第10章-轧制时的前滑和后滑.ppt

第十章轧制过程中的前滑和后滑（The forward slip and backward slip in rolling process） 轧制时存在前滑和后滑现象，这种现象使轧件的出辊速度与轧辊的圆周速度不相一致，而且这个速度差在轧制过程中并非始终保持不变的，它受许多因素的影响而变化。在连轧机上轧制和周期断面钢材的轧制等都要求确切知道轧件进出轧辊的实际速度，那么，轧件的速度与轧辊周速之间存在什么关系呢？ 主要内容 1 轧制时的前滑与后滑 前滑的计算方法 3 中性角的确定 4 影响前滑的因素 基本知识点：前滑，后滑；前滑、后滑的计算公式。 重点：前滑，后滑的定义；影响前滑的因素。 难点：影响前滑的因素。 轧件在轧制时，高度方向受压下的金属一部分流向纵向，使轧件伸长；另一部分流向横向，使轧件宽展。 轧件的延伸是被压下金属向轧辊入口和出口两方向流动的结果； 轧件进入轧辊的速度vH小于轧辊在该点处线速度v的水平分量vcosα；而轧件的出口速度vh大于轧辊在该处的线速度v。这种vh＞v的现象叫做前滑，而vH＜vcosα的现象叫做后滑。 前滑值是用轧辊出口断面上轧件与轧辊速度的相对差值来表示，即 式中： Sh—前滑值； vh—轧辊出口截面轧件的速度； v—轧辊圆周速度。 后滑是用轧辊入口断面轧件的速度与轧辊该点的水平分速度差的相对值来表示， 即： 式中:SH——后滑值。 实验方法计算前滑—刻痕法 如果事先在轧辊表面上刻出距离为LH的两个小坑，则轧制后测量Lh，即可用实验方法计算出轧制时的前滑值。由于实测前滑时量出轧件上的是冷尺寸，换算成热态尺寸时，可用下面公式来完成： 式中： ——轧件冷却后测得的长度； α——膨胀系数； t1、t2——轧件轧制时的温度和测量时的温度。 前滑的计算公式 按秒流量体积相等的条件，则： 把 式代入上式，得： 由 式可知： §10.2 前滑的计算方法 前面推出的是前滑值的定义表达式和实验条件下的计算式。此式并没有反映出轧制出轧制参数对前滑的影响。 推导前滑与轧制参数的关系式。此式的推导是以变形区各横断面秒流量体积不变的条件为出发点。 不论符合于平断面假设的薄件轧制情况或接触面产生粘着的厚件轧制情况，变形区内各横断面秒流量相等的条件，既FxVx=常数都是正确的，因为这里的水平速度Vx是沿轧件断面高度上的平均值。按秒流量体积不变条件，变形区出口断面金属的秒流量应等于中性面处金属的秒流量，由此得出： 或 式中 Vh、 ——为轧件出口和中性面的水平速度； h、 ——为轧件在出口和中性面的高度。 因为， 并参照公式， ， 由 式得出： 由此得到前滑值为： 曲线1 Sh=f(h)、D=300mm、γ=5°； 曲线2 Sh=f(D)、h =20mm、γ=5°； 曲线3 Sh=f(γ)、h =20mm、D=300mm。 由图3-1可知，前滑与中性角呈抛物线的关系；前滑与辊径呈直线关系；前滑与轧件厚度呈双曲线的关系等。 前滑公式的简化 当γ角很小时，可取 、 则前滑计算式可简化为 ： （此即S.Ekelund的前滑公式） 因为 1。 故上式括号中之1可以忽略不计时，则该式又变为： §10.4 影响前滑的因素 轧辊直径的影响 从前滑值公式可以看出，前滑值是随辊径增加而增加的，这是因为在其它条件相同的条件下，辊径增加时咬入角α就要降低，而摩擦角β保持常数，所以稳定阶段的剩余摩擦力就增加，由此将导致金属塑流速度的增加，也就是前滑的增加。 轧辊直径对前滑的影响实验证明，如图3－4所示。但应指出，辊径D＜400毫米时，前滑随辊径的增加而增加的较快，辊径D＞400毫米时，前滑值增加的较慢，这是由于辊径增大时，伴随着轧辊线速度的增加，摩擦系数相应降低，所以剩余摩擦力的数值有所减少； 另外，当辊径增大时，△B增大，延伸相应地也减少。这两个因素的共同作用，使前滑值增加的较为缓慢。 摩擦系数的影响 实验证明，摩擦系数f越大，在压下率相同的条件下，其前滑值越大。这是由于摩擦系数增大，剩余摩擦力增加，因而前滑增大。利用前滑公式同样可以说明摩擦系数对前滑的影响，因为摩擦系数增加导致中性角γ增加，因而前滑也增加，如图3－5所示。 从以上实验结果不难看出，凡是影