发一份轧制压力计算和测量比较，本人前几年的东西

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爱克伦达公式计算18a槽钢的轧制压力与实测值之比较

传统理论计算轧制压力的公式普遍选用爱克伦达公式，该公式是一个估算轧制压力的半经验公式，往往参数的选用会直接影响轧制压力的计算结果，在生产中不可能对所有品种的轧制压力均进行实测，只能从某些理论经验中有依据地推断，可以得到轧机负荷较为准确的估计。这样就可以充分发挥轧机的能力，合理利用设备。所以对轧制压力的实测值和理论计算的比较有必要：
1987年11月份＊＊＊厂对型钢φ800轧机进行了轧制压力和轧制力矩的测量。从87年1月14日～11月24日由北京钢铁学院邹家祥教授组织，同大轧厂技术人员一道对φ75圆钢和18a槽钢进行了粗精轧工4个机架的测量。从以往的经验所知：爱克伦达公式对简单断面的圆钢、椭圆及矩形坯等计算轧制压力都比较接近真实值，所以本次比较仅选用精轧机列明显有腿长的孔型进行计算，以了解异型材的理论计算轧制压力和实测值的差距。
基本条件：
' ~. f' D6 n9 O3 E; ]: }& x1、各道次工作辊径
2 b% W" N/ P2 D* {+ p/ R

道次 ) i1 o' J9 @  [7 W	6	7 ( w% S) m$ d1 z3 B	8	9	10	11	12
辊径mm , X. {6 @7 c" ?$ n% f- W	840	840	840 # _4 i3 w7 e# F3 U* d	840	840	840 6 l1 V0 S  e1 r3 v# d, F' B	840

2、钢的化学成分

钢种	C%	Si% 4 z' j  P3 H7 j: y% `3 q1 a	Mn% ) I3 p9 _: N, y/ o1 P6 ?5 ~	P%	S%
A3	0.14～0.22	0.12～0.30	0.40～0.70 ; _; \7 ~8 f+ p. U# r' c$ s( ^1 R# J	≤0.04 ! H: O; I- e! I- s: n	≤0.04

3、孔型特征

道次 " e& i( G  x0 }/ B	5	6	7	8 ; I9 F. Z8 `5 P	9	10 ' z6 V+ X' C0 c8 [. k' R	11	12
面积mm2 2 j, V# D) Y, p- ?+ P% i; e/ o	12984	9130	6783	5210	3902 6 o  [+ @2 c% h" @, t* r# m, R0 t; d	3109	2658 4 F: N) ~+ }6 C! s; U$ D) i# y	2570
孔型宽mm	180 ; _2 g/ j# K- U' x	188.14 : h: j, |5 L3 V5 \* E, S* `( S  L; C/ ~	186.12 4 y% O; \- ~" ]" |9 O% u* F9 h	184.36 2 ]( R, O( |& K  Z7 R% i	188.76 3 r0 X( Z5 M5 {8 e& U	185.54	185.28	183.75
等效矩形高度mm % U7 h3 t( ?) n  l	72.13 / E: D6 s6 A" L( k5 N	48.53 ! s) o; g7 s7 l4 C* T	36.44 % U- C/ X& U' c# b. n8 H	28.26	20.67	16.76	14.30 - M; D7 p' A; f6 O8 d! N- t	13.99
延伸率 8 D" P/ o$ A( p9 B+ C+ v	5 s! t9 M+ W/ l' g5 J	1.4 ( x% |' k! s  u* A9 e* N1 Z	1.34	1.33 " H1 t- }3 G; V1 O" V+ p. c2 Z	1.26 8 m0 V& k- j! C	1.27 3 p/ c+ y& |8 \) D( S	1.14	1.05 ' b! n+ `: T$ L4 D4 C

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4、实测数据
8 r; g% g& u1 r; c+ g3 u

道次 8 N$ l% W$ ^3 a  [. `0 [	6	7	8	9 / K9 J7 p2 K  B% X" E  n$ D	10	11	12 & l) t! ~/ V( _1 x
轧制压力T 4 A$ V4 m  E5 z3 v" U	327 ; O2 ~3 C3 E) f6 c* o( x0 z$ c	283 + A* h. U- \0 V/ E. t	228 6 Z8 [8 a( y' [! r4 i	381	213	140	325 $ v' R) k8 u+ A. C* I  \) i
速度rpm 4 R7 }8 O, R6 V* T2 i* }	63	71 & W) \- U+ L; R, W" R8 F4 Z, X9 W	63 & Q5 s+ O% H6 D4 L	71 ) d+ Q& A+ N' o* x* _( l	59	71	59
线速度m/s / [& x& Z. l+ ?8 k	2.769 6 f! {' V- s* @/ j- w	3.121	2.770 2 e/ W. y6 K) K* U+ x0 K; d	3.121	2.594	3.121	2.594
实测平均延伸率 : S& V0 \: ]7 h: k, R) G6 m	1.5	1.19	1.24 # J# T1 U+ j$ `. z9 T5 j3 v	1.42 & v; n2 j8 @" G% x	1.22   Z$ f0 W4 o. V! |  z% v	1.18 % R* g9 K1 K5 B4 a! K	1.06 5 G8 @8 _8 Y6 H, \$ V2 P. n

6 w) q1 H7 a' d; S/ ?* H( s/ X5、爱克伦达公式的描述：
  轧制压力：P=p×F
p——单位平均轧制压力


  d6 w, |/ z1 aF——接触面在水平面上的投影
单位轧制压力：
( q3 w3 }3 S* l) T. L6 U
p = （1+m）（K+ηε）
' s+ u7 q6 j+ E" P( O* [m——外摩擦对单位轧制压力影响系数
                         η——粘性系数
* s0 j( i# W- x: y" c- Y$ c' q
K——化学成分修正系数
                          ε——平均变形速度

% L1 v  V. q# P  @0 D! G4 v外摩擦系数：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
f = α（1.05－0.0005t）
! R4 `' ^4 @& B8 F- r' Z! _t — 轧件温度
# n- D8 ~% |! t
" Z  @# u& s7 d5 ?0 h: G; R
α— 铁轧辊系数0.8
- C. @3 I, K7 b4 T' }% l( ~粘性系数：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
化学成分修正系数：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
2 `( D- e2 J$ S  n" [% c9 }: ?平均变形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

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6、计算
以12道次为例进行计算：
3 U' R" j% U* E, ~& \1 Ff =α（1.05－0.0005t）= 0.8×（1.05－0.0005×800）=0.52
! p. O+ l7 H' |6 u: nm= [1.6×0.52×（0.42×0.00031）1/2－1.2×0.00031]/（0.0143+0.01399）
( Z3 ^/ C. D4 b, G4 F& R2 v
= 0.3224
1 N- d( }! ?  K* W. ?8 Xη= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa
ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）
. C7 _: K% @' ?9 O: ]* E
=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）
7 \( X/ ~8 K9 t3 A1 l
9 L( @6 R2 v+ e" V=0.14095/0.02829 = 4.98
9 z1 V- s% A3 _3 MF = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2

5 {5 z7 L0 o( F1 v/ {=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/2
: s- ]/ u. t9 t, |% o
- f6 `& y9 Z5 y* l; n( U4 ]=0.0021m2
K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa

= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa

=
12.78×10Mpa
* W" I# _6 L; n: w0 Q3 l# M
p = （1+m）（K+ηε）
' ^3 I* @4 Y, L; v: Z& G1 V
= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa
7 |: z- _: D( K  n0 |
/ l  v; z" |( `  k* v=17.30×10Mpa
P = p×F = 17.30×0.0021×10MN

# I8 G( W$ y2 {0 m! K2 b= 0.3633×106N =36.33 T
同理：11道次
& r% @' s! A7 c5 Sf = 0.52
m = 0.766
η= 0.06×10 Mpa
$ X: D2 h* ^! {  S4 H" Dε= 15.38


F = 0.00596m2
/ ^8 S; m5 O; v8 ^; H2 yK=12.78×10Mpa
p = 24.20×10Mpa
P = 144 T
10道次：
4 w2 m5 Q! l' {6 Z; M+ A% uf = 0.52
1 Z1 l# |, H! B+ }. y# |4 ^& gm = 0.765
- S4 I0 o( e3 e. T, aη= 0.06×10 Mpa
ε= 13.37
F = 0.007575m2
K=12.78×10Mpa

# W( k( c/ J0 S2 G9 C) p! ?p = 24.11×10Mpa
7 {0 [9 B6 @+ U6 C( Y7 _3 zP = 183 T

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9道次：
# w4 a3 z. A3 c% nf = 0.52     m = 0.774    η= 0.06×10Mpa   ε= 17.15    F = 0.0105m2
' h* f1 a7 i1 a" [" u- k4 l1 n' bK=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T
8道次：
f = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
K=12.78×10Mpa        p = 21.62×10Mpa      P = 233 T
7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
8 Y( r: }0 n. f: i, g4 C0 `  f6道次：
/ k* q4 q; D, i' Qf = 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

3 {  i7 D7 }: }' K9 s3 Q& t' ^+ K比较（单位：吨，T）
道次        6        7        8        9        10        11        12
5 F) N2 e$ E- b% l  p9 H实测        327        283        228        381        213        140        325
7 X9 |: b/ z; s6 f计算        355        275        233        257        183        144        36
3 Z0 B% ~' D6 N* I& f" ?计算与实测差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

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图中可以分析出：
（1）
3 h, q$ g1 z4 b( A6 o$ f6、7、8、10、11道次计算结果非常接近，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。
（2）
9道次和12道次计算结果有较大差异。9道次的原因有可能是为了控制腿厚短，强行加大压下量而与孔型设计的尺寸有较大差异；12道次的原因可能是由于为了负公差轧制强行将压下量增大，另有可能是温降较大，在完成道次上轧制温度较低造成斜夹持作用，可能使轧制力急剧增加（腿尖温度较低）。另外设计的延伸率比实际延伸率要大很多也是造成压力增大的原因。
8 B; p' \, _7 U$ s' r- }结论：
$ e, }" H# U/ N) E1 ?+ @& B% N" n& ?! H7 {1、
孔型轧制当中，槽钢是具有双侧壁斜度的孔型，孔型对轧件的夹持作用，引起轧件产生剪力，而爱克伦达公式未考虑孔型影响系数；
5 T" c$ a. Q7 D; X6 q8 n, Q/ {2、
从大体来说，如果合理应用爱克伦达公式可以得出比较理想的结果；
' B$ _/ {. Y/ n" X/ u6 ^2 G3、
0 t4 `6 u1 L% a( q. e9 t爱克伦达公式未考虑“压力”轧制情况。
4、
2 e/ f5 [, j! r9 c& s9和12道次的压力差值从孔型上分析可能是由于8孔和11孔是控制孔，对腿部加工较厚，而9和12道次主要对腿部加工，大的侧压使爱克伦达公式失效。

" p/ U  z) R3 K0 a/ B& L6 D) \6 R[ 本帖最后由 重庆铁匠 于 2008-9-2 20:30 编辑 ]

重庆铁匠

老鹰，累死我了，呵呵，我找半天，不知道怎么把数据比较表传上来，只好下回去找个截屏工具来做图片了

重庆铁匠

好了，图片上了，只是在最后了，大家将就看，呵呵，不好意思了

重庆铁匠

老大，这样的原创，是否可以＋精呢，呵呵

cjlgl

好帖，十分感谢，学习了。

50350806

太好了，真有帮助，谢谢了