发一份轧制压力计算和测量比较，本人前几年的东西

重庆铁匠

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。
- N# b/ W. u  k基本条件：
1、各道次工作辊径

道次	6	7 0 s7 k9 |8 k" d+ V7 v6 P, O2 e' m	8	9	10	11 2 B- W7 j; s" ]% v# b- x: d	12 ! T  I/ {' w* ?7 R5 ]
辊径mm 6 r: r& z5 T6 W/ ]9 B- J( ~	840 ; {. j, p6 E2 t9 n+ T( I, ~, V* D	840 5 V1 H& I+ r4 d3 x4 V+ E	840	840 & H! t, [7 Z* u1 _" g	840 7 z5 G! R  [) _- G2 B8 x	840 9 Q* b- y* n$ Z6 _' r	840

2、钢的化学成分
1 S, Q: R1 w: H! N! G& x+ I- s  t% d

钢种 5 h' c0 q! P& W5 b6 E8 R; B	C%	Si% $ E" q# _5 A. ?8 d9 q  Q4 M; i) Z) b% ^	Mn%   J% H! P/ K3 S! `: n/ p	P% ! k  Y6 W9 @7 x" l( B	S%   g. a' `! w# _/ V% K
A3 ! T7 g$ E1 W; o& G- f	0.14～0.22 5 B+ C% x" K* q' X% P/ X2 T	0.12～0.30 ! g( M5 r/ D! S2 E7 A	0.40～0.70	≤0.04 + P6 n. X) w& c. u, X7 w/ Q	≤0.04 + a% G+ O7 H0 \1 Z% @4 b' u

3、孔型特征

道次	5	6 4 M; Z) K0 [4 v5 Z	7	8 % E0 J# ~- i2 l8 g1 }9 @3 L7 B" v	9 8 J% a& n$ z/ k. Q6 e8 E# f	10 5 j6 J: z  c6 \' F/ {' x9 l# O' P9 X% ^	11	12
面积mm2	12984	9130	6783 ; b/ m" ]/ U- S	5210 ) L+ B$ Y" I: i# ]" p	3902	3109 $ r9 U. y" l- e/ A, d	2658 7 Y+ ?1 i! q- _, y- [4 F	2570
孔型宽mm	180	188.14	186.12 / O$ I; P6 W& P1 w1 x	184.36 $ I* I/ e5 T% z# H: d, p( T3 K	188.76	185.54 + [# H" t! `* ^# V9 k	185.28	183.75   K) h# k9 ^4 t" B8 u, P9 Y; ^" L
等效矩形高度mm	72.13 , `6 H  S) i( x4 R5 I	48.53 " d: @/ D+ e1 Y	36.44	28.26	20.67 ) ]6 C- w6 y0 a$ ~- B	16.76	14.30 7 i2 r$ t4 x7 P1 \+ G	13.99 ' g) h; n% V% ^: Y% w9 Z1 ~$ @
延伸率 5 f% O5 Q! Q0 R1 u1 y		1.4	1.34	1.33 6 [0 B2 n0 e4 V9 C6 M; w	1.26 2 `- R* t% h9 O! I' V	1.27	1.14	1.05

重庆铁匠

4、实测数据
4 ~1 J$ K# o" h" ^: G6 O2 y3 q

道次 9 L1 T4 [! t: R/ T1 }' X	6 # q  A4 S$ a! \& Y' w- F- R/ O	7 8 v7 B" ]4 }2 p/ q; b* ~. R0 Z	8	9	10	11	12 : e0 d, p! s2 Q, T/ e
轧制压力T ; a/ T; v/ F  M% `! O% z	327	283 # c) @# ?4 E( Y" E2 L- [. _! ]2 q	228	381	213	140 % e0 D  d# y9 l* J& G5 I	325 0 N1 b) Q7 M. R/ N
速度rpm	63 ; }4 o# J* g' w- p	71	63	71	59 ' ^/ H3 r* f0 Q0 b; |2 E; ^	71	59 1 N1 v# p" A* e! U. _; d
线速度m/s	2.769 ' B' j- Q" @! G% ?2 M' c# R+ X, D	3.121	2.770	3.121	2.594	3.121 5 G  n: h! u4 o# I0 E  P- G0 m	2.594 : j; f, Q+ K6 k7 Q4 U6 `0 s
实测平均延伸率 3 h8 w! Q& H: {# M8 M' c7 I( U1 c	1.5	1.19 ! A4 ?6 n9 I* {" l: J9 I" x	1.24 % b. P7 }$ m3 e$ B. E	1.42 0 d/ J6 q6 s. f	1.22	1.18 . h: k% a) E& S) P/ B- c* w	1.06

8 u* q; y  L7 E7 S; K# t+ _5、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
) X% J3 X6 ?7 V

: X5 _) `; h- ~8 U, N( Z* \" |F——接触面在水平面上的投影
3 n) ?( o7 U. \) w( j/ m单位轧制压力：

- |( ?9 ^8 }& m3 Kp = （1+m）（K+ηε）
. M8 T) |0 J' }m——外摩擦对单位轧制压力影响系数
* |* U( N+ _2 t& A/ s" M% I! Q. Q                         η——粘性系数
  K4 d. h: _8 R  k$ K. h8 O/ z
K——化学成分修正系数
                          ε——平均变形速度
8 ^: w% T1 m7 K1 _
外摩擦系数：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
f = α（1.05－0.0005t）
2 n* Q  V9 m7 H6 ut — 轧件温度
+ b+ _  L" {1 W9 e# }' E4 d

# @# J$ N) Y! Y1 L" Rα— 铁轧辊系数0.8
1 B# n8 ~0 _3 ]! c0 ?/ z! p) Q# K) |粘性系数：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
, b! T" E9 s  a  V$ z1 ^* B化学成分修正系数：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
平均变形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

重庆铁匠

6、计算
以12道次为例进行计算：
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）

- }# @% N! a& O( Z= 0.3224
+ d0 A4 X5 C% y" zη= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa
ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）

=0.14095/0.02829 = 4.98
F = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2

=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/2
$ Z0 X, S* ~# c; w7 l
=0.0021m2
. Q- V, }" l, YK = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa

= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa

=
12.78×10Mpa
* b4 v! I5 p% n, }' A$ Y3 E: D3 h
; |$ V4 Z/ ^0 z5 kp = （1+m）（K+ηε）
* G/ m" \) _# s
3 r7 c) v1 `# k= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa

=17.30×10Mpa
P = p×F = 17.30×0.0021×10MN
- s2 E( ^) d3 A3 N9 {( I
= 0.3633×106N =36.33 T
2 Y1 Y. M# L2 j' G同理：11道次
f = 0.52
m = 0.766
2 t2 s! u9 q# ?: Wη= 0.06×10 Mpa
, V' C0 v: i* X1 Dε= 15.38
( b" o# l2 E7 F  `9 v1 f$ k. M

# N3 ^  M& q! n4 D& _5 E! _F = 0.00596m2
* ^0 F* P) h9 v7 _! }K=12.78×10Mpa
& G; E9 c( w7 V) K% zp = 24.20×10Mpa
, x) q+ n4 T/ Z  |& y7 G7 zP = 144 T
" r9 [/ V, C2 f8 i2 H, @4 [10道次：
f = 0.52
& d4 k1 a/ ~6 h+ r, a7 T2 Hm = 0.765
η= 0.06×10 Mpa
ε= 13.37
F = 0.007575m2
9 h7 S7 @" j+ m; P# tK=12.78×10Mpa

p = 24.11×10Mpa
P = 183 T

重庆铁匠

9道次：
. B- D" S* ?0 {/ m2 R* q3 ^1 w$ If = 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
" `& e# B. Q. M7 t& ~0 n8道次：
f = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
3 K8 Z, ?& B) i, @: q: xK=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
6道次：
f = 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
2 z1 s2 H6 y3 F/ \: n" ]
比较（单位：吨，T）
道次        6        7        8        9        10        11        12
实测        327        283        228        381        213        140        325
计算        355        275        233        257        183        144        36
) E1 E) F/ w" a! S# J计算与实测差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

重庆铁匠

# S2 `+ `- s7 ?+ x2 z
9 G3 B; c  ^/ ^* I; O8 h0 y7 v
7 |; H& }! \  C* g! e图中可以分析出：
6 ]" t0 z6 P/ Z1 L' S' _（1）
6、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。
- }: c5 H* v) I$ O% K3 E（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。
& w. O9 F+ H# Z, g结论：
) S( ?& M8 v; |$ D$ c' C6 e; p1、
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；
2、
' C$ `+ J+ `% K! w* z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；
: G1 \- B: ?' ]9 l3 l2 J3、
8 L4 t0 g. P2 i7 g爱克伦达公式未考虑“压力”轧制情况。
  Y6 h2 M' r" m9 z8 r4、
( W& D: ]( }0 D0 A6 S" [1 b9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。
5 ^" R) }8 e# A* v1 _) T
! u/ K5 ~# O3 v* e- S0 h[ 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