轧钢等轧制力_张力等常用公式

金属压力加工：即金属塑性加工，对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形，而不破坏其完整性，改变金属的形状、尺寸和性能获得所要求的产品的一种加工方法按温度特征分类 1.热加工：在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程，T=∽熔。

2.冷加工：在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=熔以下。

3.温加工：介于冷热加工之间的温度进行的加工.按受力和变形方式分类：由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压轧制轧制：金属坯料通过旋转的轧辊缝隙进行塑性变形。

轧制分成纵轧（金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形）横轧和斜轧。

内力：物体受外力作用产生变形时，内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。

分析内力用切面法。

应力（全应力）：单位面积上的内力全应力可分解成两个分量，正应力σ和剪应力τ）主变形和主变形图示：绝对主变形：压下量Dh=H-h 宽展量Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形：相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100% 相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零；②当三个主变形同时存在时，则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和，且符号相反。

③当一个主变形为0时，其余两个主变形数值相等符号相反金属塑性变形时的体积不变条件：金属塑性变形时,金属体积改变都很小，其变形前的体积V1和变形后的体积V2相等.这种关系称之为体积不变条件,用数学式表示为V1=V2 最小阻力定律认为:如果变形物体内各质点有向各个方向流动的可能,则变形物体内每个质点将沿力最小方向移动。

影响金属塑性流动和变形的因素：摩擦的影响变形区的几何因素的影响工具的形状和坯料形状的影响外端的影响变形温度的影响金属性质不均的影响基本应力：由外力作用所引起的应力叫做基本应力。

第一节轧钢基础知识一、轧制原理1.冷轧塑性变形基本参数冷连轧的主要工艺参数为轧制力和前滑，由于冷轧过程中存在下述特殊现象而使轧制力及前滑的计算公式复杂化。

（1）轧制过程中材料加工硬化现象严重，如果确定各种材料退火状态下的变形阻力以及随累计加工率而硬化的增加率将是精确确定轧制力的一个重要课题。

（2）在一定的工艺润滑下如何确定轧辊与轧件在变形区接触面上的摩擦力（摩擦系数）将是精确确定轧制力和前滑的另一个重要课题。

（3）冷轧过程前后张力较大，有关张力对轧制力及前滑的影响应给予足够重视。

（4）冷轧时变形区单位压力极高，轧辊将产生明显的弹性压扁，轧辊压扁一方面增加了轧辊与轧件的接触面积，同时又将使接触弧加长，加剧了外摩擦对轧制力的影响，并通过改变中性角而影响到前滑。

（5）轧件在出口处的弹性恢复，对于压下量不太大的道次将不容忽视，这亦将影响总的轧制力值。

所有这一切现象都将使冷连轧的轧制力和前滑公式复杂化。

1.1轧制变形区及其参数1.1.1基本参数变形区是轧件在轧制过程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域，如图1-1所示。

其基本参数为：D为轧辊直径，mm;R为轧辊半径，mm;ho为轧制前轧件之高度(或称厚度)，mm；h1为轧制后轧件之高度（或称厚度），mm;h m为轧件的平均高度，h m=2h1)(ho,mm;△h 为压下量（或称绝对压下量），△h＝ho-h1,mm;bo为轧制前轧件的宽度，m;b1为轧制后轧件的宽度，m；△b=b1-bo为轧制前轧件之长度，m;L1为轧制后轧件之长度，m;a为咬入角（变形区所对应的轧辊中心角）；cosa=1-△h/D;r为中性角；AB为咬入弧或1触弧;Lc为咬入角（接触弧）水平投影的长度，Lc＝,㎜。

1.1.2 变形系数轧制时轧件塑性变形，使轧件尺寸在三个方向上都发生了变化，即：轧制之高度由ho减少到h1,比值h1/ho=η为轧件高度方向上的变形，η叫做压下系数。

图1-1 变形区基本参数轧件之宽度bo增加到b1，比值b1/bo=X为轧机宽度方向上的变形，X叫做宽度系数。

轧机刚度计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：轧机是金属加工中常用的一种设备，通过对金属坯料进行轧制，可以得到满足不同要求的金属板材、金属型材等产品。

轧机的刚度是轧机正常运行的重要指标之一。

只有良好的轧机刚度，才能确保轧机在高速运行时稳定性好，轧制出来的产品质量高。

那么，轧机刚度如何计算呢？下面就让我们来详细了解一下轧机刚度计算公式。

轧机刚度是指轧机在工作时受到外力变形的抵抗能力。

也就是说，在轧机受到外部压力作用时，轧机的刚度就是轧机抵抗外力的能力。

计算轧机刚度的公式是由轧机的结构和材料力学性能等多个因素共同决定的。

一般来说，轧机的刚度可以通过弹性模量、泊松比等参数来计算。

接下来，我们来看一下轧机刚度的计算公式。

一般来说，轧机的刚度可以通过以下公式来计算：K= E /(L^3)K为轧机的刚度，E为轧机的弹性模量，L为轧机的有效长度。

弹性模量是指当轧机受到外力后发生弹性变形的能力，是刻画轧机材料力学性能的重要参数。

有效长度是指轧机在轧制过程中受到外力作用的长度。

通过上面的公式，我们可以得出轧机的刚度。

在实际应用中，计算轧机的刚度可以帮助我们更好地了解轧机的性能，并对轧机进行优化设计。

只有通过科学的计算方法来确定轧机的刚度，才能保证轧机在工作时的稳定性和高效性。

第二篇示例：轧机是热轧生产线中的重要设备，用于通过不断的轧制过程将金属坯料变形成所需要的厚度和形状。

在轧机的设计和操作中，轧机的刚度是一个重要的参数，直接影响轧机的性能和轧制效果。

轧机的刚度计算公式可以帮助工程师准确地评估轧机的性能，并进行优化设计。

在轧机的设计中，刚度是指轧辊和轧机结构在受力作用下的变形程度。

轧机的刚度可分为弹性刚度和塑性刚度两部分。

弹性刚度指轧机在受力时的变形程度，主要由轧辊本身的材料和形状决定。

而塑性刚度则是指轧机在受力时，金属坯料的变形程度，主要受到轧机结构设计和工艺参数的影响。

轧机的刚度计算需要考虑轧辊和轧机结构的参数，以及金属坯料的物理性质。

《轧钢原理》复习练习题答案一、填空题1、金属之所以能够进行压力加工，是有因为金属材料具有塑性。

2、作用在变形体上的外力有作用力和约束反力。

3、塑性变形中拉应力将不利于金属塑性的提高，而压应力则有利于金属塑性的提高。

4、选定坯料尺寸计算轧件轧后长度可根据体积不变定律来进行计算。

5、弹-塑性共存定律是指金属在发生塑性变形的同时有弹性变形存在。

6、、轧制生产中采用工艺润滑的意义有降低工具的磨损、降低变形能耗和冷却工具及改善产品质量。

7、在确定变形制度时，除了塑性图以外，还需要配合引用合金状态图和再结晶图以及必要的显微组织检查。

8、塑性变形后仍然存留在变形体内的附加应力叫残余应力。

R 。

9、变形区的长度（L）是指接触弧的水平投影长度，其表达式是L=h10、咬入的必要条件是咬入角小于或等于摩擦角；咬入角等于摩擦角是咬入的极限条件；如果咬入角大于摩擦角则不能咬入。

11、改善咬入的措施归纳起来有：减小咬入角、提高摩擦系数和施加顺轧制方向水平外力。

12、不均匀变形引起的后果是使金属变形抗力增大、使金属塑性降低、使产品质量下降及使技术操作复杂化。

13、秒流量相等是指单位时间内通过连轧机组中各架轧机的金属体积相等。

14、连轧机可通过调压下、调辊速和配辊调整三种方法来保证秒流量相等。

15、影响宽展的因素有很多，归纳起来有压下量、摩擦系数和变形区形状。

16、电机力矩由轧制力矩、附加摩擦力矩、空转力矩和动力矩四部分组成。

17、没有宽展轧制的变形图示为B（+ 0 -），孔型轧制的变形图示为B（+ - -）。

18、最小阻力定律可分析质点的流动规律，也可定性确定质点的流动方向。

19、提高塑性的主要途径有控制金属的化学成分、控制金属的组织结构和选择适当的变形温度—速度条件及选择合适的变形力学状态。

20、正确计算前滑值，可防止在连续式轧机生产中出现堆钢和轧件拉断。

二、判断题1、约束反力和反作用力都是作用在工件上的力。

（×）2、变形体内的应力状态随变形条件的变化是会发生转化的。

轧制原理第1章轧制过程基本概念轧制：⾦属通过旋转的轧辊受到压缩，横断⾯积减⼩，长度增加的过程。

纵轧：⼆轧辊轴线平⾏，转向相反，轧件运动⽅向与轧辊轴线垂直。

斜轧：轧辊轴线不平⾏，即在空间交成⼀个⾓度，轧辊转向相同，轧件作螺旋运动。

横轧：轧辊轴线平⾏，但转向相同，轧件仅绕⾃⾝的轴线旋转，没有直线运动。

轧制过程：靠旋转的轧辊与轧件之间的摩擦⼒将轧件拖⼊辊缝之间，并使之受到压缩产⽣塑性变形，获得⼀定形状、尺⼨和性能产品的压⼒加⼯过程。

体积不变规律：在塑性加⼯变形过程中，如果忽略⾦属密度的变化，可以认为变形前后⾦属体积保持不变。

最⼩阻⼒定律：物体在塑性变形过程中，其质点总是向着阻⼒最⼩的⽅向流动。

简单轧制过程：轧制时上下辊径相同，转速相等，轧辊⽆切槽，均为传动辊，⽆外加张⼒或推⼒，轧辊为刚性的。

变形区概念：轧件承受轧辊作⽤，产⽣塑性变形的区域。

⼏何变形区：轧件直接承受轧辊作⽤，产⽣塑性变形的区域。

物理变形区：轧件间接承受轧辊作⽤，产⽣塑性变形的区域。

接触弧s （咬⼊弧）：轧制时，轧件与轧辊相接触的圆弧(弧AB ）咬⼊⾓α：接触弧所对应的圆⼼⾓。

变形区（接触弧）长度（l ）：接触弧的⽔平投影长度。

咬⼊⾓α: △h = D （l-cos α）cos α=1- △h /D变形区长度l 简单轧制，即上下辊直径相等。

绝对变形量：轧前、轧后轧件尺⼨的绝对差值。

压下量△ h = H-h宽展量△b = b-B延伸量△l = l- L相对变形量：轧前、轧后轧件尺⼨的相对变化。

相对压下量ε=（△h/H ）% e = ln h/H相对宽展量εb=（△b /B ）% eb= ln b/B相对延伸量εl=（△l/L ）% el= ln l/L 。

变形系数：轧前轧后轧件尺⼨的⽐值表⽰的变形。

压下系数：η=H/h宽展系数：β（ω）= b/B延伸系数： µ （λ）=l/L总延伸系数与总压下率（累积压下率）设轧件原始⾯积为F0 ,经过n 道次轧制后⾯积为Fn ，则轧制过程：靠旋转的轧辊与轧件之间的摩擦⼒将轧件拖⼊辊缝，并使之受到压缩产⽣塑性变形，获得⼀定形状、尺⼨和性能的压⼒加⼯过程。

第一节轧钢基础知识一、轧制原理1.冷轧塑性变形大体参数冷连轧的要紧工艺参数为轧制力和前滑，由于冷轧进程中存在下述特殊现象而使轧制力及前滑的计算公式复杂化。

（1）轧制进程中材料加工硬化现象严峻，若是确信各类材料退火状态下的变形阻力和随累计加工率而硬化的增加率将是精准确信轧制力的一个重要课题。

（2）在必然的工艺润滑下如何确信轧辊与轧件在变形区接触面上的摩擦力（摩擦系数）将是精准确信轧制力和前滑的另一个重要课题。

（3）冷轧进程前后张力较大，有关张力对轧制力及前滑的阻碍应给予足够重视。

（4）冷轧时变形区单位压力极高，轧辊将产生明显的弹性压扁，轧辊压扁一方面增加了轧辊与轧件的接触面积，同时又将使接触弧加长，加重了外摩擦对轧制力的阻碍，并通过改变中性角而阻碍到前滑。

（5）轧件在出口处的弹性恢复，关于压下量不太大的道次将不容轻忽，这亦将阻碍总的轧制力值。

所有这一切现象都将使冷连轧的轧制力和前滑公式复杂化。

轧制变形区及其参数1.1.1大体参数变形区是轧件在轧制进程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域，如图1-1所示。

其大体参数为：D为轧辊直径，mm;R为轧辊半径，mm;ho为轧制前轧件之高度(或称厚度)，mm；h1为轧制后轧件之高度（或称厚度），mm;h m为轧件的平均高度，h m=2h1)(ho,mm;△h 为压下量（或称绝对压下量），△h＝ho-h1,mm;bo为轧制前轧件的宽度，m;b1为轧制后轧件的宽度，m；△b=b1-bo为轧制前轧件之长度，m;L1为轧制后轧件之长度，m;a为咬入角（变形区所对应的轧辊中心角）；cosa=1-△h/D;r为中性角；AB为咬入弧或1触弧;Lc 为咬入角（接触弧）水平投影的长度，Lc＝,㎜。

1.1.2 变形系数轧制时轧件塑性变形，使轧件尺寸在三个方向上都发生了转变，即：轧制之高度由ho减少到h1,比值h1/ho=η为轧件高度方向上的变形，η叫做压下系数。

图1-1 变形区大体参数轧件之宽度bo增加到b1，比值b1/bo=X为轧机宽度方向上的变形，X叫做宽度系数。

1、什么叫箔材？带材？板材？箔材是指横断面呈矩形，厚度均一并等于或小于0.20mm的轧制产品带材是指横断面呈矩形，厚度均一并大于0.20mm，以成卷交货的轧制产品板材是指横断面呈矩形，厚度均一并大于0.20mm，以平直状外形交货的轧制产品2、什么叫前滑和后滑，如何测定前滑值，前滑的意义轧制过程中一部分的轧件超前于轧辊在该处的圆周速度的水平分量，此现象称为前滑，这一区域称为前滑区。

另外一部分的轧件落后于轧辊在该处的圆周速度的水平分量，此现象称为后滑，这一区域称为后滑区。

在轧制理论中，通常将轧件出口速度Vh与对应点的轧辊线速度之差同轧辊线速度的比称为前滑值设Sh为前滑值，V为轧辊的圆周速度，Vh为轧件出口速度，则有：Sh ＝（Vh －V）／V×100％＝﹙Vh t－Vt ﹚／Vt =﹙lh－l﹚／l×100％式中：lh－在时间t内轧出的轧件长度；l—在时间t内轧辊表面任一点所走的距离按上面的公式用实验的方法测定出前滑比较容易，而且准确。

用下法实测：用冲子在轧辊表面上打出距离为L0的两个小坑，轧制后小坑在轧件上的压痕距离为Lh，代入公式就很容易得到前滑数值。

但是热轧时，轧件上两压痕之间距Lh是冷却后测量的，所以必须予以纠正为Lh＝L’h[l+(t1-t2) ]其中L’h-轧件冷却后测得两压痕间的距离；α—轧件的线膨胀系数。

意义：（1）卷取机的线速度要大于轧辊速度，否则，带材会卷不紧。

为了使带材建立起张力，卷取机的线速度，必须要大于轧件的出口速度。

（2）连轧过程中必须保持各机架之间的速度协调。

连轧中如果不考虑前滑值，则会破坏秒流量相等条件。

可能造成拉带或者堆带现象。

（3）热轧机的轧辊与辊道的速度匹配，也必须考虑前滑的影响。

（4）用测定的前滑值，可确定稳定轧制条件下的外摩擦系数。

3、什么叫压下率（加工率）？在轧制过程中，材料的压下量与材料原始厚度之比叫压下率4、轧制过程的四个阶段？咬入条件？改善咬入条件的措施？1）开始咬入阶段：轧件开始接触到轧辊时，由于轧辊对轧件的摩擦力的作用，实现了轧辊咬入轧件，开始咬入为一瞬间完成。

1450mm酸连轧机组活套张力控制冷连轧活套张力控制的动静态精度对于稳定轧制过程至关重要。

在结合活套张力控制原理的基础上设计出1 450 mm 冷连轧机活套电气控制系统，详细介绍了活套张力控制系统的控制原理及实现方案，对惯性力矩、弯曲力矩和摩擦力矩进行补偿，随后分析活套的运行情况。

实践证明此活套控制系统具有较好的控制效果，满足生产工艺的要求。

标签：冷连轧机;活套;恒张力控制;S120交流传动装置1、概述在冷轧带钢控制系统中，为保证产品质量和工艺过程稳定，无论是冷连轧机还是可逆冷轧机均需要稳定的张力控制。

按照不同的工艺要求：较典型的张力控制方法有间接张力控制和直接张力控制，间接张力控制常用于开卷、卷取、活套的控制;直接张力控制则用于精度较高的张力控制系统，冷连轧生产中常用于机架间的张力控制。

文中所设计的1450mm 6辊5机架酸连轧机组已于2019年初正式投产，其活套控制系统采用间接张力控制。

在活套的控制系统中，活套不仅需在同步运行时保持张力恒定，且要求系统能准确地在加减速过程中进行动态力矩补偿，并根据活套车的位置对张力给定进行修正。

2、入口水平活套2.1设备组成入口活套为水平活套，活套系统由活套车、活套车驱动装置、活套门、底部带钢支承辊、换辊小车和钢绳缓冲装置组成。

活套车上设有带钢转向辊、滑轮组及带钢支承辊和车轮，活套车的一侧设有水平滚轮，通过偏心轮来调整滚轮的开口度。

活套车上带有滑槽用以控制活套门的关闭。

活套车车体为焊接钢结构框架。

活套车驱动装置由电机减速机驱动，并保证活套车时刻处于可控状态。

当活套车运动时，设在活套车上的滑槽引导与活套门关联的连杆机构开始转动并带动活套门开闭。

活套门用于支撑存储的带钢，安装在活套车行进方向的两边，通过连杆机构由活套车驱动来完成开闭摆动。

底部带钢支承辊用来支持底部存储带钢的运行。

2.2设备性能酸洗入口活套由3臺电机组成，电机参数如下：其交流传动采用西门子公司交流传动装置，型号为：S120系列。