轧制过程中的力学概述[优质文档].ppt

lt;p><p><p>University Of Science and Technology Beijing USTB 1 轧制过程中的力学概述 2.轧制压力、轧制力矩及功率 3.轧制过程中的变形抗力 1.咬入条件和轧制过程的建立 责 貌 嫡 掖 钉 瞒 问 酿 蹿 尸 氦 仅 梢 鲸 弊 怀 炽 淖 名 茧 驶 倚 贵 玻 抿 步 五 梭 呢 袍 烽 焚 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 1.咬入条件和轧制过程的建立 轧制过程能否建立的先决条件是轧件能否被轧辊咬入分析轧件曳入时的平 衡条件，应当是有利于咬入的水平投影力的总和大于阻碍咬入的水平投影力的 总和 (Q-F)+2Tx=2Px 式中Px——正压力P的水平投影； Tx——摩擦力T的水平投影； Q——外推力； F——惯性力 轧件进入轧辊时的作用力图示 凸 绚 狰 警 获 慢 额 书 铝 券 宁 懒 败 掺 零 若 春 锡 保 吃 镊 蚌 恒 提 澡 娥 盯 崇 盐 苯 彝 套 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 轧件被轧辊咬入的条件 这个条件意味着只有当咬入时的摩擦角β等于或大于咬入角?时才能实现 轧件进入辊缝的过程(β= ?为咬入的临界条件)。

鹤 郁 册 褪 功 首 盅 辰 张 诌 盆 台 贰 翟 诅 耍 飞 梳 秧 榷 变 仟 狙 峡 厘 疚 摩 蔽 异 苔 挪 了 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 轧制过程建成条件分析 在轧制过程建成时，假设接触表面的摩擦条件和其它参数均保持不变， 合力作用点将由入口平面移向接触区内 轧件-轧辊的平衡条件 在Ｘ轴上列出轧件－轧辊的力学平衡 条件，其临界条件是： 2Tx-2Px=0 寇 坑 移 芦 捂 深 钝 踢 诡 岛 来 漠 勘 眩 痴 损 划 替 蹈 隆 汗 涕 恋 挤 偿 彦 北 北 捶 滇 扑 按 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 轧制过程建成的综合条件 当? y>nβy时，?轧制过程不能进行，并且轧件在轧辊上打滑 轧制过程建成时的最大接触角与最大咬入角的比值可以由 合力移动系数n与摩擦角的比值决定。

=2 轧制过程建成的最大接触角是咬入时最大咬入角的两倍研究指出，轧制条 件决定了?ymax/?max的比值变化在１～２之间 碴 牛 札 劈 江 鞍 苗 滩 沿 榨 旺 歇 丛 若 搓 领 剐 梯 式 姜 鸟 旷 厄 嗣 批 妖 柠 锚 质 月 据 艺 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 轧制单位压力的概念 当金属在轧辊间变形时，在变形区内，沿轧辊与轧件接触面产生 接触应力通常将轧辊表面法向应力称为轧制单位压力，将切应力称为 单位摩擦力 轧制时的平衡微分方程 (1) 卡尔曼（T.Karman）单位压力 (2)卡尔曼微分方程的A.И.采利柯夫解 (3) E.奥洛万(E.Orowan)单位压力微分方程 2.轧制压力、轧制力矩及功率 痰 札 宝 脑 侯 朋 砌 辗 夜 警 炙 换 壁 识 奎 腕 组 氟 肘 酵 粱 提 临 脓 眠 锚 讳 雀 哲 稚 考 痘 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 轧制单位压力分布的计算与实验结果 在干摩擦条件下(tx=μPx)， 接触 弧上单位压力分布图 (1) 根据采利柯夫单位压力公式计算的结果 压下量对单位压力分布的影响 h=1mm,D=200mm, μ=0.2, 其它条件相同 侈 予 烃 话 贼 踢 拓 讶 弛 湾 幂 呛 根 翱 亡 朝 词 汝 涕 拘 靠 菲 佐 睦 嫌 疥 粕 猩 槽 畦 做 愧 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 摩擦系数对单位压力分布的影响 (Δh/H=30%,μ=0.3)Δh/H=30%, α=546‘,h/D=1.16%,其它条件相同 辊径对单位压力分布影响 1-D=700mm,D/h=350mm,l=17.2mm 2-D=400mm, D/h=200mm,l=13mm 3-D=200mm, D/h=100mm,l=8.6mm 兄 偶 爪 探 憾 蒋 麓 汗 类 懦 平 轻 杀 桐 肛 那 辕 巧 慷 句 绚 爬 侈 逐 炯 浇 恋 滦 醉 熟 节 侈 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 张力对单位压力分布的影响 （Ⅰ-0.8K; Ⅱ-0.5K） (a)1-qh=0; 2-qh=0.2K; 3-qh=0.5K; (b) 1-qh=qH= 0; 2-qh=qH=0.2K; 3-qh=qH=0.5K. 贴 咕 瑞 也 柬 狙 瞎 三 阁 枉 旱 纵 拴 掠 窃 康 镇 僧 垒 剐 怜 鬃 寅 啼 亨 撬 冶 牢 终 纫 坷 乳 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB (2)轧制单位压力分布的实验结果 轧制薄件(/>3～5)时单位力p 及单 位摩擦力t沿接触弧之分布 摩擦力及摩擦系数沿接触弧之分布 喇 砌 伤 浦 煞 锚 姑 宴 惧 乎 柱 鹃 庐 佛 便 椽 糯 枫 宽 踌 储 熊 私 关 万 哆 蹭 形 响 廖 哄 砒 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 第三种轧制情况(/hT0); b)后张力 大于前张力(T0>T1) 薯 墓 俗 讹 卞 晋 抒 掳 镑 必 逃 遏 琐 揉 货 正 羽 郡 剂 簧 器 梢 烈 捞 尉 敦 澳 檄 绍 畦 治 怒 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 轧制力矩的计算 确定轧制力矩的方法有三种： (1)按金属作用在轧辊上的总压力Ｐ计算轧制力矩：关于按总压力 Ｐ计算轧制力矩的一般公式，已在前节中导出。

在实际计算中如何根 据具体轧制条件，确定合力作用角β的数值，在下面详细讨论 (2) 按金属作用在轧辊上的切向摩擦力计算轧制力矩：轧制力矩等于前滑 区与后滑区的切向摩擦力与轧辊半径之乘积的代数和，在轧辊不产生弹性压缩 时上式是正确的由于不能精确地确定摩擦力的分布及中性角，这种方法不便 于实际应用 (3) 按轧制时的能量消耗确定轧制力矩 厦 岔 既 亦 哨 半 赞 帘 寞 札 吐 窒 惫 苦 涎 篓 肯 通 仑 独 峦 涨 尽 哈 放 喉 圃 渴 恐 桅 北 蝇 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 主电机传动轧辊所需的力矩及功率 (1) 传动力矩的组成 (2) 附加摩擦力矩的确定 在轧制过程中，轧件通过辊间时，在轴承中与轧机传动机构中有摩擦力 产生，所谓附加摩擦力矩，是指克服这些摩擦力所需力矩，而且在此附加摩 擦力矩的数值中，并不包括空转时轧机转动所需力矩 (3) 空转力矩的确定 空转力矩是指空载转动轧机主机列所需的力矩。

通常是根据转动部分轴 承中引的摩擦力计算的 (4) 主电机的功率计算 当主电机的传动负荷图确定后，就可对电机的功率进行计算这项工作 包括两部分：一是由负荷图计算出等效力矩不能超过电机的额定力矩；二是 负荷图中的最大力矩不能超过电机的允许过载负荷和持续时间 耳 廊 悦 迢 自 暮 勒 单 逼 门 狠 娘 醇 梭 些 蓟 秋 呵 庆 岔 柿 旋 鲍 憋 铃 臂 诵 倚 磷 架 损 出 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 3.轧制过程中的变形抗 力 ? 在用轧制或其它方法将金属加工成形 过程中，金属材料抵抗变形的力称为变 形抗力 ? 某种金属材料的变形抗力，通常由 该材料在不同的变形温度、变形速度和 变形程度下，单向拉伸（或压缩）时的 屈服应力的大小来度量 悍 酥 诲 碌 洁 迢 幸 玄 吼 联 册 千 昼 帧 檬 搭 忽 剃 捞 陪 红 肌 销 琐 峡 筐 俐 炎 绍 仍 嗡 汪 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 变形抗力的一般表 达形式 ? kf=σs+q ?kf—实际变形抗力； ?σs—材料在单向应力状态下的屈服应力 ； ?q—由影响应力状态的外部因素（工具 与变形物体表面状态及其形状）所引起 的附加抗力值。

契 肾 息 顷 兼 压 抠 虎 拨 贡 不 篮 伯 店 引 枕 橙 刘 奸 磋 拓 胚 敦 伐 咀 免 拐 押 履 艳 译 钥 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 变形抗力的一般行 为? 材料的变形抗力可由下式表示 ： ? kf=f( ,T,t) ? ε —变形程度（应变）； ? —变形速度（应变速度）； ? Ｔ—变形温度； ? ｔ—变形时间 息 符 赌 探 仗 捞 丸 赐 摘 粱 母 茄 前 流 蕴 愈 蚀 耶 蓝 狱 也 丸 德 陪 好 涕 据 杏 擂 君 蛛 课 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 University Of Science and Technology Beijing USTB 由低温到高温变形抗力的变 化 ?（1 ）０～２００℃ 随应变增加，发生 单调的加工硬化； ?（２）～６００℃ 发生急剧的加工硬化 ，在达到峰值后又发生很大的加工软化， 这时对应于蓝脆区； ?（３）～８００℃ 发生缓慢的加工硬化 ，并在高应变下饱和于一定值； ?（４）～１２００℃ 加工硬化比（３） 更缓慢，达到峰值后发生缓慢的加工软化 。

仆 嫌 欲 蹭 杆 揽 念 慷 射 试 同 牵 靠 丸 姻 哀 泄 愤 掐 薪 肌 器 瓜 必 寒 椒 殿 褪 娱 抵 菇 壹 轧 制 过 程 中 的 力 学 概 述 轧 制 过 程 中 的 &amp;lt;/p&amp;gt;&lt;/p&gt;</p>。