发一份轧制压力计算和测量比较，本人前几年的东西

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爱克伦达公式计算18a槽钢的轧制压力与实测值之比较

传统理论计算轧制压力的公式普遍选用爱克伦达公式，该公式是一个估算轧制压力的半经验公式，往往参数的选用会直接影响轧制压力的计算结果，在生产中不可能对所有品种的轧制压力均进行实测，只能从某些理论经验中有依据地推断，可以得到轧机负荷较为准确的估计。这样就可以充分发挥轧机的能力，合理利用设备。所以对轧制压力的实测值和理论计算的比较有必要：
1987年11月份＊＊＊厂对型钢φ800轧机进行了轧制压力和轧制力矩的测量。从87年1月14日～11月24日由北京钢铁学院邹家祥教授组织，同大轧厂技术人员一道对φ75圆钢和18a槽钢进行了粗精轧工4个机架的测量。从以往的经验所知：爱克伦达公式对简单断面的圆钢、椭圆及矩形坯等计算轧制压力都比较接近真实值，所以本次比较仅选用精轧机列明显有腿长的孔型进行计算，以了解异型材的理论计算轧制压力和实测值的差距。
基本条件：
1、各道次工作辊径

道次	6	7	8	9	10	11	12
辊径mm	840	840	840	840	840	840	840

2、钢的化学成分

钢种	C%	Si%	Mn%	P%	S%
A3	0.14～0.22	0.12～0.30	0.40～0.70	≤0.04	≤0.04

3、孔型特征

道次	5	6	7	8	9	10	11	12
面积mm2	12984	9130	6783	5210	3902	3109	2658	2570
孔型宽mm	180	188.14	186.12	184.36	188.76	185.54	185.28	183.75
等效矩形高度mm	72.13	48.53	36.44	28.26	20.67	16.76	14.30	13.99
延伸率		1.4	1.34	1.33	1.26	1.27	1.14	1.05

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4、实测数据
道次
6
7
8
9
10
11
12

轧制压力T
327
283
228
381
213
140
325

速度rpm
63
71
63
71
59
71
59

线速度m/s
2.769
3.121
2.770
3.121
2.594
3.121
2.594

实测平均延伸率
1.5
1.19
1.24
1.42
1.22
1.18
1.06


5、爱克伦达公式的描述：
  轧制压力：P=p×F
p——单位平均轧制压力


F——接触面在水平面上的投影
单位轧制压力：

p = （1+m）（K+ηε）
m——外摩擦对单位轧制压力影响系数
                         η——粘性系数

K——化学成分修正系数
                          ε——平均变形速度

外摩擦系数：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
f = α（1.05－0.0005t）
t — 轧件温度


α— 铁轧辊系数0.8
粘性系数：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
化学成分修正系数：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
平均变形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

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6、计算
以12道次为例进行计算：
f =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）

= 0.3224
η= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
= 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）

=0.14095/0.02829 = 4.98
F = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2

=[（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

= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa

=
12.78×10Mpa

p = （1+m）（K+ηε）

= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa

=17.30×10Mpa
P = p×F = 17.30×0.0021×10MN

= 0.3633×106N =36.33 T
同理：11道次
f = 0.52
m = 0.766
η= 0.06×10 Mpa
ε= 15.38


F = 0.00596m2
K=12.78×10Mpa
p = 24.20×10Mpa
P = 144 T
10道次：
f = 0.52
m = 0.765
η= 0.06×10 Mpa
ε= 13.37
F = 0.007575m2
K=12.78×10Mpa

p = 24.11×10Mpa
P = 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
K=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T
8道次：
f = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
K=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
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

比较（单位：吨，T）
道次        6        7        8        9        10        11        12
实测        327        283        228        381        213        140        325
计算        355        275        233        257        183        144        36
计算与实测差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

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图中可以分析出：
（1）
6、7、8、10、11道次计算结果非常接近，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。
（2）
9道次和12道次计算结果有较大差异。9道次的原因有可能是为了控制腿厚短，强行加大压下量而与孔型设计的尺寸有较大差异；12道次的原因可能是由于为了负公差轧制强行将压下量增大，另有可能是温降较大，在完成道次上轧制温度较低造成斜夹持作用，可能使轧制力急剧增加（腿尖温度较低）。另外设计的延伸率比实际延伸率要大很多也是造成压力增大的原因。
结论：
1、
孔型轧制当中，槽钢是具有双侧壁斜度的孔型，孔型对轧件的夹持作用，引起轧件产生剪力，而爱克伦达公式未考虑孔型影响系数；
2、
从大体来说，如果合理应用爱克伦达公式可以得出比较理想的结果；
3、
爱克伦达公式未考虑“压力”轧制情况。
4、
9和12道次的压力差值从孔型上分析可能是由于8孔和11孔是控制孔，对腿部加工较厚，而9和12道次主要对腿部加工，大的侧压使爱克伦达公式失效。

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2008-9-2 20:28



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shaokuang

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凉商魄

对我们研究和设计有一定帮助

huachj

研究和设计有一定帮助