卷取機等功率計算
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- 卷取機等功率計算 軋鋼機械的功率和靜阻轉矩計算
1.卷取機與開卷機
1.1計算公式
張力轉矩
Mt=TD/2×10-3
Mt—張力轉矩，N·m；
T—帶鋼張力，N；
D—鋼卷直徑，mm；
張力轉矩的確定，由帶鋼張力和鋼卷直徑決定，帶鋼張力由單位張力及帶鋼厚寬尺寸決定，單位張力應是經驗選擇、合理確定；鋼卷直徑的選擇對張力轉矩影響很大，選取為鋼卷最大直徑時，帶鋼的張力應為最大張力的70％。
塑性彎曲轉矩
Mw=Bh2σs/4×10-3
Mw—塑性彎曲轉矩，m；
B—帶鋼寬度，mm；
h—帶鋼厚度，mm；
σs—屈服極限，N/mm2；
損耗轉矩
Mf =μFd/2×10-3
Mf—損耗轉矩，N·m；
μ—軸頸摩擦系數；
F—卷重和張力的合力，N；
d—軸頸直徑，mm；
動態轉矩
Md =(GD12+GD22)/(2gD×10-3 ) ×（dν / dt）
Md—動態轉矩, N·m；
GD12—卷筒飛輪矩，N·m2；
GD12＝πρBg/4×10-15 D14
D1—卷筒直徑，mm；
ρ—卷筒材料密度，kg/m3；
B—卷筒寬度，mm；
g—重力加速度，g＝9.81m/s；
GD22—鋼卷飛輪矩，N·m2；
GD22＝πρBg/8×10-15 (D4－D04)
ρ—材料密度，kg/m3；
B—帶卷寬度，mm；
D0—鋼卷內徑，mm；
動態轉矩約占張力轉矩的5％。
卷取機轉矩
M1 = (Mt+Mw+Mf±Md) /iη
M1—卷取機轉矩，N·m；
i—減速機速比，
η—減速機效率，
式中Md加速時取+號，減速時取-號。
開卷機轉矩
M2 = (Mt-Mw-Mf±Md) η/i
M2—開卷機轉矩，N·m；
式中Md加速時取-號，減速時取+號。
帶鋼運行速度
ν=πDn10-3/60i
ν—帶鋼運行速度，m/s；
帶鋼的運行線速度確定時，要根據產品產量要求及產品規格進行合理確定。
i=πDn10-3/60ν
減速機的速比確定時，工藝速度已確定，電機的額定轉速在750/1000/1500等三個范圍中選取，而應合理確定帶卷直徑，帶卷直徑影響減速機速比，還影響到電機的弱磁倍數的調速。在
電動機功率
P= M1n/9550（卷取機）或P= M2n/9550（開卷機）
P—電機功率，kw；
n—電動機轉速，r/min；
機組生產運行時的運行參數變化過程：
卷取機電機運行過程參數變化描述：
卷取機在運行時的控制過程可分為幾個工作階段，有穿帶卷取階段、低速運行階段、穩定運行階段、加減速運行階段。
穿帶卷取：穿帶速度運行實現穿帶，卷取機夾持帶鋼或與助卷器聯合在穿帶速度卷取帶鋼； 低速運行：建立張力，啟動運行，進行升速看板形及升速限制等升速到一定速度運行，看運行穩定板形良好等再升速至工藝要求速度運行。
穩定運行：穩速運行階段，隨著運行時間的延長，卷徑不斷增大，電機轉速不斷降低，保持恒線速度運行，要保持恒線速度恒張力運行電機的轉速下降電流轉矩增加，頻率降低。
加減速運行：加減速時，轉速是以一個倍數的進行增加或降低，穩定的提速或降速。
開卷機電機運行過程參數變化描述：
穿帶運行：
穩定運行：
加減速運行：
1.2計算實例
1.2.1 計算實例一1700mm拉伸彎曲矯直機組計算
1. 1700mm拉伸彎曲矯直機組工藝參數
原料參數
帶材材質：CQ、DQ、DDQ、HSLA
帶鋼板寬：850～1580 mm
帶鋼板厚： 0.15～1.5 mm
帶鋼強度：
屈服極限：
CQ、DQ、DDQ σs≤280 Mpa
HSLA σs≤450 Mpa
抗拉強度極限：
CQ、DQ、DDQ σs≤370 Mpa
HSLA σs≤630Mpa
機組工藝參數
機組產量： 30萬噸
機組工藝速度： 250m/s
開機張力：開卷張力確定時，與待用鋼卷的卷取張力相適應
卷取張力：適合該工序的工藝
拉矯張力：≤200KN
2. 機組工藝參數的選擇確定
卷取機單位張應力：
卷取單位張應力的選定，應該根據冷軋過程的工序特點選擇、確定，拉矯機組的產品基本為最終產品，其卷取張力只要適合成品卷取的工藝要求即可。單位張應力應據帶材的屈服極限確定。屈服極限的選擇應該據實際生產產品的實測屈服極限進行核算，重卷機組的卷取張力要求只要卷取后不塌卷，卷取邊部整齊。
一般帶材深沖鋼等，σs定為280Mpa(N/mm2)
q=（0.03～0.05）σs
=（0.03～0.05）×280
=8.4～14MPa（N/mm2）
=0.84～1.4kg/mm2
q—單位張應力，Mpa（N/mm2）
機組卷取張力：
T=qBh
T—卷取張力，N；
B—帶鋼寬度，mm；
h—帶鋼厚度，mm；
T=qBh=1.0×1580×1.5=2.37 T
表格數據如下；張力單位為噸
板寬
板厚mm 800～950
(900)
mm 950～1050
(1000)
mm 1050～1250
(1150)
mm 1250～1450
(1350)
mm 1450～1580
(1500)
mm
0.15～0.35
(0.25) 0.168～0.446
0.315(1.4) 0.200～0.515
0.350(1.4) 0.221～0,613
0.4025(1.4) 0.263～.711
0.4725(1.4) 0.305～0.774
0.525(1.4)
0.35～0.65
(0.50) 0.364～0.803
0.585(1.3) 0.432～0.887
0.650(1.3) 0.478～1.056
0.7475(1.3) 0.569～1.225
0.8775(1.3) 0.660～1.335
0.975(1.3)
0.65～0.95
(0.75) 0.624～1.083
0.810(1.2) 0.741～1.197
0.900(1.2) 0.819～1.425
1.035 (1.2) 0.975～1.653
1.215(1.2) 1.131～1.801
1.350(1.2)
0.95～1.35
(1.15) 0.836～1.411
1.1385(1.1) 0.993～1.559
1.265(1.1) 1,097～1.856
1.455(1.1) 1.306～2.153
1.7078(1.1) 1.515～2.346
1.8975(1.1)
1.35～1.75
(1.55) 1.08～1.6625
1.395(1.0) 1.283～1.838
1.550(1.0) 1.418～2.188
1.7825(1.0) 1.687～2.538
2.0925(1.0) 1.958～2.765
2.325(1.0)
1.75～2.50
(2.05) 1.26～2.1375
1.6605(0.9) 1.496～2.363
1.845(0.9) 1.654～2.813
2.122(0.9) 1.969～3.263
2.49075(0.9) 2.284～3.555
2.7675(0.9)
低合金高強度鋼等，σs定為450Mpa(N/mm2)
q=（0.03～0.05）σs
=（0.03～0.05）×450
=13.5～22.5MPa（N/mm2）
=1.35～2.25kg/mm2
q—單位張應力，Mpa（N/mm2）...
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