r, V: c$ G" Ff = 0.52
! \, u) T' T9 i* D" j3 {m = 0.765
η= 0.06×10 Mpa
4 q  v  R4 Y2 o# @ε= 13.37
: s! u2 [& b8 C2 UF = 0.007575m2
$ _7 Z' c  B5 V9 w6 g# TK=12.78×10Mpa
6 B4 P0 L( `$ b$ K
  H' p$ N% _4 s$ lp = 24.11×10Mpa
) g+ }; x) w; N* j; M% w5 lP = 183 T

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9道次：
f = 0.52     m = 0.774    η= 0.06×10Mpa   ε= 17.15    F = 0.0105m2
0 c! m" V% j! _- u9 uK=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T
% l) B1 ^* B: T  `1 \' d9 f1 Y; u% u8道次：
# Z8 {& ?" ?9 e' I/ Gf = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
' R# E/ W% b- U5 X3 g' aK=12.78×10Mpa        p = 21.62×10Mpa      P = 233 T
7道次：
f = 0.52     m = 0.527    η= 0.06×10Mpa   ε= 12.46     F = 0.0133m2
, W$ ~4 R$ D& H7 }% M, p6 WK=12.78×10Mpa        p = 20.66×10Mpa      P = 275T
6道次：
# ^, w2 I0 ^9 I9 \" E  k+ Lf = 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

, Y* E9 \4 b7 w5 X. D# P比較（單位：噸，T）
道次        6        7        8        9        10        11        12
  O7 ~) ~8 o3 U" b5 l6 o! ^實(shí)測(cè)        327        283        228        381        213        140        325
計(jì)算        355        275        233        257        183        144        36
# z" s) _( j" A! w' H: |& C計(jì)算與實(shí)測(cè)差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

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2 U. X$ z. S' t4 y' L; M- T
# \1 b% r9 b$ `: q( {圖中可以分析出：
（1）
6,、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,。
6 ?# e/ e! b! u% Z8 o3 `3 J- g（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。
* p! r. R3 u1 m9 n$ @6 S  m結(jié)論：
1,、
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,，而愛克倫達(dá)公式未考慮孔型影響系數(shù)；
2,、
從大體來說,，如果合理應(yīng)用愛克倫達(dá)公式可以得出比較理想的結(jié)果；
3,、
愛克倫達(dá)公式未考慮“壓力”軋制情況,。
& e1 f9 P& |3 w4、
9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)壓使愛克倫達(dá)公式失效,。
1 p3 K" B3 e1 s5 D- ~# c* k! r
4 z9 C3 o: z- s' b3 Q- L[ 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,，只好下回去找個(gè)截屏工具來做圖片了

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