鋼管課程設(shè)計

1、遼 寧 科 技 大 學(xué)鋼管課程設(shè)計說明書學(xué)院系: 材料與冶金學(xué)院 專業(yè)班級: 材控10-1班 學(xué)生姓名:聶振中指導(dǎo)教師: 李激光 2013 年 12 月 30 號 目錄一前言- 3 -二、鋼管設(shè)計任務(wù)書- 5 -三、140機組生產(chǎn)工藝概述- 6 -（一）主要設(shè)備- 6 -（二）工藝流程- 6 -（三）工藝要求- 6 -四、軋制表的制定- 18 -（一）軋管機- 18 -(二)穿孔機- 19 -(三)均整機- 21 -(四)定徑機- 21 -(五)軋制表繪制- 26 -五、穿孔機設(shè)計、力能參數(shù)及強度校核- 28 -5.1 穿孔機的軋輥設(shè)計- 28 -5.2穿孔機頂頭設(shè)計- 31 -5.3 穿孔機

2、能力參數(shù)計算- 32 -5.3 加熱爐能力校核- 40 -六、結(jié)語- 41 -七、重要參考文獻(xiàn)- 43 -一前言 無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形、方形、矩形鋼材。是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷拔制成。無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時，重量較輕。 作為一種經(jīng)濟斷面鋼材，無縫鋼管在國民經(jīng)濟中具有很重要的地位，被廣泛應(yīng)用于石油、化工、鍋爐、電站、船舶、機械制造、汽車、航空航天、能源、地質(zhì)、建筑及軍工等各個部門。 鞍鋼無縫鋼管廠是新中國第一座無縫鋼管廠，是新中國第一根鋼管的誕生地。鞍鋼無縫鋼管廠自195

3、3年12月26號建成投產(chǎn)至今，為新中國無縫鋼管廠工業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。在過去的五十多年里，鞍鋼無縫廠從只有一條140自動軋管機組生產(chǎn)線發(fā)展成為具有219自動軋管機組133圓盤延伸軋管機組159MPM連軋機組177PQF連軋機組等多條生產(chǎn)線的鋼管廠。我們這次關(guān)于鋼管的課程設(shè)計，將參照鞍鋼的無縫鋼管廠的140自動軋管機組進(jìn)行設(shè)計。 鋼管的生產(chǎn)工藝及其設(shè)計是我們材料成型及控制工程專業(yè)的學(xué)生必須掌握的內(nèi)容。希望通過這課程設(shè)計，我們能充分掌握工藝及設(shè)計，并能與具體實踐聯(lián)系起來，為將來的工作打下基礎(chǔ)。 通過這次設(shè)計也能提高我們的設(shè)計能力，同時也有助于我們深入了解鋼管的生產(chǎn)工藝及其原理。但由于時間比較短，尤其

4、缺乏實際經(jīng)驗，其中錯誤在所難免請?zhí)岢鲋刚?。二、鋼管設(shè)計任務(wù)書成品尺寸：108×10坯料尺寸：110材質(zhì)：Q215指導(dǎo)教師：李激光三、140機組生產(chǎn)工藝概述（一）主要設(shè)備1.1000噸剪斷機一臺（或1600噸剪斷機）2. 定心機兩臺3. 炮彈風(fēng)機熱定心機一臺4. 中徑17m的環(huán)形加熱爐一座5. 850×500曼氏穿孔機一臺6. 730×1680自動軋管機一臺7. 850×600桶式均整機一臺8. 5600×11800步進(jìn)梁式再加熱爐一座9. 430×255五架定徑機10. 430×255二十架減徑機11. 11000×

5、;16800 1號冷卻臺一個；31500 16800 2號冷卻臺一個12. 168mm七輥矯直機兩臺13. 115切管機八臺14. 6UTH42.7168mm切管機二臺（二）工藝流程原料剪斷加熱定心穿孔軋管均整定徑冷卻矯直吹風(fēng)切頭再加熱減徑取樣檢查包裝入庫（三）工藝要求1. 原料： 鞍鋼無縫鋼管廠的原料主要是連鑄連軋圓管坯。連鑄連軋圓管坯具有成本低、能耗少、組織性能穩(wěn)定等特點，是管坯發(fā)展的主流。也是鋼管實現(xiàn)連鑄連軋的首要條件。鋼管生產(chǎn)對坯料的要求非常嚴(yán)格，加工之前一定要對坯料進(jìn)行檢查和清理，這樣才能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。管坯最常見的缺陷就是氧化層，生產(chǎn)中常用火焰槍清理或者用砂輪群清理。 本次設(shè)計采用

6、的原料材質(zhì)：Q215 尺寸：110 Q215的化學(xué)成分及力學(xué)性能：鋼號 化學(xué)成分（%）CMnSi()S()P()Q2150.300.050（A級）0.045（B級）0.045Q215的力學(xué)性能牌號拉力強度屈服點伸長率%Q215335450215>28注：a為鋼材的直徑(當(dāng)a>60-150)2. 剪斷：目的是將坯料剪切成要求的長度。剪斷設(shè)備:1000噸剪斷機設(shè)備性能：a.公稱能力1000噸 b.上剪刃行程140mm c.剪切次數(shù)8次/分 d.電機功率：95千瓦 n=750轉(zhuǎn)/分 e.主減速機軸：人字齒輪軸 M=10 Z=25 DH =250mm剪刃材質(zhì)：6GrW2S要求：剪斷時不允許

7、坯料出現(xiàn)端部裂紋，切斜度前端不允許超過8mm，后端不允許超過10mm,壓扁度不得超過管坯公稱直徑8%.3.加熱:加熱的目的是為了提高塑性、韌性，降低變形抗力，減小機械電器負(fù)荷，節(jié)省能源消耗。將坯料加熱到一定的溫度范圍對于保證其穿孔性能是至關(guān)重要的。管坯加熱時應(yīng)保證加熱溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)，特別是對加熱范圍較窄的合金鋼和高合金鋼，同時沿管坯縱向和橫向加熱要均勻，否則穿孔時容易造成鋼管壁厚不均，穿破或引起軋卡。設(shè)備：中徑17m的環(huán)形加熱爐 決定斜軋穿孔時管坯的加熱溫度的基本依據(jù)是：保證 毛管穿出溫度在該鋼號的塑性最好的溫度范圍內(nèi)。 確定合理的加熱溫度應(yīng)該考慮如下因素：1） 溫度過高產(chǎn)生過熱和過燒，當(dāng)

8、金屬過熱時晶粒長得很大，從而降低了金屬的塑性，過燒時使晶界融化，金屬變脆。2） 考慮在自動軋管機上的終軋溫度。因為終軋溫度對產(chǎn)品的影響很大。3） 溫度過高，鋼的表面脫碳嚴(yán)重。4） 考慮金屬的燒損和鋼管表面質(zhì)量。溫度愈高，氧化鐵皮愈厚，過厚的氧化鐵皮不但增加了金屬消耗，也會穿孔帶來困難，氧化鐵皮扎入金屬中，將降低鋼管的表面質(zhì)量。5） 考慮金屬在加熱過程中的組織變化。6） 考慮穿孔過程中的升溫情況。7） 考慮軋制成品的規(guī)格，軋制厚壁管因為溫降小一般加熱溫度可稍低。8） 管坯加熱溫度和穿孔頂頭材質(zhì)有關(guān)，用鉬基頂頭穿孔，加熱溫度要低8090。考慮到本設(shè)計的典型產(chǎn)品的可穿性，并結(jié)合鞍鋼的現(xiàn)場的經(jīng)驗，本設(shè)

9、計中取加熱溫度為：t=1250。4.熱定心：定心指在管坯前段斷面的中心部位形成有一定尺寸的漏斗形狀的孔穴，便于穿孔時頂頭對準(zhǔn)坯料斷面中心，減少穿孔后毛管的壁厚不均；減少的扭過頭的阻力，便于二次咬入。熱定心機一般安裝在加熱爐與穿孔機之間，利用壓縮空氣或液壓方式帶動沖頭沖孔，七結(jié)構(gòu)簡單，效率高應(yīng)用呢比較廣泛。 熱定心設(shè)備：炮彈式風(fēng)動熱定心機 設(shè)備性能：1）沖擊速度68m/s 2) 定心深度： 1225mm 3）定心直徑：4050mm 4) 打眼力：2400公斤5.穿孔：目的是將實心的管坯穿成要求規(guī)格的空心毛管。斜軋穿孔機是目前應(yīng)用最廣泛的穿孔設(shè)備，包括曼氏穿孔機、狄舍爾穿孔機、菌氏穿孔機以及三輥穿

10、孔機。本次設(shè)計采用的是曼氏穿孔機。曼氏穿孔機的特點是對心性能好，毛管壁厚較為均勻，延伸系數(shù)=1.254.5。設(shè)備性能：主電機：N=200KW.n=200400轉(zhuǎn)/分，U=750V，I額=2850A 主減速機傳動比：i=2.586.軋管：目的是消除螺旋形壁厚不均，并實現(xiàn)穿孔后的鋼管壁厚減薄起延伸作用獲得外徑，平均壁厚符合要求的鋼管。設(shè)備性能:壓下裝置：1. 上壓下螺絲，從原位算起向上最大行程210mm,向下最大行程60mm.2. 螺絲升降速度：1.9m/s3. 減速機傳動比：i=1544. 電機功率：N=11KW轉(zhuǎn)速：n=715轉(zhuǎn)/分回送輥裝置：1.電機功率：N=55KW 2.減速機傳動比：i=

11、3 3.輥直徑540600mm 輥身長1680mm 主電機；功率P=880KW 轉(zhuǎn)速n=400500轉(zhuǎn)/分 額定電流I=1270A 允許最大電流Imax=2700A 跳閘電流I=2000A主減速機：主動軸最大力矩M=6.64噸·米 飛輪力矩GD2=20噸·米2 傳動比 i=5.67 模數(shù)Mn =16 主動齒輪數(shù)Z1= 30 被動齒輪數(shù)Z2=70 齒輪寬度B=880mm 高速軸及飛輪重G=10.65噸 人字齒輪機座：傳遞扭力矩M齒輪轉(zhuǎn)速n齒數(shù)Z1=Z2模數(shù)Mn寬度B50噸·米66.1132.2轉(zhuǎn)/分29201120mm操作：1按調(diào)整規(guī)程及軋制表進(jìn)行調(diào)整及選擇軋制工具

12、 2管應(yīng)被順利平穩(wěn)咬入前端嘴圓，后端平齊 3軋出的管子尺寸與軋制表要相等 4電機負(fù)荷未超出規(guī)定范圍 5用雙槽單軋跟蹤軋制的方法軋制，第二道軋制需要將管子翻轉(zhuǎn)90°7.均整：目的是輾平管壁的局部耳子、直道，使軋管后的荒管擴徑、變圓比并精整內(nèi)外表面。主要設(shè)備及技術(shù)要求：主電機：功率P轉(zhuǎn)速n電壓U額定電流 I額跳閘電流 I跳閘允許電流 I允許404.25KW500750轉(zhuǎn)/分750V750A1300A750A主減速機：中心距a主動輪齒數(shù)Z1被動輪齒數(shù)Z2傳動比i800mm311484.588.定（減）徑機鋼管定徑、減徑（或張力減徑）過程是空心體不帶芯棒的連軋。定徑的任務(wù)是在較小的總減徑率條

13、件下，將鋼管軋成具有要求尺寸精度和真圓度的成品管，減徑除了起定徑作用外，還有較大的減徑率。實現(xiàn)大管料生產(chǎn)小口徑鋼管的目的，主要用二輥定、減徑機。目的是清除均整后的鋼管的外徑不圓，滿足技術(shù)條件的規(guī)定。定徑機孔型圖1. 主電機2. 復(fù)合減速機3. 連續(xù)軸4. 定徑機主要設(shè)備技術(shù)性能：電機功率P機架數(shù)n機架間距a產(chǎn)品范圍外徑D壁厚s55.125KW51200mm89168mm425mm要求：1 按軋機規(guī)程進(jìn)行軋輥安裝，各架孔型中心線必須調(diào)整一致，且與軋制線一致。 2 機器調(diào)整必須按軋制表準(zhǔn)確進(jìn)行，不準(zhǔn)兩棍傾斜及錯位。 3電機不超負(fù)荷。9.冷卻：目的是將定徑后的熱軋管均勻冷卻在100160º

14、C以下，便于矯直。設(shè)備能力及技術(shù)性能：1）1#、2#冷卻臺電動機功率N=4.5KW 轉(zhuǎn)速n=4501800 轉(zhuǎn)/分2）1#、2#冷卻臺鏈輪直徑D=650mm 鏈條間距a=1200mm 軋道間距b=600mm5. 減速機傳動比i=18.246. 鏈條移動速度v=0.00850.033m/s7. 二次冷卻溫度T=50100ºC8. 冷卻臺尺寸：寬度=16800mm 長度：1#=11000mm 2#=31500mm9. 冷卻時間：1# 5.521.5分鐘 2# 1621分鐘10. 斜度：12%10.矯直：目的是用來矯直冷卻后的鋼管并能清除部分鋼管橢圓度，采用“彎曲壓扁”方式矯直鋼管。嚴(yán)禁用

15、矯直機減小鋼管直徑。 主要設(shè)備技術(shù)性能： 1）矯直機型號：ø168mm矯直機 2）矯直速度：1380m/min 3)最大矯直力：226噸 4）矯直精度1mm/m 5)主電機：N=90KW V額=440V I額=221A n=01500 轉(zhuǎn)/分 6)減速比 i=1/9.851 7)主動輥尺寸：ø380×560mm 被動輥尺寸：ø320×480mm 8)軋輥角度可調(diào)范圍：27º35º 9）主動輥間距=900mm 主動輥與被動輥間距=820mm11.吹風(fēng)：目的是用高壓氣將灰塵吹盡，以便切管。12.切頭：（一）6uTH切管機 作用：

16、切斷無縫管端頭，并對端頭倒棱。 可加工管坯范圍：鋼制10#45#及屈服點不超過 95kg/mm2的合金鋼 規(guī)格：D0=57168mm s=3.540mm l前=16mml均后=5.515mm 重量Qmax1500kg (二)2115型切管機用途及產(chǎn)品范圍：本品與附屬升降臺配合，專門用于切除鋼管的兩端或 中間切斷，并能把鋼管截成定尺或倍尺長度。切管規(guī)格范圍：D外=38195mm s20mm l=414mm 設(shè)備技術(shù)性能：主軸軸套內(nèi)孔直徑：ø180mm 主軸中心線離地高度：1100mm 刀架最大行程：75mm 進(jìn)退刀速度：rmax=3.6m/min nmax=3.8m/min ni=15

17、150mm/min 主傳動電機:P=10KW n=960轉(zhuǎn)/分 刀臺傾斜角為10º 重量：6400kg13.檢查與包裝：它包括橫斷面尺寸精度的檢測，表面質(zhì)量檢查和無損探傷。取樣進(jìn)行物理機械性能實驗、水壓試驗、長度測量、打印、表面涂油、打捆、包裝和稱重。經(jīng)檢查不合格的鋼管，視其缺陷的嚴(yán)重程度或報廢或改尺，或重新返回精整。這是保證質(zhì)量的重要措施之一。四、軋制表的制定本次設(shè)計采用中間開花法制定軋制表： 已知條件：成品尺寸：108×10 材質(zhì)：Q215 管坯：110（一）軋管機 軋管機的壁厚：S成15mm時 S軋S成=10mm 外徑：D軋=H軋槽高=108mm 內(nèi)徑：d軋=D軋-2

18、S軋=108-2×10=88mm 軋管頂頭直徑：二道次軋''=d軋=88mm 一道次軋'=軋''+(13)=88+2=90mm （厚壁管取大值，薄壁管取小值） 頂桿直徑：桿=軋''-（815）=88-10=78mm 總延伸系數(shù)： K為燒損系數(shù)，碳鋼K=0.970.98 (二)穿孔機毛管外徑：D穿=(1.031.08)D軋=1.05x108=113.5mm 取D穿=114mm毛管壁厚：S穿=S軋+（35）=10+4=14mm毛管內(nèi)徑：d穿=D穿-2S穿=114-2x14=86mm頂頭直徑：穿=d穿-k穿=86-(415)=86-6

19、=80mm（k穿：內(nèi)擴徑值 一般機組：415mm 大型機組：1015mm 小型機組：47mm）軋輥間距：B=D坯-（1015%）D坯=110-10%x110=99mm絕對壓下量：h= D坯-B=110-99=11mm導(dǎo)板間距：l=H+(02)=108+1=109mm橢圓度系數(shù)：頂桿位置：=+=+20-10=92mm（備注：軋輥出口錐長反錐長：固定式515mm 更換式3050mm）出口錐角3.5頂頭位置： =+其中：頂頭鼻部長穿孔錐長平整錐長= (0.81.0) =0.817.6=14 mm=(0.150.25)=0.16110=17.6mm ：頂頭鼻部直徑=（1.02.5）=1.080=80

20、mm =80mm=（1.51.75）=（1.51.75）D坯=1.5110=52.23mm =52mm式中：送進(jìn)角10滑動系數(shù)=(0.40.9) =(0.50.7)=14+80+52-=72mm頂桿長：=+=14+80+52+10=156 mm 過渡圓?。喉旑^壓下率：dq =3.14%延伸系數(shù)：(三)均整機外徑：D均=D軋-(310)=108+3=111mm壁厚：S均=S軋=10mm內(nèi)徑：d均=D均-2S均=111-2x10=91mm頂頭直徑：均頂頭=''軋+（14）=88+1=89mm頂桿直徑：均頂桿=''均頂頭+(215)=89-11=78mm軋輥間距：B=

21、均頂頭+2S均=89+2x10=109mm導(dǎo)板間距：l=2D均-B=2x111-109=113mm橢圓度系數(shù)：延伸系數(shù)：(四)定徑機熱狀態(tài)尺寸：=（1.011.015）=1081.01=109.08mm壓縮率：=1.7%=1-=1-=0.58%=0.29%0.58%0各孔型平均直徑：mm=110.68(1-0.58%)=110.04mm橢圓系數(shù): Q215厚壁管q取1軋槽高： mm同理可得：軋槽寬：mm同理可得：=110.37mm=109.72mm=109.24mm=108.91mm半徑：同理可得：偏心距：同理可得：=0輥縫：g=1.55mm圓角半徑：r=36mm工作輥直徑：=D+g-0.75

22、(D：輥環(huán)=430mm ：輥縫=15mm)本次設(shè)計五機架的輥縫分別為5，5，4，3，3。=D+-0.75=430+5-0.75110.51=352.12mm同理可得：= D+-0.75=352.72mm= D+-0.75=352.20mm= D+-0.75=351.32mm= D+-0.75=351.32mm各機架斷面：=10mm=（-)10=1006.8mm2 =（-）10=1000.4mm=（-）10=994mm2（-）10=990.8mm2（-）10=990.8mm2 各架時第一架的延伸系數(shù)：同理可得：工作輥轉(zhuǎn)速： =6001500轉(zhuǎn)/分 i=14.9 取n=750轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)/分 r/mi

23、n同理可得： r/minr/minr/min工具設(shè)計：軋輥材質(zhì)是低鉻無限冷硬球墨鑄鐵。轉(zhuǎn)速：n=40100轉(zhuǎn)/分輥身直徑d=350450mml=255mm 架數(shù)=5孔型：13架為橢圓孔型45架為圓孔型具體尺寸見軋制表(5) 軋制表繪制穿孔機成品規(guī)格108×10mm管坯110mm毛坯外徑114mm橢圓度系數(shù)1.101壁厚14mm頂頭位置C72mm內(nèi)徑86mm頂桿位置92mm導(dǎo)板間距l(xiāng)109mm頂頭直徑80mm軋輥間距B99mm送進(jìn)角10絕對壓下量H11mm入口錐角3頂頭壓下率3.14%出口錐角3.5穿孔機延伸系數(shù)2.10軋管機外徑mm壁厚mm內(nèi)徑mm一道次mm二道次mm頂桿直徑mm總延

24、伸系數(shù)軋機系數(shù)軋槽高mm10810889088782.991.43108均整機外徑mm壁厚mm內(nèi)徑mm頂頭直徑mm頂桿直徑mm軋輥間距Bmm導(dǎo)板間距mm橢圓度系數(shù)延伸系數(shù)111109189781091131.041.03定徑機（5架）熱狀態(tài)尺寸mm機架數(shù)軋槽高mm軋槽寬mm各孔型平均直徑mm壓縮率橢圓度系數(shù)偏心距mm工作直徑mm工作輥轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分半徑mm109.081110.51110.84110.680.29%1.0030.17352.1250.3455.422109.71110.37110.040.58%1.0060.33352.7250.5655.193109.07109.72109.40

25、0.58%1.0060.33352.2050.9854.864108.91109.24109.080.29%1.0030.17351.3251.2654.625108.91108.91109.08010351.3251.2654.46五、穿孔機設(shè)計、力能參數(shù)及強度校核5.1 穿孔機的軋輥設(shè)計工具設(shè)計和軋機調(diào)整是影響工藝過程的決定性因素之一。對各種穿孔機和軋管機的工具設(shè)計和調(diào)整要求是： 1.咬入條件良好，穿孔過程進(jìn)行順利； 2.毛管或者鋼管筆直，內(nèi)外表面質(zhì)量好，幾何尺寸符合要求； 3.單位能耗小，軋機符合負(fù)荷在允許的條件下； 4.工具壽命高，磨損均勻； 5.機組生產(chǎn)率高。工具設(shè)計的主要內(nèi)容是確定

26、工具形狀和主要尺寸，并選擇工具材質(zhì)及技術(shù)要求。9） 輥徑D輥徑：軋輥輥軸直徑D首先從咬入條件和提高穿孔率的要求為出發(fā)點來選擇，然后再復(fù)核其強度。根據(jù)對現(xiàn)有穿孔機分析： 其中Dp穿孔機的管坯最大直徑。 本設(shè)計中采用140自動式軋管機組，Dpmax=160mm ； 故取 D=1000mm10） 輥身長度L：以滿足工藝對管坯直徑壓下量和毛管外徑量的要求為依據(jù)來確定。L=L1+L2+L3；式中：Dpmax 該穿孔機的管坯直徑壓下量最大值。（Dk+Dp）max該穿孔機的出口處毛管外擴量最大值 R1,R2端面圓角半徑，取1525mm，由于0時的變形區(qū)長將比=0時的短些，因此不考慮R1、R2。對于140自動

27、軋管機組，入口錐角=3o3.5o，出口錐角=3o3.5o 。本設(shè)計中取：=3o ，=3.5o 。DPmax=61mm，(Dk+DP)max=15mm代入數(shù)據(jù)有：軋制帶長度L3與角1和2的大小有關(guān)，L3一般為020mm，當(dāng)1和2值很小時，可取L3=0，兩錐間用大圓弧過渡。本設(shè)計L1取600mm，L2取140mm，L3=0,1=3º,2=3.5º。L=L1+L2+l3=600+140+0=740mm輥徑直徑d=（0.50.55）D=（500550）mm 取d=500mm輥徑長l=（0.81.0）d=（400500）mm 取450mm綜上可得，穿孔機軋輥主要參數(shù)和形狀如表5.2及

28、圖5.1 。表5.2 穿孔機軋輥主要參數(shù)名稱參數(shù)輥徑D1000mm輥身長度L740mm輥徑直徑d500mm輥徑長l450mm入口錐角13o出口錐角23.5o 圖5.1穿孔機軋輥參數(shù)如表5.3所示：表5.3軋輥主要參數(shù)項目參數(shù)項目參數(shù)軋輥材質(zhì)65Mn重量1.83（噸/個）軋輥硬度HB141-184生產(chǎn)中傾角5º12º5.2穿孔機頂頭設(shè)計名稱參數(shù)頂頭直徑80mm鼻部直徑17.6mm過度圓弧直徑9mm鼻部長度14mm穿孔錐長度l180mm輾軋長度l252mm反錐長度l310mm總長度l156mm材質(zhì)25CrNi4VA具體計算部分見軋制表設(shè)定的穿孔機部分5.3 穿孔機能力參數(shù)計算已

29、知條件如下：穿孔機成品規(guī)格Ø108×10管坯Ø110毛坯外徑114mm橢圓度系數(shù)1.101壁厚14mm頂頭位置C72mm內(nèi)徑86mm頂桿位置yc92mm導(dǎo)板間距l(xiāng)109mm頂頭直徑80mm軋輥間距B99mm送進(jìn)角10º絕對壓下量H11mm入口錐角13º頂頭壓下率3.14%出口錐角23.5º穿孔機延伸系數(shù)2.10 輥身長 L=740mm 軋輥間距B=99mm 導(dǎo)板間距l(xiāng)=109mm 軋輥直徑：D=1000mm 滑動系數(shù) 摩擦系數(shù) ：頂頭工作錐角：=12.25º=3.5º輥頸直徑：=500mm 輥徑長：l=450mm（

30、1）變形區(qū)長：（2）單位壓下量：（3）接觸寬度： （4）接觸面積： （通常情況下考慮壓扁，故增加一個壓扁數(shù)（1.51.8），一般取1.5 ) （5）單位軋制壓力計算：已知：Q215鋼在1200C 時 =2.2(鞍鋼無縫廠手冊)入口錐角的平均單位壓力：出口錐的平均單位壓力：入口錐軋制壓力：出口錐軋制壓力：（6）總軋制力：5. 軋制力矩Mzh: Pb=(0.130.27)P=0.215.38=3.08t (6.9)故： 式中：分力Z的力臂，=0.5×21.83=10.92mmp力與Z力臂的夾角，分力Y，的力臂，=mmR軋輥半徑，R=500mm金屬與導(dǎo)板間的摩擦系數(shù)，計算時取=f=0.20

31、.3取0.3f金屬與軋輥間的摩擦系數(shù)Q頂頭軸向力，Q=（0.30.4）P=0.3515.38=5.38tPb軋件對導(dǎo)板作用力， Pb=(0.130.27)p=0.215.38=3.08tEx軸向摩擦阻力， Ex= 0.16t送進(jìn)角,導(dǎo)板距離，代入上式；Mzh=15382.59×(10.92×cos12.44º+499.88×sin12.44ºcos10º）+499.88(+160.27)sin10º+0.15×15382.59×0.3cos100×=2079999.73kg·mm 故：

32、=2.08t·m(2)功率計算N： N=· 式中M克服軸承摩擦力矩，M=P·D·軸頸直徑，D=300mm滾動摩擦系數(shù)；=0.005機械效率；=0.9軋輥轉(zhuǎn)數(shù)；=100r/min.M=P·D·=15382.59×300×0.005=23073.89kg·mm故：MT=0.02t·mN=·=電機安全（3）穿孔機咬入條件計算已知：（4）穿孔時的強度校核：由前面計算可得軋制力P=15.38t，認(rèn)為此力作用在軋輥過渡處。由軋輥輥身和輥頸長，可得a=740mm,b=400mm.則，根據(jù)力和力矩平衡可算出在兩側(cè)輥頸中點處的受力分別為F=4.72t,F=10.66t.受力分析如下圖。進(jìn)一步可算出在C，D兩點出的力矩：=4.72×10×825=38940N·m =4.72×10×225=10620N·m 輥頸處扭矩:輥身處扭矩：D點為輥頸和輥身的接觸點;C點為軋輥的過渡處點。 F/t 15.25t a d c b M/N·m 4.72t 10.66t3894010620T/KN·m 20900208001）彎曲應(yīng)力： 式中：W抗彎截面系數(shù) 對于圓柱體 輥頸危險