文档介绍：二、机架的结构参数
三、机架的强度计算
四、机架许用应力
第五节
一、机架的结构类型
机动目录上页下页返回结束
轧机机架与强度计算
第二章
重点掌握机架的结构参数和强度计算方法
一、机架的结构类型
根据轧机型式和工作要求轧机机架分为:
机动目录上页下页返回结束
闭式
开式
闭式机架的特点
1) 每片机架(牌坊)为整体框架
2) 机架刚度大, 强度较高
3) 采用从机架窗口沿轴向抽出或装入的辊系换辊方式
4) 辊系换辊时间短, 且可离线预调整轧辊
5)主要用于轧制压力大, 刚度要求高的场合
如开坯机, 板带轧机, 轨梁轧机, 大型型钢轧机
由于轧制精度要求, 现代棒线材连轧机均用闭式机架
机动目录上页下页返回结束
开式机架的特点
1) 由两片半机架体(牌坊)和上盖组成
2) 机架刚度较小
3) 采用整体机架换辊或上部吊装换辊方式
4) 整机架换辊时间短,可离线预调整轧辊, 但设备费高
5) 上部吊装换辊时间长, 不能离线预调整轧辊
6) 主要用在横列式型钢轧机上
按上盖与半机架体的联接方式分为:
螺栓式
斜楔式
套环和斜楔式
横销和斜楔式
立销和斜楔式
由于开式机架的刚度较小, 发展了
预应力机架
短应力线机架(无牌坊机架, 或红圈机架)
闭式机架的基本结构
机动目录上页下页返回结束
机架是由两片整体牌坊通过上下横梁联接组成的
每片整体牌坊均有机架窗口, 窗口内侧安装耐磨衬板
每片牌坊上部开有压下螺母的装配圆柱孔
两片牌坊上部由箱形上横梁用螺栓联接
两片牌坊下部由配有换辊小车轨道下横梁联接
对称压下时, 牌坊下部也开有压下螺母的装配圆柱孔
机架底脚安装在轨座上, 轨座则固定在轧机地基上
开式机架的基本结构
机动目录上页下页返回结束
机架是由两片半牌坊和上盖通过横梁联接组成的
每片牌坊呈U形形成机架窗口, 其内侧安装耐磨衬板
上盖为一整体, 两端开有压下螺母的装配圆柱孔
两片U形牌坊上部由中间横梁联接,下部由下横梁联接
牌坊下部开有压下螺母的装配圆柱孔
对于三辊轧机, 窗口中部设有凸台, 支撑中辊轴承座
机架底脚安装在轨座上, 轨座则固定在轧机地基上
二、机架的结构参数
主要结构参数是窗口宽度B 和高度H, 立柱断面面积F
机动目录上页下页返回结束
窗口宽度B 与轧辊轴承座宽度 Bz 的关系
t 为窗口耐磨衬板的厚度
闭式机架窗口宽度B 与轧辊辊身直径 D 的关系
δ为轧辊穿过窗口的安全裕量
窗口高度H
Hs 、Hx 分别为轧辊轴承座上、下中心高度
H' 为安全臼或测压元件及自位块的安装高度
S 为轧辊最大开口度
ΔH 为尺寸裕量=150~250mm
对于四辊轧机
可用经验公式选取
机动目录上页下页返回结束
立柱断面面积 F
可根据机架强度计算, 与轧辊辊颈直径d 2大致成正比
铸铁轧辊
开坯机铸钢轧辊
其它轧机铸钢轧辊
四辊轧机合金锻钢轧辊
对于板带轧机
考虑刚度要求需取更大比例值
常用立柱断面的形状有近似方形、矩形和工字形
三、机架的强度计算
机架强度计算包括静力强度和疲劳强度计算
机动目录上页下页返回结束
静力强度计算方法:
材料力学解析法
有限元分析法
电测试验法
光弹试验法
强度解析计算步骤:
1) 将机架结构简化成刚架, 并确定求解断面的位置
2) 确定静不定阶数, 作假设简化模型降低静不定阶数
3) 机架受力分析, 确定外力的大小和作用点
4) 根据变形协调条件, 求解静不定力和力矩
5) 根据计算断面的面积, 惯性矩及力矩, 求出应力
6) 按强度条件校核机架强度
闭式机架的强度计算
1、闭式机架强度的解析计算
机动目录上页下页返回结束
轧制过程中机架的受力状态
1) 轧制压力, 通过轧辊、轴承座、压下机构
作用在机架横梁和立柱上
2) 轧制摩擦力, 通过轧辊、轴承座、压下机构
作用在机架横梁和立柱上
3) 连轧张力引起的作用于机架立柱的水平力
4) 轧制加速和减速引起的作用于机架立柱水平惯性力
5) 倾翻力矩由螺栓作用于机架立柱的垂直力
机动目录上页下页返回结束
闭式机架强度解析计算的假设
1) 机架的外载荷对称性
机架上下横梁中点只受大小相等方向相反的垂直力
2) 机架结构的几何对称性
沿机架窗口的垂直中心线机架结构是对称的
忽略上下横梁惯性矩不同引起的水平内力
3) 机架形状的规整性
上下横梁与立柱交界处是刚性的
机架变形后, 机架转角仍保持不变