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標題: 發一份軋制壓力計算和測量比較，本人前幾年的東西 [打印本頁]
作者: 重慶鐵匠    時間: 2008-9-2 19:49
標題: 發一份軋制壓力計算和測量比較，本人前幾年的東西
愛克倫達公式計算18a槽鋼的軋制壓力與實測值之比較
傳統理論計算軋制壓力的公式普遍選用愛克倫達公式，該公式是一個估算軋制壓力的半經驗公式，往往參數的選用會直接影響軋制壓力的計算結果，在生產中不可能對所有品種的軋制壓力均進行實測，只能從某些理論經驗中有依據地推斷，可以得到軋機負荷較為準確的估計。這樣就可以充分發揮軋機的能力，合理利用設備。所以對軋制壓力的實測值和理論計算的比較有必要：
2 ~  J, O! k/ H7 r. [2 L, z1987年11月份＊＊＊廠對型鋼φ800軋機進行了軋制壓力和軋制力矩的測量。從87年1月14日～11月24日由北京鋼鐵學院鄒家祥教授組織，同大軋廠技術人員一道對φ75圓鋼和18a槽鋼進行了粗精軋工4個機架的測量。從以往的經驗所知：愛克倫達公式對簡單斷面的圓鋼、橢圓及矩形坯等計算軋制壓力都比較接近真實值，所以本次比較僅選用精軋機列明顯有腿長的孔型進行計算，以了解異型材的理論計算軋制壓力和實測值的差距。
1 h/ w+ X7 t# ^基本條件：
, F8 H5 H, ]$ U2 e2 K& X( A1、各道次工作輥徑; \, L; F9 ?5 S+ q0 {; C
道次
/ V2 B. M3 P0 u		66 j/ K: M; j* L
7
; M; Z& D: ^, h+ h5 \5 k		8. {- N' Z, ^& W( e$ O6 n' s
9
5 i! K9 b/ Z7 h, d! G		10$ \2 \) D) n0 k+ f9 B3 \9 J
11+ q* k, O1 Q+ B( l
12
& o5 H& t# t* ~2 _0 R
輥徑mm
) d: J3 r' P$ K9 T& z6 F		840; B+ P. {1 V; u' c. b
840
. n3 z3 p% |1 L$ `' h		840! [/ X0 @/ H2 [- u$ m$ [; o- V9 `
840
- y7 H& `  [$ q6 g+ ?		840
* f  X, M6 m2 ~! h		840
% V- }: l7 i9 M7 V" i5 ^  b' ~		840
$ n- k' L& b0 T. X6 Z

% F! |4 _( B$ [1 D  c2、鋼的化學成分" X2 R% d7 u; ~; f5 N0 Z+ c" p
鋼種
8 J& |. u, l9 i5 D		C%
  Y. V/ ]% j; ?/ v; a3 _		Si%/ K2 P; t9 U' u; l( V; g9 z* g) ]* r" d6 b
Mn%9 U- a  I1 g: a5 F: y
P%
* d  A: W  k' b' J2 N5 q* ~9 X		S%5 S2 ]5 [: d* Y- b: T
A3
, C* O, |/ M" @		0.14～0.22
4 R& t* V8 p5 M9 W" @		0.12～0.30
; q0 F. g; S6 A6 H0 a, n  j* l		0.40～0.70
  c$ c; }; J% t9 Z, l8 C; [		≤0.04( q: H& k6 G4 ~1 E
≤0.04+ {, T7 r/ M/ s, R
7 L; ?. g- R7 ]( q( b+ l
3、孔型特征
0 o; [5 d. ]6 M. `# c7 a* q9 h
道次
- m9 x- Y) ]7 h/ {		56 Z% T+ n$ ^9 t2 [. t
6
$ \! k/ U6 n2 @1 T8 R		7$ m& y: ?* a2 E
8( O& u1 F0 M( \' z
94 s5 f8 J! T7 B' ~! t( O
10
3 u3 E2 |% W% _  v4 w) H, p		11
& t+ z, E8 L- x		127 w) E1 k, K% W, r4 j6 U
面積mm2
, z% B. b! ]+ M) l  w		12984! t. ?" j$ S6 n! F" u
9130) j8 B8 t7 ]- m, E$ M- r
6783
5 ]) W' `. o2 A; U: [		52103 Q( b& S$ ^% B
39028 j5 q: Z$ p! ~! G8 T) s* @
3109, P4 {1 B6 {% [6 f
2658' ~  `! X% f0 ^- k5 J, r
2570- G: G7 g% y) j
孔型寬mm
) G; v& N! R3 F) X/ g$ c		180
3 d0 Q! ?, O4 g# C/ X6 `: L: f		188.14: X; x9 @8 ]' G9 R- g( b
186.12+ m4 L7 X3 u. v) x- r: P
184.36
9 C: x+ u, v# C9 R/ ^- G		188.766 I6 \* _. a) @; w+ f
185.54" e( t- A, n0 a4 Q3 |' v& w
185.28  G/ b! D5 F6 H5 R6 x& Q- H: A' L8 y
183.750 x4 F1 D4 _. H& n: }# |0 `" P% z
等效矩形高度mm
# @) _/ n: b  k2 }! Y* X1 ?		72.13
, D+ _& a* Q# ]+ r5 o, U+ C		48.53
: m2 @% w8 p' d# N		36.44& h2 r& @' x$ c  |; T" o# Y/ ]
28.26
, A. y9 E/ P- q- a; |; s		20.675 ?1 U# K7 L% ?- ~* p
16.76
# Q. r6 X* Z6 g/ t* X		14.30
. Q% _  }- H3 z1 j- o		13.99
8 S- g* r7 h' k. o) ?
延伸率
( r, o2 U9 T2 g; d		 / ^1 ^8 F2 ]+ \$ }, ]
1.43 ^* x. ?: c& p% H
1.34! i: q! i' U2 w) K/ ?( w) X( @
1.33
# [7 B' m7 y- S9 f4 ]5 }9 [		1.26
* {$ [) a, G* R, D( U2 z$ l, G3 D		1.27
3 ^: @: h' ~1 c$ G		1.14  Y2 u1 z7 R, e+ l5 k0 v% p
1.05) n9 t$ M3 a9 }* ^. C8 C. `; W
作者: 重慶鐵匠    時間: 2008-9-2 19:50
4、實測數據
) B5 S/ v9 }9 z4 V
道次3 D8 {) S2 x3 M4 Q9 M
61 R6 R) H# C% y
7) \" ~: d, |" F- N
82 ?% I- P6 r% }8 [
9: V* D- {. O+ R6 T4 u4 l+ M
10
' d9 c5 k3 Z# }# E0 U$ }1 Y		11
8 c" K: h- v. {+ }		12
3 t. S4 h) B4 \
軋制壓力T
/ P" L. {  W5 ]9 o# O		327- c% r8 G0 g, D# o" z4 J% D# u+ H' M1 [
283; l1 s- G# W- r9 a, e" P8 p
2285 j! K- r1 `) J; F
3813 z+ E" E, \8 i: [  B
213  f3 G! l% e6 m4 k& [  K
140
5 o3 O) ?% k( P# c		325
; W0 L" v; _' L7 V5 d# s
速度rpm" R6 ]* a5 Z1 v+ ~+ V8 c# s/ U
63
7 W6 K7 x( J/ p2 R4 t( ~		71
, {0 U3 ^) {) z  z' r7 f		63! a2 d7 W5 E2 ]9 r4 U; m, \% \2 c
71- o8 t( w) @3 L3 `# E+ o
599 B* v& U6 K, G0 S0 i
715 g6 x! W: r" |: X8 R
596 r+ F' p/ O2 ~+ S& o, Y
線速度m/s
- s1 \, t8 @9 L- g		2.769
5 n- e5 R& I' Q" P		3.121
( b6 ~& `. G% r9 l0 H		2.770
8 Q- ~& b: ?) o4 _& i6 ~		3.121
$ N6 n9 p) R1 G		2.594
* T' D- _8 I6 f& G2 b1 D2 p: l! c		3.121
! g! n4 Q! R7 j. z  R6 \4 `" c5 k" t9 F		2.594
# I$ d$ V7 q/ \6 F6 w. K
實測平均延伸率
6 |3 [! r. M1 f- U" A, V! r		1.5
- d- r5 @3 w# `6 U2 H		1.19
' v8 K7 n; j. d' f6 }. _0 }		1.24
4 E+ X+ x6 B5 a5 y		1.42
/ R/ z8 K2 q' j( {: M! [		1.22
( d. q) G- s: N( E( I4 c9 H		1.18. q6 b, V3 R% P7 s% u4 V: R
1.06
4 Q; q: m9 S' X* f* X+ z
! K" t! a% }8 ~4 P# m' \6 {" \7 A
5、愛克倫達公式的描述：
/ g# R3 w) ^4 c' t$ `  軋制壓力：P=p×F
8 V3 k' d9 p5 y1 R+ \p——單位平均軋制壓力
, @! m# K9 n* m$ Z) P4 x
. B+ s7 y4 s. @5 f/ [' T& ^% _+ x' q" F  R
F——接觸面在水平面上的投影: N5 B. n/ v& A' ~+ l1 v8 ^4 z* ]
單位軋制壓力：$ s4 M6 R2 x" u5 `  y

# v" \& b' B) _7 rp = （1+m）（K+ηε）
  R( l; C5 o& mm——外摩擦對單位軋制壓力影響系數. M& g  U( }$ K9 n+ D/ g
                         η——粘性系數
3 J' p* Q1 x8 u# w, R
9 I; i9 V. v1 M8 J" `5 M* Q7 K2 M  ZK——化學成分修正系數
0 I3 f7 E; z  h                          ε——平均變形速度% s7 B: C- A1 a# \+ A) R
0 L! E( |1 W. Q, e& n7 c
外摩擦系數：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）& b8 j) o8 D7 B. W6 m4 I8 u3 W; c; a( ?4 o. d
f = α（1.05－0.0005t）
& w$ W% |, n. k' o* lt — 軋件溫度
4 F- t8 V/ `+ O5 h2 j. o7 L' O1 m' x! g
( |; F3 \. z' {$ w6 i
α— 鐵軋輥系數0.8
  c9 M: R3 o! G* s& N. X粘性系數：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa' h6 D+ C" R- D5 J
化學成分修正系數：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
5 ]+ m8 v. h0 P, d# X平均變形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）
作者: 重慶鐵匠    時間: 2008-9-2 19:52
6、計算
2 e6 C- ^' n+ l- |( I以12道次為例進行計算：
! U6 `( `; \2 l6 N; f, }f =α（1.05－0.0005t）= 0.8×（1.05－0.0005×800）=0.52$ H4 y3 l1 J# B$ j
m= [1.6×0.52×（0.42×0.00031）1/2－1.2×0.00031]/（0.0143+0.01399）
5 u% `3 c; k, S4 ]3 {% r1 _+ P$ d! s. a: k; v  V- p
= 0.3224# h; M4 n5 [- @' n# i$ a
η= 0.01（14－0.01t）×10Mpa$ \$ S# D+ A! x; f9 M: W3 J* t; }
= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa/ A8 C7 ?# a7 F# Y
ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）3 ~$ D3 D" j8 x" n9 H
1 {4 S1 h2 W  R  e$ r. A2 j% P
=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）/ W; w! o4 m6 y: e1 h. ?
& J" p1 R% d5 c" j7 n8 d; L
=0.14095/0.02829 = 4.98
' A1 T. |, U( i* Q; qF = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2
' h/ p. c" N$ B4 ?. r6 o$ b
( x  U( y9 H8 c: B# P7 }" E=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/20 `! |& K) \7 _% B' b" q1 h

( H/ G9 a9 l: Y, }" @3 {4 V=0.0021m2
3 c) y1 M- w) v( n/ F6 r4 eK = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
; e4 ~+ L, e9 ~
+ w2 v0 {2 _8 b- V* C= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa8 ~* m8 X/ A9 W* H
2 |7 h' E  \0 I$ ~
=% X2 E+ z9 v2 v5 L  {
12.78×10Mpa1 ?" ]- b: |0 s  w+ I

7 b) R/ d* p: H$ |p = （1+m）（K+ηε）6 I3 p( P) M: Z7 \# T
  g& c) c$ ]7 v( Z1 I( A
= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa. D' I' I4 b# `( o

8 p3 d/ Q  A% p; v6 T=17.30×10Mpa7 `0 H1 B& K5 r
P = p×F = 17.30×0.0021×10MN2 \6 T* u, p$ _4 x- k5 d
1 C/ f0 A) s5 q" `; D# Q4 K+ N
= 0.3633×106N =36.33 T+ U5 c& z( V* @3 X" @, |0 @
同理：11道次
7 t' A, d5 a( |" ~9 E5 zf = 0.52/ ^& S! g1 g! X+ N/ c
m = 0.766% o8 n6 l* y6 _4 P* H  F
η= 0.06×10 Mpa( Q( v! F$ Y, o( E1 r
ε= 15.382 F# f9 ?, s0 G  ?

. Z: k' }, \7 e  P
/ r5 C2 C- a, |& s3 B6 NF = 0.00596m2
, O: R3 W; r2 bK=12.78×10Mpa" N2 c- @3 S& g+ L# Q  Y" ?8 p- C
p = 24.20×10Mpa1 B$ i3 o6 y" _( F7 n. K
P = 144 T$ H9 V5 i* j; ]
10道次：
% E4 j/ P8 T1 \/ a  W9 Ff = 0.524 O9 l. n/ z* T8 W
m = 0.7650 L2 s/ V! j5 T* N6 ~- K1 a+ d
η= 0.06×10 Mpa
" u* {5 F9 `! ?8 }ε= 13.37
1 k# W5 E$ _1 q0 g0 Y  vF = 0.007575m27 h# ^, b% ^, y
K=12.78×10Mpa
# F4 Z7 E4 `  A8 u0 t  [' q% ?. J# Y  w( c' p  f
p = 24.11×10Mpa
; s3 @* |$ G5 a: i6 QP = 183 T
作者: 重慶鐵匠    時間: 2008-9-2 19:52
9道次：$ Y' w7 t5 u6 F% p/ W
f = 0.52     m = 0.774    η= 0.06×10Mpa   ε= 17.15    F = 0.0105m2: M) u" |: H' ], L+ k
K=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T- L, z4 j: B: `, F
8道次：/ p8 i% J6 ?) L- c
f = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
( j$ b3 s- U" O0 @: o* wK=12.78×10Mpa        p = 21.62×10Mpa      P = 233 T
# M8 ~: |- L0 u7 N7道次：$ c! o& w- `  h; e! o
f = 0.52     m = 0.527    η= 0.06×10Mpa   ε= 12.46     F = 0.0133m2
1 F; P6 d7 Y- K/ p4 `' Y# G7 Y# BK=12.78×10Mpa        p = 20.66×10Mpa      P = 275T
' _9 ^) ^# s) {1 x% a2 Q# u6道次：
/ I0 B: g- B9 Y, @. g. _, ~! Tf = 0.52     m = 0.4518    η= 0.06×10Mpa   ε= 10.88    F = 0.0182m29 g5 I7 Q& b6 m3 @; Y9 W7 h
K=12.78×10Mpa        p = 19.50×10Mpa      P = 355 T
+ X% c3 K7 {1 v3 W9 U  L, i  b
# U0 r) T7 O, y% x1 H7 f3 K比較（單位：噸，T）) s" E: j: U! X' [+ L0 H7 s7 G
道次        6        7        8        9        10        11        121 C3 h: w/ \1 Q& l7 y
實測        327        283        228        381        213        140        325- _$ E# P" `- ~& r' q8 W+ k. f1 w/ ]
計算        355        275        233        257        183        144        369 g; ?+ x' [( P  U0 D$ v  J6 U
計算與實測差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289
作者: 重慶鐵匠    時間: 2008-9-2 19:58
8 F1 A5 X8 M' Z; b" P0 M0 Q

) z, }, R# {; l& p& Y) |4 ^# ?
# l2 C0 w$ x7 g+ ~圖中可以分析出：
& @# Q' j, g) s; b, |5 r# ]（1）8 h. C2 J9 p3 e+ c0 D9 k# r( @
6、7、8、10、11道次計算結果非常接近，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。
( f, ^' d+ p- j/ s+ D（2）
# s# u+ g+ C  O2 Q2 ^* r9 \( ?9道次和12道次計算結果有較大差異。9道次的原因有可能是為了控制腿厚短，強行加大壓下量而與孔型設計的尺寸有較大差異；12道次的原因可能是由于為了負公差軋制強行將壓下量增大，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）。另外設計的延伸率比實際延伸率要大很多也是造成壓力增大的原因。, l9 p& z! R' H' ?3 _5 u
結論：
; J: t- b0 L5 l' s# E1、9 t2 q. r+ c% S% e; O
孔型軋制當中，槽鋼是具有雙側壁斜度的孔型，孔型對軋件的夾持作用，引起軋件產生剪力，而愛克倫達公式未考慮孔型影響系數；! G  V8 Z, V5 k* k! @+ ~  w# b
2、+ M% f) d, Y* Z0 q  [5 `8 k; G- c; m
從大體來說，如果合理應用愛克倫達公式可以得出比較理想的結果；
9 U+ ?" W- U. s% y4 [% B+ w3、* I6 Q9 E  \4 d( E6 A
愛克倫達公式未考慮“壓力”軋制情況。
2 t) Y+ g5 b% D! ^4、
4 p* X4 \2 W0 G) Z, R6 L9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，對腿部加工較厚，而9和12道次主要對腿部加工，大的側壓使愛克倫達公式失效。
; ~; X* t1 A" P; A/ B7 m, j, {
0 C, W  o9 }* e[ 本帖最后由 重慶鐵匠 于 2008-9-2 20:30 編輯 ]
作者: 重慶鐵匠    時間: 2008-9-2 20:10
老鷹，累死我了，呵呵，我找半天，不知道怎么把數據比較表傳上來，只好下回去找個截屏工具來做圖片了
作者: 重慶鐵匠    時間: 2008-9-2 20:32
好了，圖片上了，只是在最后了，大家將就看，呵呵，不好意思了
作者: 重慶鐵匠    時間: 2008-9-2 20:33
老大，這樣的原創，是否可以＋精呢，呵呵
作者: cjlgl    時間: 2010-5-21 00:55
好帖，十分感謝，學習了。
作者: 50350806    時間: 2010-5-23 18:46
太好了，真有幫助，謝謝了
作者: caiban    時間: 2010-9-17 19:39
好文章，常常為不懂得計算軋制力發愁呢
作者: 115966351    時間: 2011-5-8 15:19
謝謝樓主的無私提供，學習的好資料
作者: 劉亞光    時間: 2011-7-6 15:52
太厲害了，見識到了真才了。
作者: nanyang88888    時間: 2011-7-11 07:47
有點參照價值，謝謝上傳分享
作者: zhuomin    時間: 2013-1-11 13:17
辛苦了樓主。感謝樓主的分享
作者: liushaobo1989    時間: 2013-3-30 12:32
從事冶金行業，學習



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