卷板机电机驱动功率的计算

收稿日期: 1999 年 2 月 1 日 卷板机电机驱动功率的计算 苏 传 德 (莱芜钢铁总厂建筑安装工程公司) 摘　要　参照多辊矫正机的工作原理和力能参数计算 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 , 对钢板卷板机的工作原理和力能参数进行了合理推导, 确定了 40mm 钢板卷板机的电机驱动功率。 关键词　卷板机, 工作原理, 力能参数 Ca lcula tion of M otor D r iven Power of Co il ing Pla te M ach ine Su Chuande (Construction and M ounting Engineering Co rpo ration of L aiw u Iron and Steel GeneralW o rk s ) Abstract　Refering wo rk ing p rincip le of m ulti2ro ll straigh ten ing m ach ine and calcu lating m ethod of m echanics energy param 2 eter the reasonable derivation has been done to the m echanics param eter of co iling p late m ach ine of steel p late and the mo to r driven pow er has determ ined fo r Á 40mm co iling p late m ach ine of steel p late. Keywords　co iling p late m ach ine, wo rk ing p rincip le, m echanics param eter 1　前　言 为配合莱芜钢铁总厂 (简称莱钢) 改扩建 750m 3 高炉投标, 莱钢建安公司决定将闲置多年、能卷曲 40mm 厚钢板的卷板机选配电机, 为制作高炉炉体 做准备。为此参考多辊矫正机的工作原理和力能参 数的计算, 对卷板机的工作原理和力能参数的计算 公式进行了合理的推导。试车证明, 所选配的电机驱 动功率能够满足卷板机 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 能力的要求。 图 1　钢板弯曲变形示意图 2　钢板在辊式卷板机上的弯曲过程 钢板在卷板机上弯曲变形, 是一个横向弯曲过 程。如图 1 所示, 钢板在外负荷弯曲力矩M 的作用 下, 产生弯曲变形时, 中性层以上的纵向纤维受到压 缩变形, 中性层以下的纵向纤维受到拉伸变形。根据 外负荷力矩的大小, 当钢板 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面层的最大应力小于 钢板材质的屈服极限时, 各层的纵向纤维都处于弹 性变形状态; 随着外负荷弯曲力矩的增大, 钢板各层 纤维继续产生变形。当外负荷增加到一定数值, 钢板 表层纵向纤维应力超过了材料屈服极限时, 纤维产 生塑性变形, 负荷越大, 塑性变形区由表层向中性层 扩展的深度也越大。当钢板整个断面的纵向纤维应 力都超过材料的屈服极限时, 所有纵向纤维都处于 塑性变形状态, 弯曲过程完成。 3　卷板机的工作原理 卷板机的工作参数有两个: (1) 反弯曲率 1öΘ, 指在弯曲力矩M 作用下, 钢板向一方弯曲后, 钢板 所具有的曲率。 (2) 残余曲率 1ör, 指当除去外负荷 后, 钢板在弹性内力矩的作用下, 经过弹性恢复后所 具有的曲率 (r 即是所卷钢管的直径)。 反弯曲率的选择, 是决定钢板能否达到弯曲目 的的关键。在三辊卷板机上, 反弯曲率是通过压下辊 的压下来获得的。通过调整不同的压下量可得到不 同的残余曲率, 从而得到不同直径的卷管。 4　卷板机力能参数的计算 卷板机的力能参数是指作用在辊子上的压力 24 第 21 卷　第 3 期 1999 年 6 月 山　 东　 冶　 金 Shandong　　Yejin V o l121, NO 13 June 1999 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. (弯曲力)、弯曲扭矩和卷板机电机的驱动功率。 411　作用在卷板机辊子上的压力 (弯曲力) 作用在辊子上的压力可按照钢板弯曲时所需的 力矩来计算。此时将钢板看成是受集中载荷的梁。所 受载荷就是各辊子对钢板的压力, 如图 2 所示。 图 2　作用在辊子上的压力 P 1　第一辊子对钢板的压力　P 2　第二辊子对钢板的压力 P 3　第三辊子对钢板的压力　t　辊距 在计算时第二辊下钢板的弯曲力矩假设为纯塑 性弯曲力矩M s, 即M 2= M s (纯塑性弯曲力矩M s 是 弹塑性弯曲时弯曲力矩可能达到的最大值) M s = Ρs õ S (1) 式中　Ρs——钢板材料屈服极限, 250M Pa; S ——塑 性断面系数, 对于钢板为 bh 2ö4; b——钢板宽度, m ; h——钢板厚度,mm〔1〕。 这样可根据外力对第二辊下钢板力矩平衡条 件, 求出 P 1、P 2、P 3: P 1· t2 = M s] P 1= 2M st P 3· t2 = M s] P 3= 2M st P 1+ P 3= P 2] P 2= 4M s t 总压力≤ P = 8M s t = 8 t ·Ρs·bh 24 = 2Ρs·bh 2t (2) 412　作用在卷板机辊子上的弯曲扭矩 作用在辊子上的弯曲扭矩M k 可根据功能相等 的原则确定。弯曲扭矩在辊子上产生的弯曲功A k 应 等于使钢板产生塑性变形的功A p , 即A P = A k (见图 图 3　弯曲力矩沿钢板长度变化图 3)。第二辊下钢板的塑性变形功A P 2为 A P 2 = M 2 õ L 2rP 2 (3) 式中　M 2——第二辊下钢板弯曲力矩; L 2——第二 辊下钢板长度; 1örp 2——第二辊下钢板的塑性变形 曲率。 作用在第二辊上的弯曲功 A K 2 = M K 2 õ 2L 2D 2 (4) 式中　D 2——工作辊直径。 令　A K 2= A P 2] M K 2= D 22 ·M 2· 1rP 2 (5) 为了计算方便, 作如下假设: (1) rP 2可近似等于 所卷管直径; (2) 第二辊下钢板的弯曲力矩M 2 等于 纯塑性弯曲力矩M s。则公式化为: M K 2 = D 2 õM s õ 1r = D2 õ Ρs õ bh 24 õ 1r (6) 5　卷板机电机驱动功率的计算 电机功率可按下列公式计算: N = 〔M K + ≤ P (f + Λ· d2 )〕·2vD · 1Γ (7) 式中　M K ——弯曲扭矩, kN. m ; ≤ P ——作用在辊 子上的压力总和, kN ; f ——辊子与钢板的滚动摩擦 系数, 钢板为 010008m ; Λ——辊子轴承处摩擦系 数, 滑动轴承为 0105～ 0107; D ——辊子辊身直径, m ; v——辊身线速度, m ös; Γ——传动效率, 0165～ 0180。 根据以上计算公式选择 40mm 厚钢板卷板机 电机驱动功率: 已知: h = 40mm , D = 420mm , t= 900mm , 所能 够卷曲钢板最大宽度 b= 2500mm , 所能够卷最小卷 管直径 r= 1000mm , d = 400mm , v = 2m öm in。 则: ≤ P = 2Ρs·bh 2 t = 2222. 2 (kN ) M K = D 2 · Ρs·bh 2 4 · 1 r = 5215 (kN 1m ) N = 〔M K + ≤ P (f + Λ· d2 )〕·2uD · 1Γ = 20185 (kW ) 根据以上计算, 选择 40mm 钢板卷板机电机驱 动功率为 25kW。 参 考 文 献 黄华清主编Λ 轧钢机械Λ 北京Π冶金工业出版社Κ1983Κ371～ 389 34 苏传德　　　　卷板机电机驱动功率的计算 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.