Стенд прокатного стана, часто называемый корпусом мельницы, является основой любого прокатного производства. Это огромное, жесткая конструкция, предназначенная для выполнения одной основной работы: выдерживать огромные силы разделения, возникающие при сжатии металла между валками. Точность и стабильность всего процесса прокатки во многом зависят от конструкции и размеров этого важнейшего компонента.. Понимание его основных размеров имеет важное значение для инженеров., операторы, и ремонтные бригады, занимающиеся формовкой металла.
Хорошо спроектированная клеть прокатного стана обеспечивает качество продукции., операционная эффективность, и безопасность. Его ключевые параметры не являются произвольными.; они являются результатом тщательных расчетов, которые уравновешивают силу, размер прокатного оборудования, и практические потребности мельниц, например, смена рулонов. Давайте рассмотрим три основных аспекта, которые определяют конструкцию клети прокатного стана.: высота окна, ширина окна, и площадь поперечного сечения столбов.
1. Высота окна мельницы (ЧАС)
«Окно» — это отверстие в клети, где прокатываются рулоны., подшипники, и механизмы регулировки размещены. Вертикальный размер этого проема, Высота окна (ЧАС), — критический параметр, определяемый суммой вертикальных высот всех входящих в него компонентов., плюс необходимые зазоры для регулировки и обслуживания.
Факторы, которые в совокупности определяют необходимую высоту окна, включают::
-
→
Диаметр шейки ролика: Диаметр шеек валков, где установлены подшипники, является фундаментальной отправной точкой. -
→
Высота опоры подшипника: Большие корпуса (чурки) которые содержат подшипники шейки валков, вносят значительный вклад в вертикальное штабелирование.. -
→
Винтовой механизм: Высота привинчиваемых компонентов системы, будь то механические винты или гидравлические цилиндры, которые помещаются в окно, должны быть учтены. Сюда входит минимальная длина выдвижения винтов или высота узла гидроцилиндра.. -
→
Вспомогательные компоненты: Высота других частей, таких как прерыватели (предохранительные блоки) или опорные подушки увеличивают общую высоту. -
→
Диапазон регулировки рулона: Стану необходим определенный диапазон вертикального перемещения валков для обработки продукции различной толщины.. Это расстояние регулировки является частью расчета высоты.. -
→
Разрешение на замену рулона: Крайне важно, должно быть достаточно дополнительного вертикального пространства для подъема узла верхнего валка над нижним валком для простой и безопасной замены валков.. Часто это является основным фактором при определении окончательной высоты окна..
2. Ширина окна мельницы (Б)
Ширина окна (Б) горизонтальное расстояние между двумя вертикальными стойками подставки. Принцип определения этой ширины зависит от типа корпуса мельницы..
-
✔
Корпус с закрытым верхом: В этом дизайне, стенд одиночный, твердый кусок. Для смены рулонов, весь рулон в сборе необходимо вытащить вбок через окно. Поэтому, ширина окна должен быть немного больше максимального диаметра бочки валка. Это обеспечивает необходимый зазор для перемещения рулонов внутрь и наружу.. -
✔
Открытый корпус: Эта конструкция имеет съемную верхнюю крышку или хомут., возможность поднимать рулоны вертикально. В этом случае, ширина окна не определяется диаметром рулона. Вместо, это определяется общая ширина подушки подшипника в сборе. Окно должно быть достаточно широким, чтобы вместить колодки с соответствующим рабочим зазором..
3. Площадь поперечного сечения мельницы (Ф₂)
Вертикальные колонны стенда называются стойками.. Их размер, конкретно их площадь поперечного сечения (Ф₂), определяется потребностью в прочности и жесткости. Столбы находятся под напряжением от силы качения., и они должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать эту нагрузку без значительного растяжения или деформации.. Чрезмерная деформация, известный как «мельничная растяжка»,» может привести к плохому контролю толщины конечного продукта.
Хотя сложный анализ методом конечных элементов (ВЭД) используется для окончательной проверки проекта, для первоначального определения размера часто используется надежный эмпирический метод. Этот метод связывает площадь поперечного сечения столба. (Ф₂) к квадрату диаметра шейки валка (д²). Логика в том, что сила, действующая на стойки, такая же, как и сила, действующая на шейки валков., обеспечение пропорциональной основы для проектирования.
Связь выражается в виде отношения: F₂ / d². Это соотношение варьируется в зависимости от типа стана и материала валков., поскольку разные материалы имеют разную прочность. В таблице ниже представлены типичные эмпирические значения, используемые при проектировании клетей прокатного стана..
| Материал рулона и тип мельницы | Эмпирическое соотношение (Ф₂ / д²) |
|---|---|
| Чугунные рулоны | 0.6 – 0.8 |
| Рулоны из углеродистой стали (Блюминг/слябинговые станы) | 0.7 – 0.9 |
| Рулоны из углеродистой стали (Другие мельницы) | 0.8 – 1.0 |
| Рулоны из легированной стали | 1.0 – 1.2 |
| Рулоны из хромированной стали (для 4-х высоких мельниц, в зависимости от диаметра шейки опорного ролика) | 1.2 – 1.6 |
Пример практического применения
Допустим, мы проектируем прокатную клеть для сортового стана с использованием валков из углеродистой стали.. Диаметр шейки опорного валка (д) полон решимости быть 500 мм.
- Выберите соотношение: Из стола, для завода по производству углеродистой стали, мы выбираем среднее соотношение, например, 0.9.
- Рассчитать d²: d² = 500 мм * 500 мм = 250,000 мм².
- Рассчитать F₂: F₂ = соотношение * d² = 0.9 * 250,000 мм² = 225,000 мм² или 2,250 см².
Этот результат говорит проектировщику, что площадь поперечного сечения каждой из двух вертикальных стоек должна составлять примерно 2,250 см². Затем этой области можно придать форму (НАПРИМЕР., 45 см шириной на 50 см глубиной) для достижения необходимой прочности, обеспечение прочной отправной точки для детального структурного проектирования.
В итоге, основные размеры клети прокатного стана представляют собой тщательно продуманный компромисс. Они должны обеспечивать огромную силу, чтобы контролировать процесс прокатки., позволяют внести необходимые оперативные корректировки, и облегчают выполнение важных задач по техническому обслуживанию, таких как замена рулонов. Понимая, как высота окна, ширина, и площадь поста определены, человек получает более глубокое понимание техники, лежащей в основе высококачественного производства металлов..
