Le stand du laminoir, souvent appelé le logement du moulin, est l’épine dorsale de toute opération roulante. C'est un énorme, structure rigide conçue pour effectuer un travail principal: résister aux immenses forces de séparation générées lorsque le métal est pressé entre les rouleaux. La précision et la stabilité de l'ensemble du processus de laminage dépendent fortement de la conception et des dimensions de ce composant critique.. Comprendre ses principales dimensions est essentiel pour les ingénieurs, opérateurs, et équipes de maintenance impliquées dans le formage des métaux.
Un support de laminoir bien conçu garantit la qualité du produit, efficacité opérationnelle, et la sécurité. Ses dimensions clés ne sont pas arbitraires; ils sont le résultat de calculs minutieux qui équilibrent la force, la taille du matériel roulant, et les besoins pratiques des opérations de l'usine, comme changer les rouleaux. Explorons les trois dimensions fondamentales qui définissent la structure d'une cage de laminoir: la hauteur de la fenêtre, la largeur de la fenêtre, et la section transversale des poteaux.
1. Hauteur de la fenêtre du support du moulin (H)
La « fenêtre » est l'ouverture dans le support du laminoir où les rouleaux, roulements, et les mécanismes de réglage sont logés. La dimension verticale de cette ouverture, la hauteur de la fenêtre (H), est un paramètre critique déterminé par la somme des hauteurs verticales de tous les composants qu'il contient, plus les dégagements nécessaires pour le réglage et l'entretien.
Les facteurs qui déterminent collectivement la hauteur de fenêtre requise comprennent:
-
→
Diamètre du col roulé: Le diamètre des cols roulés, où sont montés les roulements, est un point de départ fondamental. -
→
Hauteur de cale de roulement: Les grands logements (cales) qui contiennent les roulements à col roulé contribuent de manière significative à l'empilement vertical. -
→
Mécanisme à visser: La hauteur des composants du système vissés, qu'il s'agisse de vis mécaniques ou de vérins hydrauliques, qui rentrent dans la fenêtre doivent être pris en compte. Cela inclut la longueur d'extension minimale des vis ou la hauteur de l'ensemble de vérin hydraulique.. -
→
Composants auxiliaires: La hauteur des autres pièces comme les blocs de disjoncteur (blocs de sécurité) ou des coussinets de support ajoutent à la hauteur totale. -
→
Plage de réglage du roulis: Le broyeur a besoin d'une certaine amplitude de mouvement vertical pour les rouleaux afin de s'adapter à différentes épaisseurs de produits.. Cette course de réglage fait partie du calcul de la hauteur. -
→
Autorisation de changement de rouleau: Surtout, il doit y avoir suffisamment d'espace vertical supplémentaire pour soulever l'ensemble de rouleau supérieur hors du rouleau inférieur afin de permettre un changement de rouleau facile et sûr.. C'est souvent un facteur majeur dans la détermination de la hauteur finale de la fenêtre..
2. Largeur de la fenêtre du support du moulin (B)
La largeur de la fenêtre (B) est la distance horizontale entre les deux poteaux verticaux du stand. Le principe de détermination de cette largeur dépend du type de carter du broyeur.
-
✔
Boîtier fermé: Dans cette conception, le stand est un seul, pièce solide. Pour changer de rouleau, l'ensemble du rouleau doit être sorti latéralement à travers la fenêtre. Donc, la largeur de la fenêtre doit être légèrement plus grand que le diamètre maximum du cylindre du rouleau. Cela fournit l'espace nécessaire pour faire glisser les rouleaux vers l'intérieur et l'extérieur.. -
✔
Logement à toit ouvert: Cette conception a un capuchon supérieur ou un empiècement amovible, permettant aux rouleaux d'être soulevés verticalement. Dans ce cas, la largeur de la fenêtre n'est pas déterminée par le diamètre du rouleau. Plutôt, il est déterminé par le largeur hors tout de l'ensemble de cale de roulement. La fenêtre doit être juste assez large pour accueillir les cales avec un jeu de fonctionnement approprié.
3. Surface transversale du poteau d'usine (F₂)
Les colonnes verticales du stand sont appelées poteaux. Leur taille, en particulier leur zone transversale (F₂), est déterminé par le besoin de force et de rigidité. Les poteaux sont sous tension à cause de la force de roulement, et ils doivent être suffisamment robustes pour supporter cette charge sans étirement ou déformation significative. Déformation excessive, connu sous le nom de « tronçon de moulin,» peut conduire à un mauvais contrôle de l’épaisseur du produit final.
Bien que l'analyse par éléments finis soit complexe (FEA) est utilisé pour la vérification finale de la conception, une méthode empirique fiable est souvent utilisée pour le dimensionnement initial. Cette méthode relie la zone transversale du poste (F₂) au carré du diamètre du col du rouleau (d²). La logique est que la force agissant sur les poteaux est la même que la force agissant sur les cols roulés., fournir une base proportionnelle pour la conception.
La relation est exprimée sous forme de rapport: F₂ / d². Ce rapport varie en fonction du type de broyeur et du matériau des rouleaux, car différents matériaux ont des résistances différentes. Le tableau ci-dessous fournit des valeurs empiriques typiques utilisées dans la conception des cages de broyage..
| Matériau du rouleau et type de broyeur | Rapport empirique (F₂ / d²) |
|---|---|
| Rouleaux en fonte | 0.6 – 0.8 |
| Rouleaux d'acier au carbone (Usines à floraison/dallage) | 0.7 – 0.9 |
| Rouleaux d'acier au carbone (Autres moulins) | 0.8 – 1.0 |
| Rouleaux d'acier allié | 1.0 – 1.2 |
| Rouleaux en acier chromé (pour broyeurs à 4 hauteurs, basé sur le diamètre du col du rouleau de secours) | 1.2 – 1.6 |
Exemple d'application pratique
Disons que nous concevons un support de laminoir pour un laminoir à profilés utilisant des rouleaux en acier au carbone.. Le diamètre du col du rouleau de secours (d) est déterminé à être 500 mm.
- Sélectionnez le rapport: Du tableau, pour une aciérie au carbone, nous choisissons un ratio milieu de gamme, Par exemple, 0.9.
- Calculer d²: d² = 500 mm * 500 mm = 250,000 mm².
- Calculer F₂: F₂ = Rapport * d² = 0.9 * 250,000 mm² = 225,000 mm² ou 2,250 cm².
Ce résultat indique au concepteur que la section transversale de chacun des deux poteaux verticaux doit être d'environ 2,250 cm². Cette zone peut ensuite être façonnée (par ex., 45 cm de large par 50 cm de profondeur) pour atteindre la force requise, fournir un point de départ solide pour la conception structurelle détaillée.
En résumé, les dimensions principales d'une cage de laminoir sont un compromis soigneusement conçu. Ils doivent fournir une immense force pour contrôler le processus de laminage, permettre les ajustements opérationnels nécessaires, et faciliter les tâches de maintenance essentielles comme les changements de rouleaux. En comprenant comment la hauteur de la fenêtre, largeur, et la zone de poste sont déterminées, on acquiert une appréciation plus profonde de l'ingénierie qui sous-tend la production de métaux de haute qualité.
