Расчет моментов и мощности прокатки

Суммарный момент прокатки для двух валков, необходимый для преодоления сопротивления деформируемой полосы с учетом влияния переднего и заднего натяжения для каждого проходы вычисляется по следующему отношению:
Mпрi=2*Pi*ψ*ldi, кН*м
Коэффициент плеча приложения равнодействующей усилия прокатки определяют по формуле:
ψi=0.498-0.0283*ldihсрi
ψ1=0.498-0.0283*58,09145,5=0.49
Mпр1=2*17800*0.49*0.058=1005 Н*м
Момент сил трения в подшипниковых опорах рабочих валков рассчитывается в зависимости от типа рабочей клети. В четырехвалковых клетях КВАТРО усилие прокатки воспринимается подшипниками опорных валков. Суммарный момент сил трения в подшипниковых опорах всех валков клети для каждого прохода можно найти по соотношению:
Mпоi=Pi*fпо*dоп, кН*м
Mпо1=17800*0.005*0.84=74,7 Н*м
По сумме рассчитанных моментов прокатки и моментов сил трения в подшипниковых узлах валков проверяют выполнение условия прочности валков по напряжениям кручения. Для рабочих клетей КВАРТО (приводные рабочие валки):
M≥Mпрi+Mпоi*DопDр, Н*м
M≥1005+74,7*1,40,75=1144,88 Н*м
Допускаемый скручивающий момент валков рассчитывается из условия прочности в месте перехода шейки рабочего валка в приводной концевик, с учетом напряжений кручения и концентрации напряжений в ступенчатом переходе, для приводного концевика с лопастью для универсального шпинделя:
M=0.7*Sпр3*σ*106, Н*м
M=0.7*0,1883*70*106=325589 Н*м
Условие M≥Mпрi+Mпоi*DопDр выполняется.
Приведенный к валу электродвигателя момент добавочных сил трения, возникающий в механических передающих элементах главной линии привода, обычно рассчитывают через к.п.д

. механической передачи с учетом того какие валки являются приводными:
Mперi=1ηпер-1*Mпрi+Mпоi*DрDопiпр, кН*м
При известном составе главной линии прокатной клети, включающей m элементов, общий к.п.д. передачи определяют по известному соотношению, как произведение к.п.д. отдельных узлов:
ηпер=j=1mηi
ηпер=0.96*0.94*0.99=0.89
Mпер1=10,89-1*1005+74,7*0,751,41=124,8 Н*м
Суммарный статический момент на валу электродвигателя, возникающий в процессе прокатки полосы, находят также с учетом схемы привода валков:
Mcmi=Mпрi+Mпоi*DрDопiпр+Mперi, кН*м
Mcm1=1005+74,7*0.751.41+124,8=1170,3 Н*м
В периоды пауз между прокаткой валки, как правило, вращаются на пониженной скорости для обеспечения режима охлаждения, а возникающий на валу двигателя момент – момент холостого хода, необходимый для вращения элементов главного привода стана и валков принимается равным 5% номинального момента всех электродвигателей данного двигателя:
Mxx=0.05*MHOM
Mxx=0.05*879=43.95 , кН*м
В случае если скорость валков изменяется в процессе прокатки, нужно также определять динамические моменты, действующие в период разгона торможения:
Динамический момент при разгоне главной линии стана:
МP=G*D2375*aP, кН*м
МP=3237375*50=431 кН*м
Динамический момент при торможении главной линии стана:
МT=G*D2375*aT, кН*м
МT=3237375*40=345 кН*м
Приведенный к валу электродвигателя суммарный маховый момент главной линии прокатной клети можно определить:
ΣG*D2=1.1…1.2*G*DO2, кН*м2
ΣG*D2=1.2*2697.8=3237 кН*м2
4 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ПРОКАТНОГО СТАНА
Технически возможная часовая производительность по исходной заготовке при прокатке заданного вида прокатной продукции:
ATB=3600*G0TP, тчас
ATB=3600*3,4535,65=349тчас
Массу исходной заготовки находим, исходя из плотности материала и заданных размеров исходной заготовки:
Go=ρ*h0*b0*l01000, т
Go=4.5*10-6*150*1600*32001000=3,46 т
Практически возможная часовая производительность по исходной заготовке учитывает снижение производительности стана относительно технически возможной из-за мелких различных нерегистрируемых задержек:
AПВ=3600*G0TP*ku, тчас
AПВ=3600*3.4635,65*0.75=261,78, тчас
Практически возможная часовая производительность поготовому прокату учитывает возвратные и безвозвратные потери металла в технологическом процессе:
AПР=3600*G0TP*kp*ku, тчас
AПР=3600*3.4635,65*1.19*0.75=219,98 тчас
kp=kne*k0*kok*kokp*kk*kпр=1.02*1.001*1.01*1.07*1.08*1.005=1.19
Годовую производительность прокатного стана определяют на основании часовой производительности и годового фонда рабочего времени:
АГ=АПР*ТГ, тгод
Годовой фонд рабочего времени вычисляют:
ТГ=24*ТНОМ-ТПП=24*ТНОМ*100-КПП100, час
ТГ=24*ТНОМ-ТПП=24*338*100-13100=7057.5 час
АГ=219,98*7057.5=1552513тгод
Полученные расчетные данные сводим в таблицу