塑性變形與軋制技術(shù)02教案 項(xiàng)目07.doc

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1、項(xiàng)目七軋制壓力和軋制力矩一、教學(xué)目標(biāo)1.掌握軋制壓力的概念，軋制壓力的力學(xué)分析與計(jì)算式。2.掌握接觸面積的含義，接觸面積的計(jì)算方法。3.了解確定平均單位壓力的方法，理解計(jì)算公式及確定公式中參數(shù)的方法，能通過參考資料做簡單的計(jì)算。4.掌握計(jì)算軋制壓力的方法與步驟，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,能理解綜合案例,學(xué)習(xí)分析的方法與解題思路。5.掌握影響軋制壓力因素和影響規(guī)律。6.理解軋制生產(chǎn)中主電機(jī)負(fù)荷力矩的組成，掌握軋制力矩的定義和計(jì)算方法，了解主電機(jī)選取原則與校核內(nèi)容。二、課時(shí)分配本項(xiàng)目共6個(gè)任務(wù)，安排11課時(shí)。三、教學(xué)重點(diǎn)1.軋制力和軋制力矩的

2、定義。2.軋制力的計(jì)算方法與步驟。3.影響軋制力的因素以及影響的基本規(guī)律。4.軋制所需力矩的構(gòu)成,重點(diǎn)學(xué)習(xí)軋制力矩的計(jì)算方法。四、教學(xué)難點(diǎn)1.接觸面積的計(jì)算。2.計(jì)算平均單位壓力。3.確定軋制壓力。4.軋制力矩。任務(wù)一軋制壓力的概念知識儲備軋輥對金屬的作用力有兩個(gè):一是與接觸表面相切的摩擦應(yīng)力的合力—摩擦力;二是與接觸表面相垂直的單位壓力的合力—正壓力,這兩力在垂直于軋制方向上的投影之和通常稱為軋制壓力。一、軋制壓力的定義二、軋制壓力的研究實(shí)際意義三、軋制壓力的確定方法實(shí)際計(jì)算軋制壓力時(shí),用如下公式:P=p-F式中:P———軋

3、制壓力;p-———平均單位壓力;F———軋輥與軋件實(shí)際接觸面積的水平投影,簡稱接觸面積。任務(wù)二接觸面積的計(jì)算一、簡單軋制情況用實(shí)際接觸面積在水平方向上的投影作為計(jì)算接觸面積：當(dāng)采用壓力軋制時(shí),上、下輥徑不等時(shí),接觸面積可用下式計(jì)算:式中:R1、R2———上、下軋輥的工作半徑,mm。二、孔型中軋制計(jì)算公式:平均壓下量:式中:Q、B———軋件軋前橫斷面積與寬度;q、b———軋件軋后橫斷面積與寬度。軋輥與軋件相接觸處的直徑為工作直徑。三、考慮軋輥彈性壓扁時(shí)的接觸面積忽略軋件的彈性變形,可得出彈性壓扁時(shí)的變形區(qū)長度:式中:C———系數(shù)

4、,根據(jù)軋輥的彈性性質(zhì)而定;P———平均單位壓力;R———軋輥半徑。任務(wù)三計(jì)算平均單位壓力知識儲備一、確定平均單位壓力的方法1.理論計(jì)算法2.實(shí)測法3.經(jīng)驗(yàn)公式和圖表法二、常用計(jì)算平均單位壓力的理論公式1.采利柯夫公式2.斯通公式3.艾克隆得公式任務(wù)四確定軋制壓力知識儲備一、計(jì)算公式根據(jù)軋制溫度、速度、程度查圖求變形抗力;選擇合適的計(jì)算公式確定公式中各參數(shù);計(jì)算平均單位壓力;計(jì)算接觸面積;計(jì)算軋制壓力:二、實(shí)測法確定軋制壓力1.用電阻應(yīng)變儀測壓2.在輥面上安裝測壓儀任務(wù)五影響軋制壓力因素知識儲備影響軋制壓力的因素與影響規(guī)律1.軋

5、件材質(zhì)基本規(guī)律：鋼的含碳量越高或者合金元素含量越高,軋制時(shí)平均單位壓力越大,軋制壓力也就越大。2.軋制溫度基本規(guī)律：隨著軋制溫度的升高,鋼的變形抗力降低,平均單位壓力降低,所以軋制壓力降低。3.變形速度基本規(guī)律：熱軋時(shí),隨著軋制速度的提高,變形抗力增大,平均單位壓力將增大,故軋制壓力增大。4.外摩擦基本規(guī)律軋輥與軋件間的摩擦力越大,軋制時(shí)金屬流動(dòng)阻力越大,平均單位壓力越大,軋制壓力也越大。5.軋輥直徑基本規(guī)律:軋輥直徑越大,平均單位壓力越大,且接觸面積越大,從而軋制壓力明顯增大。6.軋件寬度基本規(guī)律:軋件寬度增大,接觸面積增大

6、,平均單位壓力也有所增大,所以軋制壓力增大。7.壓下率基本規(guī)律：壓下率增大,軋輥與軋件接觸面積增大,同時(shí)平均單位壓力也增大,所以軋制壓力增大。1.前張力和后張力基本規(guī)律:軋制時(shí)對軋件施加前張力或后張力。均使變形抗力降低,從而使軋制壓力降低。任務(wù)六軋制力矩知識儲備一、軋機(jī)的主傳動(dòng)(圖7-5)軋鋼主機(jī)列通常由主電機(jī)、軋機(jī)和傳動(dòng)機(jī)械三部分組成。二、主電機(jī)軸上的負(fù)荷力矩主電機(jī)軸上的負(fù)荷力矩由以下四部分組成,即:二、靜力矩和軋制效率1.靜力矩2.軋制效率三、輥系受力分析與軋制力矩1.軋制力矩的計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)軋輥所需力矩M1,為式中:a——

7、—力臂,mm;φ———合力作用點(diǎn)對應(yīng)的圓心角;D———軋輥直徑;轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)軋輥所需力矩為:Mz=2Pa=PDsinφ2.按能耗計(jì)算軋制力矩軋制所消耗的功A與軋制力矩之間關(guān)系為M=A/θ=A/ωt=AR/vt式中:θ———軋件通過軋輥期間軋輥的轉(zhuǎn)角;ω———軋輥的角速度,rad/s;t———軋件通過軋輥的時(shí)間,S;R———軋輥半徑,mm;v———軋輥圓周速度,m/s。