卷取机等功率计算
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- 卷取机等功率计算 轧钢机械的功率和静阻转矩计算
1.卷取机与开卷机
1.1计算公式
张力转矩
Mt=TD/2×10-3
Mt—张力转矩，N·m；
T—带钢张力，N；
D—钢卷直径，mm；
张力转矩的确定，由带钢张力和钢卷直径决定，带钢张力由单位张力及带钢厚宽尺寸决定，单位张力应是经验选择、合理确定；钢卷直径的选择对张力转矩影响很大，选取为钢卷最大直径时，带钢的张力应为最大张力的70％。
塑性弯曲转矩
Mw=Bh2σs/4×10-3
Mw—塑性弯曲转矩，m；
B—带钢宽度，mm；
h—带钢厚度，mm；
σs—屈服极限，N/mm2；
损耗转矩
Mf =μFd/2×10-3
Mf—损耗转矩，N·m；
μ—轴颈摩擦系数；
F—卷重和张力的合力，N；
d—轴颈直径，mm；
动态转矩
Md =(GD12+GD22)/(2gD×10-3 ) ×（dν / dt）
Md—动态转矩, N·m；
GD12—卷筒飞轮矩，N·m2；
GD12＝πρBg/4×10-15 D14
D1—卷筒直径，mm；
ρ—卷筒材料密度，kg/m3；
B—卷筒宽度，mm；
g—重力加速度，g＝9.81m/s；
GD22—钢卷飞轮矩，N·m2；
GD22＝πρBg/8×10-15 (D4－D04)
ρ—材料密度，kg/m3；
B—带卷宽度，mm；
D0—钢卷内径，mm；
动态转矩约占张力转矩的5％。
卷取机转矩
M1 = (Mt+Mw+Mf±Md) /iη
M1—卷取机转矩，N·m；
i—减速机速比，
η—减速机效率，
式中Md加速时取+号，减速时取-号。
开卷机转矩
M2 = (Mt-Mw-Mf±Md) η/i
M2—开卷机转矩，N·m；
式中Md加速时取-号，减速时取+号。
带钢运行速度
ν=πDn10-3/60i
ν—带钢运行速度，m/s；
带钢的运行线速度确定时，要根据产品产量要求及产品规格进行合理确定。
i=πDn10-3/60ν
减速机的速比确定时，工艺速度已确定，电机的额定转速在750/1000/1500等三个范围中选取，而应合理确定带卷直径，带卷直径影响减速机速比，还影响到电机的弱磁倍数的调速。在
电动机功率
P= M1n/9550（卷取机）或P= M2n/9550（开卷机）
P—电机功率，kw；
n—电动机转速，r/min；
机组生产运行时的运行参数变化过程：
卷取机电机运行过程参数变化描述：
卷取机在运行时的控制过程可分为几个工作阶段，有穿带卷取阶段、低速运行阶段、稳定运行阶段、加减速运行阶段。
穿带卷取：穿带速度运行实现穿带，卷取机夹持带钢或与助卷器联合在穿带速度卷取带钢； 低速运行：建立张力，启动运行，进行升速看板形及升速限制等升速到一定速度运行，看运行稳定板形良好等再升速至工艺要求速度运行。
稳定运行：稳速运行阶段，随着运行时间的延长，卷径不断增大，电机转速不断降低，保持恒线速度运行，要保持恒线速度恒张力运行电机的转速下降电流转矩增加，频率降低。
加减速运行：加减速时，转速是以一个倍数的进行增加或降低，稳定的提速或降速。
开卷机电机运行过程参数变化描述：
穿带运行：
稳定运行：
加减速运行：
1.2计算实例
1.2.1 计算实例一1700mm拉伸弯曲矫直机组计算
1. 1700mm拉伸弯曲矫直机组工艺参数
原料参数
带材材质：CQ、DQ、DDQ、HSLA
带钢板宽：850～1580 mm
带钢板厚： 0.15～1.5 mm
带钢强度：
屈服极限：
CQ、DQ、DDQ σs≤280 Mpa
HSLA σs≤450 Mpa
抗拉强度极限：
CQ、DQ、DDQ σs≤370 Mpa
HSLA σs≤630Mpa
机组工艺参数
机组产量： 30万吨
机组工艺速度： 250m/s
开机张力：开卷张力确定时，与待用钢卷的卷取张力相适应
卷取张力：适合该工序的工艺
拉矫张力：≤200KN
2. 机组工艺参数的选择确定
卷取机单位张应力：
卷取单位张应力的选定，应该根据冷轧过程的工序特点选择、确定，拉矫机组的产品基本为最终产品，其卷取张力只要适合成品卷取的工艺要求即可。单位张应力应据带材的屈服极限确定。屈服极限的选择应该据实际生产产品的实测屈服极限进行核算，重卷机组的卷取张力要求只要卷取后不塌卷，卷取边部整齐。
一般带材深冲钢等，σs定为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—单位张应力，Mpa（N/mm2）
机组卷取张力：
T=qBh
T—卷取张力，N；
B—带钢宽度，mm；
h—带钢厚度，mm；
T=qBh=1.0×1580×1.5=2.37 T
表格数据如下；张力单位为吨
板宽
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)
低合金高强度钢等，σs定为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—单位张应力，Mpa（N/mm2）...
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