《世界科技研究與發(fā)展》是面向當代基礎學科前沿研究和世界各國科技正策與科研管理的國際性綜合科技雙月刊。近幾年已有200多位中國科學院和中國工程院院士在本刊發(fā)表科研論文300余篇,對學科的發(fā)展和前瞻起到重要作用。
摘 要:通過對熱軋板材矯直機設計體系的健全,以更好的滿足現(xiàn)實機械工業(yè)的應用需要。在熱軋板材矯直機設計模式的分析過程中,要注重軋件的具體環(huán)節(jié)應用,比如加熱環(huán)節(jié)、軋制環(huán)節(jié)、熱處理環(huán)節(jié)等,針對其塑性變形情況、冷卻均勻性情況等展開剖析,實現(xiàn)現(xiàn)實工作的需要。
關鍵詞:世界科技研究與發(fā)展,熱軋板橋,矯直機,設計模塊,管理探究
前言
在現(xiàn)實工作模式中,受到外界因素的控制,比如運輸環(huán)節(jié)、儲放環(huán)節(jié)等的影響,軋件會產(chǎn)生一系列的塑性變形,比如彎曲或者塑性變形等,其內(nèi)部會產(chǎn)生一系列的殘余應力。這需要進行專業(yè)機械設備的應用,也就是矯直機的應用。我們通常所說的矯直機就是矯正機,針對不同的扎件模式其應用規(guī)格也是不同的。
1 關于熱軋板材矯直機應用模塊的分析
為了更好的進行熱軋板材矯直機應用體系的剖析,做好矯直機的分析準備工作是非常必要的。通過對矯直機應用結(jié)構(gòu)形式的分析,可以滿足現(xiàn)階段的矯直機設計工作的需要。一般來說,不同應用情景下,矯直機的結(jié)構(gòu)形式是不同的,其矯直方式也存在著諸多的差異。這需要我們根據(jù)其用用途及其應用原理展開剖析,可以分為以下幾個模式。壓力矯直機-矯直大斷面的鋼軌、鋼梁、型材、棒料和管材;平行輥矯直機-矯直板材和型材或少量的棒料和管材;斜輥矯直機-矯直棒料和管材;拉伸矯直機-矯直薄板及有色金屬板材和型材;拉彎矯直機-矯直薄帶材和帶材;扭轉(zhuǎn)矯直機-矯直型材。
通過對各個矯直機應用結(jié)構(gòu)的分析,可以解決現(xiàn)實矯直機設計諸多問題。一般來說,矯直機的應用結(jié)構(gòu)受其工作模式的限制,即使其應用于同一類產(chǎn)品,其規(guī)格也是不同的,其內(nèi)部應用結(jié)構(gòu)也存在著差異。也就是說,即使是同一規(guī)格的產(chǎn)業(yè)其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設計也存在著諸多的差異,這對其應用性能也提出了更高的要求。通過對不同設計環(huán)節(jié)的研究及其改善,可以滿足日常工作環(huán)節(jié)的需要。設計者在進行結(jié)構(gòu)設計時依據(jù)的矯直理論基本是相同的,軋件在矯直過程中產(chǎn)生彈塑性變形,內(nèi)部的應力應變狀態(tài)很復雜,很難精確分析和計算。到目前為止,也是基于假設條件下,結(jié)合試驗和生產(chǎn)實踐來進行設計。以下僅就熱軋板材矯直機進行分析計算,并就其結(jié)構(gòu)特征進行論述。
在熱軋板材矯直機工作過程中,平行輥式是比較常見的應用模式,這與其自身的應用要求是密切相關的。一般來說,其熱軋板具備較厚的厚度,對于精度的需求沒有那么的嚴格,所以滿足了日常生活中的一些需要。在粗矯應用模塊下,通過對單層輥的應用,確保結(jié)構(gòu)設計的簡單性,以方便現(xiàn)實工作操作模式的優(yōu)化。所以其一般均采用單層輥,即只有上下兩排工作輥,不加支承輥,這樣在結(jié)構(gòu)設計中就簡單了很多,對于不同的板材,選擇不同的輥徑、輥身長度、輥距和輥數(shù)。矯直速度也取決于板材的規(guī)格和產(chǎn)量要求。
通過對板材曲率半徑公式的剖析,可以滿足熱軋板材矯直機的應用需要。通過對其屈服極限及其板材彈性模量的控制,進行設計模式的優(yōu)化。從其應用公式可以得知,反曲率半徑與其板的厚度是密切相關的,也就是其板越厚,其輥子的直徑也就越小,反曲率半徑也小。設計一臺矯直機矯直板材的厚度要有一定的范圍,因此,設計時按最薄板材厚度決定輥徑D和輥距t,同時用板材最大厚度校驗輥的強度。
在板材曲率半徑公式應用過程中,進行輥徑D的控制是非常必要的,一般來說,在設計模式中,需要進行常規(guī)輥身長度的控制,實現(xiàn)其最大板寬的控制,以方便現(xiàn)實板材應用工作的開展,實現(xiàn)其整體控制水平的優(yōu)化。目前來說,由于現(xiàn)在對板材運行中的對中控制水平提高,就沒有必要把輥身長度加長太多,輥子短些可改善彎曲強度,因此,輥身長度L=1560mm,只比最寬板材寬130mm,這是目前矯直機設計的一個改變。
2 熱軋板材矯直機應用方案的更新
在熱軋板材矯直機應用過程中,通過對板材質(zhì)量的控制,以滿足熱軋板材矯直機的設計需要。在板材設計應用過程中,要針對其現(xiàn)實工作的質(zhì)量需要,展開輥數(shù)的優(yōu)化,實現(xiàn)其結(jié)構(gòu)的簡單應用,以提升其設備的造價水平。比如在五輥模式中進行出口轉(zhuǎn)向輥的添加,實現(xiàn)其轉(zhuǎn)向輥的矯直功能的優(yōu)化。按以前的水平,0.5~4mm板材,矯直速度0.5~6.0m/s;4~30mm的板材,矯直速度1.0~3.0m/s,此熱軋重卷機組中,進行設定。重卷機組可以較高速度工作,還因為技術水平和加工精度的提高。
在矯直板材設計過程中,通過對輥子作用力的控制,實現(xiàn)板材所受彈性彎曲力矩的具體剖析,從而進行其合力的探究,方便矯直機設計模式的具體應用。一般來說,如果板材在輥間所受的彈性彎曲力矩產(chǎn)生變化,其軋件在不同輥子的應用力是不同的,通過對矯直機傳動功率的計算模式的探究,可以方便我們?nèi)粘3C直機相關模塊的設計,實現(xiàn)其傳動總功率的優(yōu)化,這需要進行各個軋件塑性變形矯直功率環(huán)節(jié)的剖析。一般來說,所有工作輥子在軸承處摩擦消耗功率Nm1;軋件與輥子之間流動摩擦消耗功率Nm2。則總功率為:該五輥矯直機輥系部分所需功率為200kw,另外,還有一個出口轉(zhuǎn)向輥,入口夾送輥也與該矯直機經(jīng)聯(lián)合減速機,由一臺電機傳動,經(jīng)全部計算功率后,主電機選用650kw。因此認定,該矯直機理論設計合理,能夠完成工作需要。
在矯直機結(jié)構(gòu)形式分析過程中,通過對矯直機的應用模式的剖析,可以進行矯直設備類型的深入了解。對于一些次品板材來說,可以進行定尺板的剪切,實現(xiàn)板材的矯平,通過對開卷機板材開卷模式的應用,可以進行矯直機工作模式的優(yōu)化。矯直機出口加一轉(zhuǎn)向輥,必要時也可參與矯直,然后,經(jīng)側(cè)導板使板帶沿中心線運行,這樣,也就使矯直輥相應縮短了。
為了滿足現(xiàn)實工作的需要,進行矯直機框架式焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是非常必要的,實現(xiàn)其自身重量的控制,確保其剛度的提升,實現(xiàn)制造周期的縮短。在軸承座設備中,進行下三輥的優(yōu)化,實現(xiàn)通鋼線及其輥面的協(xié)調(diào),在輥重磨環(huán)節(jié)之后,進行相關設計模塊的優(yōu)化,統(tǒng)一調(diào)整高度,上輥為分別調(diào)整,這樣在調(diào)節(jié)壓下量的同時,可保證入口與出口的壓下量不同,由此來保證板材矯直質(zhì)量。
在上輥壓下量調(diào)整過程中,可以進行電動微調(diào)模式的應用,通過對液壓缸的應用,實現(xiàn)兩側(cè)軸承座的提升,從而實現(xiàn)兩側(cè)的平行優(yōu)化。這需要進行軸齒輪齒條平行機構(gòu)的應用,進行壓下量數(shù)據(jù)的優(yōu)化,實現(xiàn)脈沖發(fā)生器的應用,實現(xiàn)對其信息的有效反饋,當然,在應用過程中,也要進行自動設定模塊的調(diào)整,避免其傳統(tǒng)的指針顯示模袋的應用,確保新型調(diào)整模式的應用。還應提到的是矯直輥采用鼓形輥,即輥面采用弧線,這樣可保證矯直過程中矯直輥變形后,輥面與板材為直線接觸,可獲得良好的板材質(zhì)量。以前由于加工的困難,我廠都采用梯形輥面,這只能相對改善矯直質(zhì)量,前者的加工難度主要在于輥面的磨削加工。
在上述環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)設計過程中,有些結(jié)構(gòu)應用模式是應具體工作需要來進行應用的,比如實現(xiàn)矯直機及其入口夾送輥的半個機架的應用,實現(xiàn)其整體結(jié)構(gòu)的緊湊性,從而滿足現(xiàn)實工作的需要。另外加工工藝中也有很多先進之處,這里不進行探討了。通過對該設備的分析計算研究,使自己在軋鋼設備設計水平上有了很大的提高。
3 結(jié)束語
熱軋板材矯直機設計模式的優(yōu)化是一個循序漸進的過程,需要引起我們的重視,進行內(nèi)部設計模式、結(jié)構(gòu)應用模式等的協(xié)調(diào),從而滿足當下熱軋板材矯直機的設計應用需要,促進其綜合應用效率、效益的提升,確保各個經(jīng)濟領域的工作模式的正常開展。
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