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。
) X: |/ G8 p3 T+ q! R基本條件：
1、各道次工作輥徑
5 {/ [' E# B: o+ q6 s) b$ ^

道次	6	7	8	9 ) U* T  }7 L4 n0 R% O- y1 d  c	10	11	12
輥徑mm	840	840 9 e) H( j) a# w" M$ h. {' F	840	840 1 X- ]# u7 t6 S0 q	840 ) u8 A8 w1 c5 f  r	840 ; G  q) I" P; l% s% Z; b, X' I	840 ; j" u6 E: a' L

2 h* V; Q! a, K& g# t: s  i9 Y2 W2、鋼的化學成分
0 C% M' v3 Z2 C7 d' z3 q! z& R, h

鋼種	C% , d* N  |8 t& P) W! G	Si%	Mn% , `8 N: \$ G" B! V! |7 E	P%	S% ( D/ ~/ ?7 m% U4 ?* s  x* d; I
A3 , X& i( k' l1 w6 r/ U; t& T	0.14～0.22	0.12～0.30	0.40～0.70	≤0.04 0 F4 {6 v7 j8 D	≤0.04 , X0 i9 E8 t1 ~, Y( G, \' c! H, ^

6 ~3 w/ R  O7 k3、孔型特征

道次	5 $ T7 W! s" j) y( x. r- d	6	7	8	9	10	11	12
面積mm2 7 m2 u( k+ f9 b8 I	12984	9130	6783 3 H0 B  a( s0 m	5210 4 r) X& s# D  [4 F: l4 `	3902	3109 * ~* d' }; h% ?: ]	2658	2570
孔型寬mm	180	188.14	186.12 3 R" r& r6 b! {; L	184.36	188.76 4 X0 {2 S2 x7 o	185.54	185.28	183.75 ) P  j) a1 I1 r( U0 S6 p& Y7 ]4 }
等效矩形高度mm 0 P4 ]$ ?6 A$ u! i# P, u8 O$ y	72.13	48.53 7 |( {6 p  T7 W7 X, G	36.44	28.26 ( h) I- Q% L+ [4 q; f% I	20.67	16.76 5 H" f7 |) x6 r% A	14.30 6 O9 T8 b9 c4 a1 B' c. ^& \9 R	13.99
延伸率	) q; F' t! z+ p$ t	1.4	1.34	1.33	1.26	1.27	1.14 % @# Z4 c- }; a1 j1 s0 F2 J	1.05 0 B( F$ L+ |* C" A& z

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4、實測數據

道次	6 : X8 c0 x: O% }* C	7 & b! B. z( C+ w2 G; x# P, W" ~	8 " a& c+ o* t3 N& i6 \2 t' t	9 . b6 `) I, Y; e0 b+ Y+ P0 ]	10	11	12 " V+ ^4 u. N0 l/ r1 t- }" B4 C# K
軋制壓力T	327	283	228	381	213	140 6 ]" s# H) s6 _& A3 C$ @  v	325 - v6 J- r( p* h
速度rpm 4 p2 u. o! x  m	63	71	63 & g1 ~2 V# n  z* G' v  ]	71 1 o& `- Q7 e2 O+ w	59	71 & U3 ~1 _8 e1 ]$ r5 ?	59
線速度m/s	2.769 & I" K0 E3 Q# F& x: _- a. i	3.121	2.770 6 Y1 E8 v) S* o2 g' p/ A  R	3.121 4 _! e$ T- }5 t1 Q. k  u6 y) B0 Z4 }	2.594 $ d1 E* K( \* ]+ s5 S' W6 e	3.121   `% Q+ V3 D" D+ m! G$ g  B	2.594 - N) G4 f  _$ G; X, Z2 R  R
實測平均延伸率 1 G8 b9 D5 v9 a; b( e	1.5	1.19	1.24	1.42 6 r& W. j6 c5 y3 d! J. t; n: \9 c0 ]	1.22 7 K( w. C0 f' T9 W8 h7 M4 ?	1.18	1.06

7 ^6 k6 h  j. G9 J5、愛克倫達公式的描述：
  軋制壓力：P=p×F
p——單位平均軋制壓力
+ L0 ~6 ~. y; t' V) I4 N
; L1 s2 [# U4 j- S& [6 d; x
F——接觸面在水平面上的投影
單位軋制壓力：

p = （1+m）（K+ηε）
- a; y6 `2 \* km——外摩擦對單位軋制壓力影響系數
2 x  x/ i% d! @5 i8 B# c# ^                         η——粘性系數

K——化學成分修正系數
7 c0 P3 X# g+ {; `& D  _3 ~0 M. T                          ε——平均變形速度

. C* v! j- F. i  r6 T外摩擦系數：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
) h( r, c- Q4 n7 ?. j2 S5 Nf = α（1.05－0.0005t）
3 v' I- [% w( ?2 U# g: `t — 軋件溫度
9 b7 o- `' B4 i1 a  J  m8 n1 K

α— 鐵軋輥系數0.8
7 u' m5 k/ \1 _. y粘性系數：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
/ ?- J. s0 K  S7 g7 j/ _) o+ C+ }化學成分修正系數：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
% {: x% ]5 J' h8 o! j/ C% p4 T平均變形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

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6、計算
+ z" J# j9 U! H. `以12道次為例進行計算：
7 L' ?$ C: y3 J4 [! B1 R. V, Qf =α（1.05－0.0005t）= 0.8×（1.05－0.0005×800）=0.52
3 e, F6 a: f+ `m= [1.6×0.52×（0.42×0.00031）1/2－1.2×0.00031]/（0.0143+0.01399）

* \9 f, ^1 S' `& f# l+ d# T% E= 0.3224
8 t$ a1 n& S2 Wη= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
* ~6 |# `  _& l2 N' ?, r% |  `= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa
ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）
  a% ~6 T' M" |( l( }4 Q' a
; X/ ~& B  c% k; i=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）

4 k5 o% q  ], t! w1 _+ H- h) U3 w=0.14095/0.02829 = 4.98
2 {' t: I- P' }8 b, w8 cF = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2
- d' }* ?. K6 @+ G
=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/2

- P1 {: k8 d( C$ j; p$ X# ~=0.0021m2
K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa

= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa

=
% j; G: Y# U+ T12.78×10Mpa
5 H+ ^8 {3 Y! U
, z8 i4 q5 p; Hp = （1+m）（K+ηε）

; q) i/ m) a; i9 |  t# k= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa
0 G" O8 Q4 j8 o& h8 A
1 f' a+ W+ c# F=17.30×10Mpa
P = p×F = 17.30×0.0021×10MN

+ y% n0 c! |5 I" p* Y; [( o= 0.3633×106N =36.33 T
; L. A4 t) `4 B同理：11道次
& \, d3 B2 C+ @/ tf = 0.52
m = 0.766
& q. c( v" \& f  uη= 0.06×10 Mpa
ε= 15.38
* u! v$ ]) s4 B7 z  ~& N+ l
9 T* F* \; @2 q' t, M# x  Z" X& {$ w5 c
! Z7 O' y% o  G9 P# Y/ b% |F = 0.00596m2
3 V: j6 f. z0 l( C5 u7 |0 GK=12.78×10Mpa
p = 24.20×10Mpa
6 k7 k- B. v& r5 \8 x) XP = 144 T
10道次：
6 m7 w+ H6 M: O( q& Tf = 0.52
m = 0.765
η= 0.06×10 Mpa
ε= 13.37
F = 0.007575m2
9 M: \2 D5 X: P2 ]K=12.78×10Mpa

p = 24.11×10Mpa
P = 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
K=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T
. k9 H6 b0 x# n+ j5 p8道次：
9 z5 t6 t3 X$ x3 W+ {f = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
. W) S( c9 F% D8 v: ^K=12.78×10Mpa        p = 21.62×10Mpa      P = 233 T
7 Z# b7 o/ v( F) S4 t7道次：
f = 0.52     m = 0.527    η= 0.06×10Mpa   ε= 12.46     F = 0.0133m2
K=12.78×10Mpa        p = 20.66×10Mpa      P = 275T
3 v. O  a- C' r9 W6道次：
, d. w- |1 P! j) p9 _6 Af = 0.52     m = 0.4518    η= 0.06×10Mpa   ε= 10.88    F = 0.0182m2
K=12.78×10Mpa        p = 19.50×10Mpa      P = 355 T
) C6 {4 I5 ?* p9 P) o& I4 Y7 B$ L
比較（單位：噸，T）
道次        6        7        8        9        10        11        12
6 t- I) \" k6 h實測        327        283        228        381        213        140        325
. w; P3 a3 X! ?4 j) Q計算        355        275        233        257        183        144        36
計算與實測差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

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0 F' O5 R2 t9 ]) `

圖中可以分析出：
2 \) {0 g) j7 H+ {+ a$ x（1）
. Q6 A5 ]7 `5 x% G6、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。
6 X2 B3 y6 b  Z1 K1 R2 m' {5 G$ Q% g（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。
! x* {( c: N7 m: N- w' r結論：
8 V4 D4 [+ w, O- r3 W1、
1 J% C+ V. B5 D  c7 Z: S, [6 f. y# {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；
1 g1 ]: V& M  I8 j; o2、
2 W3 A+ Q& |* a; j! R- `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；
3、
1 p9 ?! F; y2 c8 Y' [9 E& f愛克倫達公式未考慮“壓力”軋制情況。
! j. R! R/ c) F+ d4、
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。

0 j8 Z8 V8 u: q* G[ 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