塑加设备复习题.docx

1、塑加设备复习题1、轧机按用途和结构分有哪几类？轧机按用途分类：开坯轧机、型钢轧机、板带轧机、钢管轧机和特殊轧机按轧辊布置结构分类：(1)轧辊水平布置：二辊轧机 三辊轧机 四辊轧机 五辊轧机 六辊轧机 偏八辊轧机 十二辊轧机 二十辊轧机(2) 轧辊垂直布置：立辊轧机 板带钢万能轧机 多立辊板带钢万能轧机 型钢万能轧机 (3) 其他：板型可控带钢轧机 无扭轧机2、板带轧机轧辊尺寸参数如何选择？1）板带轧机轧辊的 L与 D基本方法：根据板带产品最大宽度确定 L，再根据强度、刚度和工艺条件确定 D a 值取决于板带宽度 按照咬入条件，轧辊工作直径Dg应满足 是最大咬入角，同轧辊与轧件间的摩擦系数 f

2、有关按照轧辊强度条件，辊身最小直径Dmin应满足c作用点到压下螺丝距离，与辊身长度 L 有关Rb 可根据轧辊材质查手册2）型钢(开坯)轧机轧辊的 D 与 L基本方法：根据咬入条件确定工作直径 Dg和D，再根据孔型配置和强度条件确定L轧辊辊颈直径 d 和辊颈长度 l 的确定滑动轴承 根据轧机类型取d/D, l /d, r/D 的经验值(手册)滚动轴承3、轧辊常用材质有哪些？举例说明如何选择。轧辊材质主要四类：锻钢, 铸钢, 铸铁, 半钢轧辊材质的选择与轧辊工作条件和损坏形式有密切关系基本方法：依据轧制载荷 轧制温度 产品钢种 表面质量 轧制方式考虑表面硬度 抗拉强度 耐磨性能 耐热性能 韧性性能

3、等性能要求以及轧辊成本进行选择（1）初轧机和板坯轧机轧辊材质的选择：工作条件：轧制压力大 冲击负荷大 轧制温度高性能要求：足够的强度和韧性 良好的抗热裂性能材质选择：合金热轧锻钢轧辊 高强度铸钢轧辊（2）型钢轧辊材质的选择中小型型钢和棒线材粗轧机的轧制载荷相对较小材质选择：复合球墨轧辊 半钢轧辊中小型型钢棒线材中轧机主要要求较高硬度和耐磨性能材质选择：冷硬铸铁轧辊 半钢轧辊中小型型钢精轧机要求高硬度和耐磨性能材质选择：合金无限冷硬铸铁轧辊 冷硬铸铁轧辊高速线材精轧机要求高硬度和耐磨性能, 且轧制速度高材质选择：碳化钨轧辊 高铬无限冷硬铸铁轧辊（3）厚板轧辊材质的选择粗轧机的工作条件与初轧机相似

4、材质选择：合金热轧锻钢轧辊 合金铸钢轧辊精轧机支撑辊要求高的强度和刚性材质选择：合金铸钢轧辊 冷硬复合铸铁轧辊精轧机工作辊需保证产品质量和板形要求高硬度和耐磨性能材质选择：合金冷硬铸铁轧辊 无限冷硬铸铁轧辊（4）热轧带钢轧辊材质的选择支撑辊要求高抗弯强度, 耐热, 耐磨材质选择：合金热轧锻钢轧辊 合金铸钢轧辊工作辊要求高的硬度, 耐热裂性能, 耐磨性能材质选择：合金球墨轧辊 高铬冷硬铸铁轧辊（5）冷轧带钢轧辊材质的选择工作条件：轧制压力大 轧制速度高 产品质量要求高性能要求：高的抗弯和接触强度 高硬度, 高耐磨耐热性支撑辊材质：合金冷轧锻钢轧辊工作辊材质：合金冷轧锻钢轧辊 高铬无限冷硬铸铁轧辊

5、4、轧辊强度计算的主要内容是什么？5、常用的轧辊轴承有几种类型？各有什么特点？动压油膜轴承实现液体摩擦的条件是什么？轧辊轴承类型：滚动轴承 滑动轴承 滚动轴承特点：刚性大, 摩擦系数小, 承载能力大, 速度范围宽，抗冲击性能差, 外形尺寸大 半干滑动轴承特点：耐磨性较好, 径向尺寸小, 冲击性能好，可用水作润滑剂, 不需密封, 但耐热性差, 刚度小 液体摩擦轴承特点：摩擦系数小, 工作速度高, 刚性较好，径向尺寸小, 使用寿命高 保持液体摩擦的条件： 1) 存在楔形间隙 2) 足够的转动速度, 线速度愈高, 承载能力愈大 3) 润滑油粘度适当, 粘度愈大, 承载能力愈大 4) 间隙适当, 间隙

6、过大, 建立油压困难 5) 轴套外表面和轴承内表面应有很高的加工精度 6、轧辊调整装置按调整作用分有几种类型？压下调整装置 轴向调整装置 辊型调整装置 7、可逆热轧机，带钢轧机电动压下装置特点是什么？可逆热轧机的电动压下装置工作特点： 1) 压下行程大, 调整量大, 调整频繁 2) 压下速度高 (一般压下速度大于1mm/s) 3) 可单独压下调整, 有较好的调整同步性 4) 具有良好的克服压下螺丝阻塞的能力 5) 轧制间隙中进行压下调整, 即无载压下 板带钢连轧机的电动压下装置工作特点：1) 压下行程较小, 调整量较小, 调整频繁 2) 压下加速度大, 压下灵敏度高3) 压下精度高, 需在厚度

7、公差范围内 4) 压下同步精度高, 且可单独压下 5) 轧制中进行压下调整, 即有载压下 8、液压压下装置有什么特点?液压压下装置的特点：1) 压下行程小, 调整量很小, 可频繁调整2) 压下精度高, 快速响应性高, 动态特性好 3) 过载保护简单可靠, 且兼有回松功能 4) 压下同步精度高, 单独或同步压下操作简单 5) 可简单实现有载压下和厚度动态控制 6) 可改变机座当量刚度, 实现从恒辊缝到恒压力控制 7) 结构简单, 传动效率高, 便于快速换辊 8) 需要一套运行可靠的液压系统和控制系统 9、闭式机架和开式机架各有什么特点？闭式机架的特点：1) 每片机架（牌坊）为整体框架 2) 机架

8、刚度大, 强度较高 3) 采用从机架窗口沿轴向抽出或装入的辊系换辊方式 4) 辊系换辊时间短, 且可离线预调整轧辊 5)主要用于轧制压力大, 刚度要求高的场合 开式机架的特点：1) 由两片半机架体(牌坊)和上盖组成 2) 机架刚度较小 3) 采用整体机架换辊或上部吊装换辊方式 4) 整机架换辊时间短,可离线预调整轧辊, 但设备费高 5) 上部吊装换辊时间长, 不能离线预调整轧辊6) 主要用在横列式型钢轧机上10、简述机架强度计算的假设、步骤和简化方法。闭式机架强度解析计算的假设;1) 机架的外载荷对称性 机架上下横梁中点只受大小相等方向相反的垂直力 2) 机架结构的几何对称性沿机架窗口的垂直中

9、心线机架结构是对称的 忽略上下横梁惯性矩不同引起的水平内力3) 机架形状的规整性 上下横梁与立柱交界处是刚性的 机架变形后, 机架转角仍保持不变 强度解析计算步骤： 1) 将机架结构简化成刚架, 并确定求解断面的位置 2) 确定静不定阶数, 作假设简化模型降低静不定阶数 3) 机架受力分析, 确定外力的大小和作用点 4) 根据变形协调条件, 求解静不定力和力矩 5) 根据计算断面的面积, 惯性矩及力矩, 求出应力 6) 按强度条件校核机架强度 11、根据变形协调方程试推导静不定力矩。12、什么是机座刚度？说明提高机座刚度主要途径。 单位: kN/mm 物理意义: 使机座产生单位弹性变形的轧制压

10、力增量，即机座抵抗弹性变形的能力提高轧制机座刚度的途径: 1）提高轧机各承载零件的刚度 2）对机座施加预应力3）缩短机座应力线长度13、机座的弹性变形主要包括哪几个部分?机座的弹性变形包括: 轧辊的弯曲变形w, 其它各受力零件的弹性变形y轧辊的弯曲变形 fw 沿宽度方向不均匀, 引起宽向厚度差 弹性变形 fy 使轧辊辊缝均匀增大 14、纵向厚度差与横向厚度差有什么区别？15、什么是机座当量刚度?对厚度控制的意义是什么?机座当量刚度系数: 反映机座进行厚度控制的能力 16、辊缝形状主要影响因素有哪些, 什么是横向刚度?辊缝形状主要因素: 轧辊弯曲变形 轧辊弹性压扁 轧辊弹性压扁 轧辊弹性压扁 机

11、座横向刚度系数 Kb ； 又称轧辊抗弯刚度，反映轧辊抵抗弯曲弹性变形的能力 17、结合弹跳方程和弹塑性曲线, 分析轧件厚度的影响因素以及等厚控制原理？18、分析说明机座当量刚度和辊缝调节系数的意义。19、分析说明均匀延伸与板凸度常数的意义。均匀延伸与板凸度常数（板凸度一定原则） 板形实质上取决于轧件截面延伸的均匀性 要获得良好平直度，就要使轧前和轧后的相对板凸度相等 轧制压力应随轧制道次逐渐减小 20、主传动装置有哪几部分组成, 各有什么作用?通常包括: 电动机、减速机、齿轮座、联接轴、联轴节 （1）电动机又称为主电机, 是轧机的动力来源 （2）减速机其作用将电动机较高的转速变成轧辊所需转速

12、（3）齿轮座将主电机或减速机输出的运动和力矩分配到各轧辊 （4）联接轴将电机或减速机或齿轮座的运动和力矩传递给轧辊 （5）联轴节(器)联接电机与减速机, 减速机与齿轮座21、常用的联接轴有哪些, 各有什么特点?轧机联接轴常用的类型：万向接轴 梅花接轴 齿式接轴 联合接轴（1）滑块式万向接轴特点: 承载能力大, 传递的扭矩范围广(503000kN-m) 允许倾角大, 约8 10 润滑条件差, 滑块磨损严重 传动效率较低, 不适于高速运转 （2）十子头式万向接轴特点: 承载能力较大, 相对承载能力大于滑块式万向接轴 万向节尺寸较大(大于滑块式), 限制了其承载能力 允许倾角大, 约8 12, 最大

13、可达15 润滑条件好, 使用寿命长 传动效率高, 传动平稳, 噪音低, 适于高速运转 （3）弧形齿接轴特点: 当倾角较小时, 承载能力较大大; 当倾角较大时, 承载能力显著减小允许倾角约1 2.5, 非工作位置最大可达6 密封和润滑条件好, 使用寿命长 传动效率高, 传动平稳, 噪音低, 适于高速运转 接轴重量轻, 加工制造方便; 但外形尺寸较大 （4）梅花接轴特点: 承载能力小 允许倾角小, 不大于1 2 加工制造简单, 使用成本低 传动效率低, 传动不平稳, 噪音大 1、轧件剪切过程分为哪几个阶段？简述剪切三阶段. 金属的剪切过程:刀片弹性压入金属阶段 刀片塑性压入金属阶段 金属塑性滑移阶

14、段 金属内裂纹萌生和扩展阶段 金属内裂纹失稳扩展和断裂阶段 (1)压入阶段剪切开始时, 上下刀片压入金属表面, 金属在剪切力作用下转动; 随着压入深度的增加, 剪切力和侧向力逐渐增大, 直至达到力平衡状态, 金属停止转动. (2)滑移阶段当剪切力增大到最大值时, 压入阶段结束, 金属开始产生滑移变形, 并且沿着金属剪切断面滑移, 剪切断面逐渐减小, 同时剪切力不断下降.(3)断裂阶段 当金属的滑移达到一定程度时, 金属内部萌生内裂纹, 随着滑移的继续内裂纹逐渐扩展而失稳, 金属发生断裂, 剪切过程结束. 2、什么是单位剪切抗力？主要影响因素有哪些?单位剪切抗力:剪切过程中任一瞬时的剪切力与原始

15、断面面积的比 影响剪切抗力的主要是金属性能和剪切温度:剪切温度愈低, 金属抗拉强度愈大, 剪切过程延续时间愈短, 剪切抗力愈大; 剪切温度愈高, 金属抗拉强度愈小, 剪切过程延续时间愈长, 剪切抗力愈小. 3、平刃剪切机的剪切力是如何计算的?应用剪切抗力曲线 计算剪切力 P 小型剪切机 中型剪切机 大型剪切机 4、简述剪切抗力的特性。剪切抗力的特性：1) 剪切过程中剪切抗力(剪切力)是变化的; 压入阶段, 剪切抗力随压入深度增加而增大; 滑移阶段, 剪切抗力随压入深度增加而减小; 压入阶段终了滑移阶段开始时, 剪切抗力最大; 2) 剪切过程并非在上下刀刃重叠时结束, 当压入深度达到一定值时,

16、金属断裂剪切过程结束, 即, 金属剪切断裂时的相对压入深度 断裂时的相对压入深度0 表征了金属塑性的好坏 3) 影响剪切抗力的主要是金属性能和剪切温度; 剪切温度愈低, 金属抗拉强度愈大, 剪切过程延续时间愈短, 剪切抗力愈大; 剪切温度愈高, 金属抗拉强度愈小, 剪切过程延续时间愈长, 剪切抗力愈小. 5、在单位剪切抗力曲线上0的意义是什么？6、斜刃剪切机用途是什么, 它的剪切力如何计算？7、飞剪机主要类型有哪些？其基本要求是什么?飞剪机的类型: 滚筒式 回转式 曲柄连杆式 曲柄偏心式 摆式飞剪机 曲柄摇杆式(施罗曼飞剪) 基本要求: 1）运动匹配要求. 剪切时剪刃在轧件运动方向的分速度 与

17、轧件运动速度o 相等或略大 2）定尺剪切要求: 定尺长度, 剪切精度和质量符合规定 3）生产率匹配要求: 剪切能力与轧机或机组能力匹配 8、启动工作制飞剪机如何调节剪切长度?通过控制系统改变启动剪切时间 to 实现剪切长度调节9、连续工作制飞剪机剪切长度调节方法有哪些？改变飞剪机主轴转速 n 可调节剪切长度 改变飞剪机空切系数 k 可调节剪切长度 10、分析说明改变飞剪机主轴转速的剪切长度调节方法。剪刃水平分速度与轧件运动速度相等, 且 k =1 剪切的轧件长度为基本剪切长度 Lj 相应的飞剪机主轴转速为基本转速 nj 一般电动机调速范围为12倍, 主轴转速调节范围 剪切长度调节范围 当飞剪机

18、与夹送辊用同一台电动机传动 1、弹塑性弯曲有几种状态，其弯曲变形过程分析假设是什么？反弯矫正时轧件应力和应变如何变化的?（1）弹性弯曲极限状态： 仅表面层应力达到材料屈服极限s , 应变s 各层均为弹性变形状态, 外力矩去除后完全弹性恢复 （2）弹塑性弯曲状态：外力矩继续增大, 断面上部分纤维层产生塑性变形 随着外力矩增大, 塑性变形区向中性面逐渐扩展 去除外力矩部分弹性恢复, 产生残余应变和残余应力 （3）全塑性弯曲状态：理想弹塑性材料的理想状态, 即各层都产生塑性变形外力矩去除后, 各层只能部分弹性恢复, 外力矩最大 （1）弯曲变形的平面假设 金属弯曲变形时, 截面仍为平面且垂直于中性面

19、弯曲的截面上各点位移正比于该点至中性面的距离 （2）弯曲变形的应力-应变假设 各纵向纤维的变形遵循材料的拉伸压缩应力-应变规律 （3）弯曲变形的断面应力与应变变化(弯曲变形状态) 随着外力矩增大, 金属弯曲变形程度增大 2、弹塑性弯曲阶段的各曲率是什么？应变与总变形曲率有何关系?（1）原始曲率 金属初始状态下的曲率称为原始曲率 为原始曲率半径 （2）反弯曲率 在外力矩作用下, 金属强制弯曲后的曲率 为反弯曲率半径 （3）总变形曲率 金属弯曲变形的曲率变化量 为原始曲率半径与反弯曲率的代数和 （4）弹复曲率 金属弹复阶段的曲率变化量 （5）残余曲率 金属弹性恢复后的曲率3、外力矩一般计算式是什么

20、? 对于弹性弯曲状态, 可采用材料力学计算公式 弹塑性弯曲的外力矩各层纤维应力引起的内力矩平衡 对于理想弹塑性材料 4、屈服力矩和塑性弯曲力矩是如何定义和计算的? 弹性弯曲极限状态时的外力矩称为屈服力矩 Mw 全塑性弯曲状态时的外力矩称为塑性弯曲力矩 MS 5、理想弹塑性材料矩形轧件外力矩如何计算？6、屈服曲率和断面形状系数是如何定义和计算的？7、弹复曲率, 最小和最大弹复曲率何如计算？8、怎样用曲率方程分析弯曲矫正过程？9、弯曲矫正的单值原始曲率和多值原始曲率矫正原理是什么？什么是大变形和小变形矫正方案，各有什么特点？10、辊式矫正机的最大和最小辊距受哪些条件的限制?11、多辊辊式矫正机的矫

21、正压力和扭矩如何计算?12、分析说明拉伸弯曲矫正与弯曲矫正的异同点。1、带钢卷取机的工艺要求是什么？其结构特点是什么？带钢卷取机采用哪几种方式调速的?带钢生产工艺对卷取的要求： 1) 采用张力卷取以保证板形和卷取质量 2) 卷取转速可调整以保证恒张力适应带卷直径变化 3) 卷取机结构上应既便于带钢卷紧, 又便于卸卷 4) 卷筒具有足够的强度和刚度 2、卷筒直径选择时应考虑哪些因素?3、卷筒的径向压力如何计算?4、线材吐丝机的工作机理是什么?理想的吐丝过程应使线材通过的路程最短, 即使线材通过的轨迹是吐丝管回转包络面上的母线, 就是线材通过吐丝管的切向速度为零 5、线材吐丝机实现稳定工作条件是什

22、么？(1)采用特定的螺旋形状吐丝管 (2)配以适当的回转速度 (3)使线材在吐丝管中无切向运动, 通过路程最短 1、挤压机的类型有哪些？各有什么特点？（1）卧式挤压机特点：设备布置在地面利于设备点检, 保养和维护各机构可布置在同一水平面, 易实现机械化和自动化设备可大型化, 可减少建设施工难度和投资 规格不受限制, 工模具更换简便, 上料和出料方便 水平运动的部件易磨损, 运行精度低, 中心易失调 占地面积大 （2）立式挤压机特点：占地面积小 运动部件的磨损小, 挤压中心不易失调 厂房高度高, 且需要较深的地坑 工模具更换不简便, 上料和出料方便 规格受限制, 不宜生产较长的制品 挤压机吨位较

23、小, 目前最大15MN 2、挤压模具有几部分组成？常用的有哪些？挤压工模具一般包括: 挤压模、挤压杆(挤压轴)、挤压筒、挤压垫、穿孔针 模支撑、模垫、支撑环、冲头、针座、压力环、堵头 3、拉拔机有几种形式？各有什么特点？管棒拉拔机、拉线机(拉丝机)、型材拉拔机4、冲压机有几种形式？主要参数如何确定？按传动方式、压力产生方法、结构形式和工作方式分类：曲柄压力机 螺旋（摩擦）压力机 冲压液压机 高速压力机 多工位自动压力机 精冲压力机 电磁压力机 数控冲模回转头压力机 名词解释：1轧制设备（轧钢设备）指通过轧制方法使金属产生塑性变形，由原料到成品整个轧制工艺过程中使用的机械设备。2主要设备完成轧制

24、变形工序的机械设备即轧机3辅助设备完成一系列辅助加工工序的机械设备4机座刚度使机座产生单位弹性变形的轧制压力增量，即机座抵抗弹性变形的能力5机座当量刚度轧件厚度产生单位变化量的轧制压力增量，即机座进行厚度控制的能力。6机座横向刚度轧辊辊系弯曲变形引起的单位板凸量的轧制压力，轧辊辊系抵抗弯曲弹性变形的能力。7单位剪切抗力剪切过程中任一瞬时的剪切力与原始断面面积的比，即金属抵抗剪切的能力。8单位剪切抗力曲线单位剪切抗力与相对压入深度的函数关系。9原始曲率金属初始状态下的曲率称为原始曲率 10反弯曲率在外力矩作用下, 金属强制弯曲后的曲率 11总变形曲率金属弯曲变形的曲率变化量 12弹复曲率金属弹复阶段的曲率变化量 13残余曲率金属弹性恢复后的曲率14屈服力矩弹性弯曲极限状态时的外力矩称为屈服力矩 Mw 15屈服曲率外力矩达到屈服力矩Mw 时的总变形曲率称为屈服曲率（弹性弯曲极限状态时的总变形曲率）16塑性弯曲力矩全塑性弯曲状态时的外力矩MS17断面形状系数塑性弯曲力矩与屈服力矩的比称断面形状系数e