最大轧入角和摩擦系数的测定.pdf

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1、最大轧入角和摩擦系数的测定实验目的用实验的方法测定轧制过程中扎入阶段和稳定轧制阶段的最大咬入角，进一步加深对咬入角、摩擦系数、轧制过程的建立等基本概念的理解。实验设备ф130试验轧机、游标卡尺、铅试样、白粉笔等。实验原理实践证明咬入条件对实现轧制过程具有很重要的意义，因为咬入条件限制了压下量和延伸率。为了实现轧制过程，首先必须使轧辊咬入轧件而过渡到稳定轧制，因此，要实现自然咬入和稳定轧制，必须满足下列咬入条件。如图所示，在咬入瞬间，在轧件与轧辊的接触面上，同时存在正压力P和摩擦力F，其水平投影PPsinxTTPfcoscosx从图上看到

2、，水平分力Tx为咬入力，Px为咬入阻力。二者方向相反，作用在同一直线上。当TP时，不能实现自然咬入。xx当TP时，为咬入临界状态。xx当TP时，能实现自然咬入。xx在TP时，有:xxPTPsinfcoscosTP/tanf由于tanf，所以。此时合力R垂直轧制方向，轧件处于临界咬入状态。咬入角与压下量h和辊径D有下列几何关系：Hhhcos11DD因此由临界咬入状态可测出轧件自然咬入时的最大咬入角，根据临界咬入特性可计算出摩擦角和摩擦系数。实验方法和步骤本实验要求在三种咬入状态下进行轧制，分别为净棍

3、面、糙棍面、人工强迫咬入。具体步骤如下：1.首先把轧辊辊缝调整为零，把一块试件放在入口导板上，将其用木块推入入口处。2.开动轧机，慢慢抬起轧辊，同时保持试件前端与上下辊面接触，直到觉察试件颤动，并刚好咬入为止。3.测量轧后轧件的厚度及辊径。计算出最大咬入角值。4.根据临界状态关系求出摩擦系数。5.依照上述方法，在涂有粉笔灰的棍面上用第二块做自然咬入实验。6.重复第一步，在净棍面上用第三块试件做强迫咬入实验，即在慢慢抬起轧辊的同时，用木块对试件施加咬入方向的人工推力，直到咬入为止。量其厚度可计算咬入角。7.记录实验数据如下：表1.咬入角测量数据轧辊直径D=1

4、30mm轧前测量板厚/mm轧后测量板厚/mm轧制方式第一次第二次平均值第一次第二次平均值光滑轧制9.849.609.728.208.208.20强迫喂钢10.009.809.906.606.406.50粗糙轧制9.609.929.762.402.442.42数据处理光滑轧制的数据处理分别计算轧制前和轧制后的板厚平均值，填入表1；故h9.728.201.52。由Hhhcos11DD得Hhh1.52cos1110.9883DD130所以arccos0.98838.770ftan0.154粗糙轧制的

5、数据处理分别计算轧制前和轧制后的板厚平均值，填入表1；故h9.762.427.34。由Hhhcos11DD得Hhh7.34cos1110.9435DD130所以arccos0.943519.345ftan0.351强迫喂钢的数据处理分别计算轧制前和轧制后的板厚平均值，填入表1；故h9.906.503.40。由于强迫不知道推力是多少，故无法计算临界咬入角。但从压下量可以看出，推力的增加可以使得最大可轧厚度增加。计算数据如下表试件号材料试验条件Hhβ△hαf1铅净面自然9.728.208.

6、7701.528.7700.1542铅粗糙自然9.762.4219.3457.3419.3450.3513铅人工推力9.906.50无3.40无无数据分析与讨论从表中可以看出，增加摩擦力能够显著提升最小可轧厚度、增大最大咬入角，增大轧机的咬入能力。增加人工推力也是能够增大最大咬入角，并提升最小可轧厚度，但并没有增大摩擦力来的效果更加明显。上面两图分别是轧制后的结果，从右到左依次是光滑轧制、推力轧制和摩擦轧制。从结果中可以看出，前两个表面较为光洁，粗糙面轧制的轧件表面粗糙，但伸长量非常明显。出现轧件变形严重是由于轧制过程中轧辊的摩擦状态非常不稳定，不

7、仅仅表现在数值上，而且还表现在不同位置上，所以咬入后轧件在轧辊中变形也更加难以控制。