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：
1 \, G' l( u2 V6 l1987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。
基本條件：
. I3 n8 G8 G2 u4 w! m1、各道次工作輥徑

道次	6 ( s; t: h4 B) c	7 : ^: \1 _$ f! n. m  D	8 ) w2 s) j* ]/ `0 y( M. J	9 ' Z8 _: l" m# Y8 n3 L8 O4 m	10	11 4 ]2 P' d0 \1 M, \	12
輥徑mm ; R% a2 C$ l$ N& |	840 8 w4 {  p" n6 q. y3 Y0 [+ B	840 " B% e: d8 l$ B9 Y  W  g& x0 s	840 : B3 U! p/ l: s	840 + f5 G. H8 ]: ^: X  t  k	840	840	840 6 t% i9 H, C( k2 I5 g+ e

2、鋼的化學成分
8 b- v+ r! D- s$ D

鋼種	C% 5 c3 J( b* \& K	Si%	Mn% , N* d0 q3 l  }+ o	P%	S%
A3 $ L% B0 B/ F8 P5 y, }& q	0.14～0.22	0.12～0.30	0.40～0.70	≤0.04	≤0.04

. a" \0 f  }9 p/ Y' ~0 `- H3、孔型特征

道次 $ E: q6 _9 ^( @; u	5	6	7	8	9	10 * b7 |; C/ S. J: \9 X	11 6 ]1 L% E* b+ `2 k6 Q' I* E	12 " ^& ^: W, ]7 R6 G4 E* n0 t" A3 p
面積mm2	12984	9130	6783	5210 , t1 t$ P, y8 u4 O# `5 N  m$ l3 f	3902	3109	2658 - a6 _" V% J: B  G' `& i* }	2570 ! l& ?3 w/ k( V3 a1 s
孔型寬mm	180 2 v% ^3 j. G( P	188.14	186.12	184.36 8 D  U. k2 V  s	188.76 ) u& O& k6 C& s: `9 y( q	185.54 ( g, l+ s; L  s( ^! i% N	185.28 7 Z4 U7 [% ~! D: }  }	183.75
等效矩形高度mm % l8 P+ d: B. k) o( x	72.13	48.53 # n& ?: J; }* G4 T  X3 [	36.44 . [0 N* W- T& O+ z	28.26 $ S/ k9 ~0 I4 t2 @9 W# g8 e	20.67	16.76	14.30 3 T0 _/ f0 v  Q% C- B	13.99 7 P. @1 N0 I9 k) Q! `, Y+ X8 b
延伸率 . J7 x6 ?5 r2 F6 O; H	2 Q0 H, @- b- r/ V! j5 u	1.4 3 Y* v1 ]$ t& k$ a7 _	1.34	1.33 % B6 b; S" M8 K3 l, U	1.26	1.27 6 y9 J& B! n1 j* r( _% W7 G3 }	1.14 - E1 I7 Y: I7 d& V	1.05

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4、實測數據
) y& P/ `- o( s4 g& S5 h! c

道次	6 + u) |$ b! W8 \* {' s9 A/ e0 \; [	7	8 7 l0 |1 C7 r1 J7 C% y3 x	9 7 r/ a6 [/ v& y$ r( s6 u$ u) @3 y	10	11   u5 G2 V/ \1 _2 P	12 , s* H# T2 m! I8 W
軋制壓力T ; D; ]% L. e" n	327 - H; s5 m! m- h( i) ^- y7 k6 u	283 , i  Z' e$ s4 F0 i, u% f1 R	228 # T7 |7 U7 o* b0 s, M) e" D% q	381 & e0 r- _: g/ o0 J; f2 F3 U0 k	213 9 T' y5 `0 h4 k7 D  }4 W	140   P* @$ O' F1 z6 k2 V( t' M	325
速度rpm ) d8 U3 i% J/ `" U" R; O+ Z	63	71	63   U- c; C  a! X1 ^; K2 L	71 7 A* F! r% c6 d7 T# ?	59 $ t' d9 [" M3 w	71 . X* B5 T9 j& W+ Z/ [1 X- E* d& E% V	59
線速度m/s	2.769	3.121 & x% E8 h6 T& U2 D) h/ e2 c	2.770	3.121 6 Q6 V  P+ Y, L% j2 q' I7 P	2.594	3.121	2.594 2 {9 {- L* ~$ m' p: t2 z+ ]
實測平均延伸率 + O4 x$ t; `- L0 z1 A6 a% i	1.5 ' n% g- m0 ]' y: }$ t0 U	1.19   Q. x9 I% Y. K7 V+ A	1.24	1.42	1.22 " j- g" j$ `; Z) j+ r" z	1.18	1.06

& Y$ [8 q1 g$ k: i" a: Z5、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
$ ^0 C9 e( W) v4 @
# Z. B  w1 K4 g9 r$ Z
/ W+ Y8 J: t5 [- OF——接觸面在水平面上的投影
" Z! ~) ]  f) b9 g# d+ k& F) T單位軋制壓力：
+ f! c/ R* B5 n
5 b4 n! v  S: {' ip = （1+m）（K+ηε）
m——外摩擦對單位軋制壓力影響系數
! x9 @3 h, k% M: p: M& b                         η——粘性系數
8 T! D' f  r! n
K——化學成分修正系數
& D0 i: ]9 }6 n" ^& q                          ε——平均變形速度
+ \3 k. b9 b! g: j( A2 j% ]7 f
% O# J8 V9 ~5 l, p6 x9 k7 d# m外摩擦系數：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
f = α（1.05－0.0005t）
( r% P1 x5 m0 ^0 I' q/ at — 軋件溫度

+ U0 s4 `6 ]9 W
α— 鐵軋輥系數0.8
, [9 x7 y) r5 o4 E7 L' n- R4 \粘性系數：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
6 a! M. G, b3 H) d. A/ e! k5 E9 }, X! Z化學成分修正系數：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
平均變形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

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6、計算
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）
$ G3 [2 e3 {! A8 j' s2 ^
9 W" q! l5 N: U  L1 X5 ^# A= 0.3224
η= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
. u* h. F) ~  s+ K% L9 W= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa
ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）
3 A' h# ~4 A+ B
& _* k3 g. Z7 G% K=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）
8 N  i8 L: w. _5 Z
; G- ?) c$ d" ^9 T. E0 a=0.14095/0.02829 = 4.98
& k7 M$ {6 a! |% h& _2 \4 DF = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2
, V& T' T2 `. e! @# a# }
2 m) n) w& d+ c3 p" B+ y+ P2 l' }% }=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/2

=0.0021m2
: O9 O8 h$ A9 z5 a6 D$ K0 jK = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
' W; t* p3 O& E  O3 B& k
= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa

=
5 U/ _* M' H* S, d12.78×10Mpa

p = （1+m）（K+ηε）

1 [9 y! I1 H$ `% D$ ^= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa

=17.30×10Mpa
) `$ O4 ^1 f5 r1 e4 R7 dP = p×F = 17.30×0.0021×10MN

: g, z; s+ t8 J= 0.3633×106N =36.33 T
同理：11道次
f = 0.52
m = 0.766
η= 0.06×10 Mpa
7 h4 w/ C) c- t5 `ε= 15.38

' D6 H" @& H% j: \1 N- N: p
F = 0.00596m2
9 C/ _3 K  j+ j7 GK=12.78×10Mpa
* M: C3 U! n6 Q. @/ zp = 24.20×10Mpa
P = 144 T
10道次：
f = 0.52
m = 0.765
η= 0.06×10 Mpa
ε= 13.37
' ?9 B( k- v" N7 pF = 0.007575m2
K=12.78×10Mpa
% B8 p. |7 J$ M: Z
. |, b, C# E8 Y0 n8 [0 @p = 24.11×10Mpa
P = 183 T

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9道次：
! a4 y6 M, }5 U) d3 G# p  P2 \f = 0.52     m = 0.774    η= 0.06×10Mpa   ε= 17.15    F = 0.0105m2
" v6 z5 ?4 G( uK=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T
! H2 w+ i& n' A& c3 s4 ?3 n3 e: y8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：
: x& }  c% z" c  C4 M& W" r9 hf = 0.52     m = 0.527    η= 0.06×10Mpa   ε= 12.46     F = 0.0133m2
1 V: Q9 r2 j- \3 P  IK=12.78×10Mpa        p = 20.66×10Mpa      P = 275T
3 U$ q8 Z1 k5 Z% _0 _: {/ m! P! U+ f" _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

& p% V9 _5 b* c! }比較（單位：噸，T）
( ~! A9 M) s7 ]. B4 b( p道次        6        7        8        9        10        11        12
/ P! ^/ p' x* D/ @5 Z實測        327        283        228        381        213        140        325
" D% p) G  }( ?# \# l計算        355        275        233        257        183        144        36
( r( v' h  }1 r, \計算與實測差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

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8 r1 V6 K) W5 f% r

圖中可以分析出：
, \7 e0 K5 E( c& h3 @3 O: Q, o& Z（1）
7 |! }2 o9 i: k8 |5 l5 t6、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。
（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。
結論：
3 ]3 c" J" w  n1、
- ?* Q! N+ E: ?7 U& M+ l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；
# ?* E! T3 Q) o, L; ?2、
( `  f+ {7 f% ~# U* z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 U$ Q0 `* \) t+ o6 ?& a: p  e1 z, ?3、
愛克倫達公式未考慮“壓力”軋制情況。
! }8 V5 p2 f' M1 G. {4、
# B7 @4 a- n3 [4 `4 z) x& o8 h3 @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。
" y, f' ^& G8 |2 o
* Y) y5 a2 l6 m, ~/ P' W5 K& s[ 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