發一份軋制壓力計算和測量比較，本人前幾年的東西

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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：
1987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。
) W0 y, E+ V! ^基本條件：
* g+ [, p5 \2 }, |( w1、各道次工作輥徑
# ~/ i3 g( K& L+ u1 @4 J. C& b

道次	6	7 5 W! X3 y5 a8 j1 j) }; d$ ~	8 0 X, e9 X0 L, l# K! y1 _3 t6 I% M	9	10 # r$ ?2 z, [/ u* n) m9 H# P) A	11	12
輥徑mm	840	840	840 0 Y4 S4 L  L# D- Q8 I5 A: W	840 ! ~; L* j$ y6 V/ |2 g0 U5 m3 L  w	840	840 $ p0 s8 U! p6 {8 l	840

1 P+ q! R( S$ F) N) j5 |2、鋼的化學成分
. G; J: I- k% G

鋼種 # {; X1 m& A: Y	C% ; I  O7 e. \+ b5 ?5 A, {	Si%	Mn%	P% - h( ]& ?8 E+ T7 e7 T9 H	S% . c+ Q$ J3 Z9 F; v9 b5 `
A3	0.14～0.22	0.12～0.30	0.40～0.70 3 m* B: `' J9 n* ~9 B	≤0.04 * O# n8 q& ^* G( `+ ~* A+ A	≤0.04

. J1 e: B0 k9 P4 S  Y; L3、孔型特征

道次	5 6 d% d( i; C( Z	6	7	8 * n% h( {0 t  m+ V! u4 q	9 " X& e% G8 t6 R! C$ ?	10	11 ) w, a+ ]8 B! }- @2 u8 Y	12 # `* F" _' e. r( i
面積mm2 . }# S4 G' Q6 f- i* g4 w	12984	9130 ' u2 g9 J  l  ]7 y1 ~	6783	5210	3902   b( t8 M5 j, w7 Q- Y	3109   N9 @; b1 O% O* @* @; ]	2658	2570
孔型寬mm * [  h/ }7 I: r  \- I	180 * V$ c9 e" D, x! B2 ?# G	188.14 , I! J+ r3 J. M  I2 i	186.12	184.36	188.76	185.54	185.28	183.75
等效矩形高度mm	72.13 4 l" V& z1 m, I( {# W: F) d	48.53	36.44	28.26	20.67	16.76	14.30	13.99 " y. n; f4 v+ d( L3 h9 o% k
延伸率	. y: W* R6 [1 [9 d	1.4	1.34 % q' {: c0 O* _	1.33	1.26 . P9 K9 k2 ?3 E, N# V3 I% e	1.27	1.14	1.05 5 A0 N# x. m/ z: \5 y0 F

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4、實測數據
7 I: j5 v8 i1 f" S8 S( }+ T" ^

道次 7 B9 `6 @) W1 }	6 4 j- J  p/ k* I0 @( V' _( ^/ e	7 " g! `& ?2 r$ p5 c# Y- I" Y" ]	8	9 0 ^8 Z. ]6 b, t0 i	10 7 R; U) D4 d- y	11 $ ^' x# d& E6 E7 b" I; ^. ]& [	12
軋制壓力T	327 & w9 \: d/ `8 {  Q9 p! p	283	228 . @( G7 q3 ]- f( A5 Q) S	381	213	140 ( W8 V5 m/ i- V; a+ H9 \( y	325
速度rpm	63	71	63	71	59 ; a, j3 ?0 D- T- e	71	59
線速度m/s	2.769	3.121 3 P+ O# W4 z( S	2.770	3.121	2.594	3.121 4 R* y% n9 g" ~6 \- [* H	2.594
實測平均延伸率 ( e6 ]+ J2 [! C1 C  y% A! `4 j! y	1.5	1.19	1.24	1.42 " a4 b, g) N$ F& L: }* {2 R	1.22	1.18	1.06   R: `* {4 r1 c% ]. E1 x5 r

- f" G0 v) M. ^/ m* p% \5、愛克倫達公式的描述：
0 J4 Y: }' |" N3 _: \; m  軋制壓力：P=p×F
. \7 K& I/ I; ~7 wp——單位平均軋制壓力
8 q) q: Y: `- n9 g
* v& v7 l8 l9 |# k9 N5 R7 R
F——接觸面在水平面上的投影
單位軋制壓力：

! Q: K9 i& y$ Y6 ]) S, kp = （1+m）（K+ηε）
0 B! T5 h' B3 C/ R3 Q0 B2 A! [  hm——外摩擦對單位軋制壓力影響系數
                         η——粘性系數
" U+ E9 A9 w: E, Y
K——化學成分修正系數
' ?3 h0 T; l- ]3 b% s1 v9 X                          ε——平均變形速度
9 v$ Y" h. _: n3 A& R( x
外摩擦系數：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
0 i1 D8 o& z' Q% i9 {- i- Bf = α（1.05－0.0005t）
$ ~" x6 N' i; h, ?t — 軋件溫度


α— 鐵軋輥系數0.8
粘性系數：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
化學成分修正系數：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
' \" D8 }( T: F; S平均變形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

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6、計算
, L/ ^" O5 M7 @0 Y以12道次為例進行計算：
f =α（1.05－0.0005t）= 0.8×（1.05－0.0005×800）=0.52
m= [1.6×0.52×（0.42×0.00031）1/2－1.2×0.00031]/（0.0143+0.01399）
4 V) r3 ^+ J  C' I
& P9 F# A& ?/ e0 b7 |' P0 y= 0.3224
3 J4 S: `. B, r7 u( [η= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
) R  T$ I1 l$ ]= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa
ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）
0 }6 p6 W# u+ M; R  d( ~
! f- T, k- w2 L' E; S+ A, o=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）
. t- j7 h# l) o! \- i' H1 L
=0.14095/0.02829 = 4.98
F = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2
0 }1 b# y2 Y# N$ B& S
. g8 [3 u4 w7 ~3 N) q' d5 |3 y=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/2
% {1 W# u1 O' Q/ h5 j1 p) |
=0.0021m2
K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa

= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa
) n2 C7 I- z2 _8 x- F2 m& Y
, [4 O# Z/ R, J% Q0 @% ~/ l=
12.78×10Mpa
+ m8 ~: |& T* d$ D( }
8 \8 T9 C4 A0 o9 c  o4 xp = （1+m）（K+ηε）

9 |) |- p$ {& l1 F% S( q& z= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa
& M6 F! M3 V# `3 ]
=17.30×10Mpa
0 \7 f" |% v& B, u# r1 n2 LP = p×F = 17.30×0.0021×10MN

; P% f5 Y4 w0 n9 D= 0.3633×106N =36.33 T
( C6 [! s: J9 }5 }7 U  G同理：11道次
f = 0.52
m = 0.766
η= 0.06×10 Mpa
' e8 h6 L- g3 G" e) s5 n) z2 sε= 15.38

: b* \# L7 M0 m; j' s& y9 ^& s' _
+ V' M8 n2 M" Y0 f  uF = 0.00596m2
K=12.78×10Mpa
+ u: [1 q1 Y; r  y0 [1 d/ ~0 y: ~p = 24.20×10Mpa
P = 144 T
) F- P0 S! x& H+ N( m; t: r10道次：
" J/ ]3 W% A. E  ?f = 0.52
5 S3 P+ I( Y# C6 L# y& i, Om = 0.765
4 R1 |/ Z, e) n$ ]/ a) Kη= 0.06×10 Mpa
ε= 13.37
F = 0.007575m2
K=12.78×10Mpa

p = 24.11×10Mpa
: _: u$ H7 u  E, i: mP = 183 T

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9道次：
f = 0.52     m = 0.774    η= 0.06×10Mpa   ε= 17.15    F = 0.0105m2
' {% ^9 p/ O9 g- J8 D3 GK=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T
8道次：
( s2 W; L4 i- k: q/ k) L7 S) pf = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
4 a  A. M: q( p( J' _K=12.78×10Mpa        p = 21.62×10Mpa      P = 233 T
( ?/ r$ S  c" M4 u7道次：
f = 0.52     m = 0.527    η= 0.06×10Mpa   ε= 12.46     F = 0.0133m2
/ P0 ]3 g# H& w2 D* o, \7 oK=12.78×10Mpa        p = 20.66×10Mpa      P = 275T
6道次：
( M1 o  s7 b) `/ w" K0 Vf = 0.52     m = 0.4518    η= 0.06×10Mpa   ε= 10.88    F = 0.0182m2
. u1 H# b  t8 Z0 N5 m$ n4 `, RK=12.78×10Mpa        p = 19.50×10Mpa      P = 355 T
1 p+ G- h4 ?; \- d; O+ H; f4 X9 ^
3 m, s# a8 _/ Z6 |比較（單位：噸，T）
- e8 D- X& t9 E- k( S( }. ]  s2 t道次        6        7        8        9        10        11        12
6 @. m" O5 j4 @6 Q8 S9 \/ M實測        327        283        228        381        213        140        325
/ c3 \5 P0 }9 C: y計算        355        275        233        257        183        144        36
7 z, h0 q  B6 x: {+ m% I計算與實測差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

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- |- R7 Y- V. j8 j9 s; w" g

2 `, e: \5 [0 ]. o圖中可以分析出：
（1）
: r' Z6 X  K5 {" A* z; _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。
, P8 D4 o& T7 k5 X7 y（2）
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。
6 L: g5 o- t8 ^) n4 \結論：
# L3 f: |: i' v3 e5 \" z" X1、
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；
2、
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；
2 V9 |. j1 o. c; M& ~3、
愛克倫達公式未考慮“壓力”軋制情況。
, o) c5 ~  S8 I! K4、
9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。
  u2 ~8 p  e2 k" V8 Y) k
8 k+ D# h/ [9 C5 j1 x[ 本帖最后由 重慶鐵匠 于 2008-9-2 20:30 編輯 ]

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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

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好了，圖片上了，只是在最后了，大家將就看，呵呵，不好意思了

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老大，這樣的原創，是否可以＋精呢，呵呵

cjlgl

好帖，十分感謝，學習了。

50350806

太好了，真有幫助，謝謝了