Φ1500热锯锯切200×200坯料校核

由于市场瞬息万变, 原包钢钢联特钢分公司最大设计能力为:Φ50～Φ120、120×120坯料, 年生产能力为8万吨, 随着轧钢车间产量和轧件断面增大, 对设备的需求也明显增大, 在没有增加新设备的前提下如何发挥设备的最大能力, 满足市场需求, 这对设备提出了严峻的考验。包钢钢联特钢厂现有两台Φ1500热锯, 一台固定锯, 一台移动锯, 两台热锯均为工作行程较长和生产率较高的滑座式热锯机, 主要由:锯切机构、送进机构、横移机构组成, 其中上滑座的底面装有滑板, 通过它们使整个上滑台被与承在下滑座滚轮上, 靠近裤锯片一侧的三个滚轮呈现120°的“V”形, 防止上滑座在进锯时产生侧向移动, 其它滚轮则做成圆柱形, 便于制造安装和调整。上滑座装有4个压轮, 为使上滑座运行平稳, 压辊轴下端固定在下滑座相应的孔中, 压轮压在上滑道上。以上基本条件都基本符合锯切大断面坯料的条件。现校核各项能力。

1 Φ1500热锯锯切力的计算

1.1 已知各项参数

锯片直径:Φ1 5 0 0 m m;最小直径:Φ1350mm, 锯片厚度:8mm。

最大行程:1000mm;周速度:104m/s～115m/s。

锯切次数:max10次/分;min6次/分。

锯片给进速度:前进100mm/s～265mm/s;回退265mm/s。

锯片传动电机:Y 3 1 5 s-4;N=1 1 0 k wn=1480r/min。

锯片给进电机:z z y-3 1;N=9 k wn=850r/min。

原锯切钢材最大规格:120方。

现锯切钢材规格:200方 (材质中、高碳钢) , 温度900℃～850℃。

1.2 锯切力的计算

简图如1。

a角的计算。

(1) a角的计算:

式中:H=640mm, h=200mm, DD=1500mm

(2) 锯切园周力的计算。

(1) ρ为锯切轧件的单位锯切力 (kg/m m 2) 。

根据经验公式当轧件温度800℃～850℃时:

式中S为锯片厚度S=8mm;δb:高碳钢850°时的δb的12kg/mm2

(2) S为锯口宽度mmS=8mm。

(3) u·h (进锯速度×被锯件高度) =F (锯机的秒生产率) 。

可查表取u·h=4000 (mm2/s)

(4) V为锯片园周速度V=115m/s。

(3) 求正压力R。

一般资料认为:R/T= (8～15)

取R=15T=15×26.91=403.65 (kg)

求进锯阻力Sx

代入Sx=403.65×cos46.05-26.91×sin46.05=260.77 (kg)

锯片传动功率的计算:

N1为锯切时消耗的功率 (kw)

N2为锯片与轧件产生磨擦时损耗的功率;

式中Q为轧件对锯片侧面的直压力。

(4) 机械效率、空气阻力等其它因素消耗的功率。

将上式计算值代入

锯切功率受许多因素影响:锯切轧件的机械性能、锯切温度、锯齿形状、锯切速度, 计算出来的锯切力一般要大于现场实际锯切所具有的能力。

(5) 结论:当锯切45、37mn等200方断面高碳钢时, 将锯机的秒生产率控制在4000mm2/s (进锯速度mm/s) 锯的传动功率大于计算功率, 故满足生产。

1.3 进锯机构的功率计算

1.3.1 进锯静力矩

(1) Mm为进锯部分移动时产生的磨擦力矩。

式中:G进锯部分重量G=9300kg;

R支承半径R=0.125m;

f滚动磨擦系数f=0.0005;

µ滚动磨擦系灵敏µ=0.003;

d支承辊轴承平均直径d=0.16m;

D进锯齿轮直径D=0.25m;

i传动装置速比i=42;

η传动效率µ=0.85。

代入

(2) 锯分时产生的负荷力矩。

式中Q为送进力;Q=Sx。

已知Sx=260.77kg;

D为进锯齿轮直径D=0.25m;

i为速比i=42;

η为传动效率η=0.85;

代入M=0.193+0.91=1.1 (kg·m)

1.3.2 起动力矩计算

(1) Mj:静力矩。

(2) M d:起动力矩

式中, GD2为推算副电机轴上的飞轮矩 (kg·m2) 近似取GD2=3

1.3.3 进锯电机功率N (kw)

(1) M为静、动力矩取最大值M=6.8kg·m。

1.3.4 结论

锯切4537mn高碳钢断面200方, 温度850℃～900℃时, 计算的进锯电机功率5.9kw, 小于热锯机9kw值, 故满足要求。

2

锯的横移传动与所切断面大小无关, 故不做校核

3 结语

通过以上计算:为Φ1500热锯锯切200×200坯料提供了科学依据, 只要温度适合, 锯切速度合理, 就能满足生产, 这对于我厂增加产品规格, 提高市场占有率及扩大产能提供了良好的依据, 同时在生产中取得了良好的效果, 在实际运行中, 热锯运转平稳, 坯料锯切后, 端面平齐, 效果良好。

摘要：Φ1500热锯锯切200×200钢坯, 通过锯切力的计算, 进锯机构的功率计算, 为Φ1500热锯锯大规格坯料提供的技术依据。

关键词：锯切力,进锯电机功率,进锯机构功率

参考文献

[1] 邹家祥.轧钢机械[M].冶金工业出版社.

[2] 万荣.轧钢车间机械设备[M].冶金工业出版社.