D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1959.00.005 北京铜铁工掌学院學報 第7期1959年9月 1000初軋機别定研究的初步桔 孫一康等 冶金机械教研組 摘要 登挥现有乳机的荐在能力是提高轧绸生查的主要途徑之一，高此需對轧机遭行 研究分析，以便在另件強度及重机容量允許的條件下查可能地強化轧制過程，合理 安排生產使康量提高。 由于乳制理谕的限止，目前最可靠的研究方法是對轧机道行测定，並在實驗数 据的基礎上再逃行理論分析。 本文介绍了我们對1000初轧机测定研究的情况，研究所用的方法，及测量用 的儀舒及装置，最后逆列出了封實驗教据初步加工的结果。 迅速提高我国铜铁生产水平，是我国人民的重大政治任务。为了迅速增加鲫材产鼠，除 了依靠大量添設新轧机外，主要問盟还在于如何充分发揮现有軋机的溜在能力，合理安排生 产，强化札制过程以提高札机的作叶率和小时产量提高劳劲生产率。 强化軋制过程一即采用加大压下量减少軋制道求，提高軋制速度及减少陶隙时間等有 关滑施，应建立在科学分析的基础上，应在設备能力一另件强度及电机容量一允许的条 件下采用。为此需对股备进行“摸底”工作，了解股备能力，目前负荷情况以及生产和股备 中存在的間題，以便提出意見和改进建議。 通过树现厂設备的研究不單能給生产單位提供有关科学资料，对生产起指导作用，另一 方面还將耠教学积累丰富材料，並为进一步发展有关理論创造条件。 由于目前喇制理論尚不能完全解决軋制过程中力参数的精确确定問题，各种理論公式桔 果相差悬殊，因面对札机进行实际测定是研究札机必不可少的一个方面，但是应指出的是： 由于对实嬴生产中的巨型殷备一如初轧机一进行测定研究存在着一系列技术上和粗犧上 的困雅，例如：御定用的电子仪器的准备，压力达1000吨的测压头之股計和制造，在生产条件 下进行弑验的組械等。因此到目前为止，我国这一項工作間未完叠开展起来。 治金机械微研粗从去年就开始对这一工作进行了技术难备，于去年十一献花时制制成了 “绷机一4一8A型”四線动态电阻应变仪，怒过牛年多的調整，滿足了初軋机定所需的 技术要求，並于今年6月份和某厂合作对1000初軋机进行了較全面的测定和研究。测定和研 究的内容如下： I,理論計算部份： (】)对軋机主机座和主机列的主要另件进行了静强度殷算，並整理出一份易于现厂今 妻加此项研究工作的尚有治金机械数研粗沈八菲，高庆，王志正等五人及机59班 同学十五人，现厂生产技术科蔡銘工程师等五人参加了测定的粗械及准备工作
北 京 姻映 工 常争陀 攀叙 第 7 期 多夕年 月 9 9 2 1 初轧橄浦定研究的0 0初0 步翻挂 井 一康 等 冶 金机械教研姐 摘 要 登挥瑰有札机的 潜在 能力 是提高札翎生崖 的主要途径 之一 , 名此需漪札机选行 研完分析 , 以 便在 另 件强 度 及雷机容童九许的搽件 一 r 盒 可 能地按 化札制 遇程 , 合理 安排 生崖使炭 童提 高 。 由 于札制 理铃的 限止 , 目前最可布的研充方法是针札机追行 浏定 , 兰 在 贾麟数 据的未珑上再逗行理铃分析 。 本欠介绍 了 我们针 1 0 0 0 初札 机侧 定研究的情 况 , 研允所 用 的方 法 , 及侧 圣 用 的俄 器及 装又 , 最后 王 列出 了封 贫脸数据初步加 工的 结采 。 扭速提高我 国胡铁生产水不 , 是我国人民的重大 政治任务 。 为 了想速增加翻材产量 , 除 了依靠大最添投新札机外 , 主耍周愚还在于如何充分发择现有载机的潜在能力 , 合理安排生 产 , 强化札制过程以提高 札机的作叶李和小时产量提高劳 动生产率 。 强化札制过程— 即采用加大压下最诚少札制道次 , 提高 札制速度及喊少周 隙时助等有 关指雄 , 应建立在科学分析的 基砒上 , 应 在毅备能 力— 另件强度及电机容量— 允豁的条 件下采用 。 为此需对 毅备进行 “ 摸底 , , 工作 , 了解毅备能力 , 目前负荷情况以及生产和股备 中存在的 周题 , 以便提出意息和改进建哉 。 通 过对现厂毅备的研究不 翠能拾生产翠位提供有关科学 查料 , 对生产起指导作用 , 另一 方面还脸拾教学积果丰富材料 , 龙为进一步发展有关理甜浦叮造条件 。 由于 目前札制理韵尚 不能完蚕解决轧制过程中 力鑫 数的精确确定周葱 , 各种理盖公式拮 果相差悬殊 , 因面对札机进行实际测定是研究 札机必不 可少的一个方面 , 但是应 指坦的是 : 由于 对实际生产 中的宜型毅备 — 如初札机— 进行测定研究存在着一系列技术上 和粗摇上 的 困难 , 例如: 测定用的电子仪 器的准备 , 压 力达 1 0 0 0吨的测压头 之毅舒和制造 , 在生产条 件 下进行掀盘的粗核等 。 因此到 目前为 止 , 我国这一填工作尚未完全并展 起来 。 冶金机械教研粗从去年就开始对这一工作进行 了技术准备 , 于去年十~ 献礼时掀制成 了 “ 胡机一卜阳A 型 , , 四 腺动 态 电阻应变仪 , 握过半年多 的稠整 , 满足 了初 札机侧定所需的 技未要求 , 盆于今年 6 月份和 某厂合作对1 0 0初札机进行 了鼓全面的测定和研究 。 侧定和研 究的内容如下 : 1 . 理睑针算部份: ( 1 ) 对札机主机座和主机列的主耍另 件进行 了静 强度殷算 , 盆整理出 , 协易于现厂今 鑫伽 此项研究工作的尚有冶金机械数研超沈久瑞 , 高庆藉 , 王 志正等支人及 机阳班 同学十五人 , 现厂生产技术科蔡铭璐工程师等五人参加 了潞定的粗掇及准备工作 。 几 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1959. 00. 005
一 52- 鋼院學報 后使用的图表数据。 (2)对测定的軋制方案用几种較著名的理論公式进行了計算以便和实测緒果此較。 I,实际测定部份： （1)对1000初軋机主設备测定了以下参数。 轧制力（左右压下螺絲处用1000吨压力头直接測量）札制力矩（測量上下万向接手的扭 矩)主电机电摳电流，电压，激磁电流及电机轉速，为分析电机負荷及由电参数推算札制力 矩（以作此較）創造了条件。 共测量了6种鋼种，10种軋制方案，50根鋼錠。 (2)对有关的輔助設备一压下装置，推床一进行了电蠡数的测定。 (3)对1000吨大剪进行了测量。 剪切力，电机电流，电压，轉速，主軸轉角及电机放大机电压，（后者对分析控制線路 有用)。 共测了，四种鋼种，剪切温度为800°，850°，900°，950°，1000°及1050°℃。 测是时采用MO一2型电磁示波器將波形照象記录下来。 由于时間关系尚有大部分膠片未加工完，因此，下面只对这次工作方法作一初步技术总 秸，並根据一部分测量秸果进行一些探討，（最后結論蒂待加工完毕后再作）.。 軋机测定的方法及其技術要求 现代研究軋机的方法主要是应用电测法〔1)，〔2〕，〔3〕，由以上所列的需测参数可知主 要内容是电参量和机械参量的调量問题，前者厨于一般电测技术，而后者屬非电量电测法的 范骑。 1)电参数的测定 为了对札制过程中各参量的变化过程进行分析，一般采用电磁示波器（如MO一2型等） 加以記录。由于采用的示波器振子允許电流較小，测量时需采用图1所示的路線，其串接的 可变电阻R用下式进行計算： ·R+Rw= 0.8Ia R+Rw=。” 0.81a 式中的I为振子的允許最大电流。 0.8作安全系数用， R为振子的内阻。 u为需测电压。 u.为分压器的电压，和需测电流a成正比。 2)机械参数的测定 圆1 ·除了轉速可用测速发电机配合示波器加以記录（图2）外，主要参数(P及M)需应用 各种机械轉换器，应变轉换器及电轉换器將机械参量轉换成电流后才能用示波器記录之。 其中应变轉换器起了質变的作用，是非电量电测法的关健問題。能够应用的方法很多， 如电威法，电容法，电阻法等。但由于应变电阻片具有各种适用于对毅备进行动戴研究〔4)
一 貂 一 翎 院 李 粗 后使 用的图表数据 。 “ ( 2 一 ) 对测 定的乳制方案 用兀 种翰 著名 的理命公式进行 了补算以便和 实测 拮果此较 。 - 万 . 实 际侧定部份 : ( 1 ) 对功 初轧机主毅备 0 0 J 定 了以 下参 数 l m 。 乳制 力 左 右压下 螺栋 处 用 ( 10 吨压 力头 直接测量 0 ) 卓制 力矩 测量上下万 向接 手的扭 L ( 矩 ) 主电机 电枢 电流 , 电压 , 激磁电流及 电机蒋速 , 为分析电机负荷及 由 电参 数推算札制 力 矩 ( 以 作比较 ) lBJ 造 了条 件 。 共$lJ 量 了 6 种 铜种 , 皿0 种轧制 方案 , 50 根翎锭 。 ( 2 ) 对有关 的辅助毅备— 压下 装置 , 推床 — 进行 了电参数的lm 定 。 ( 3 ) 对10 0 吨大剪进行 了测量 。 剪切 力 , 电 一 机 电流 , 电压 , 搏速 , 主朝棘角 及 电机放大机 电压 , ( 后者对分析控制 腺路 有用 ) 。 - 共测 了 , 四 种拥种 , 剪切濡度 为8 0 。 , 8 50 。 , 9 0 。 , 9 50 。 , 1 0 0 0 0 及 10 50 O C 。 测量时采用M n O 一 2型电磁示波 器将波形照象甜录下 来 。 由于时 简关系简有大部分谬片未加工完 , 因此 , 下面只对这次工作方法作 一初步技术总 桔 , 兹根据一部分测量粘果 进行一些探豺 , ( 最后拮确需待加工完毕后再作 ) 。 轧机珊定的方法 及其技街要求 现代研究卓L机的方法主耍是应用电测法 〔习 , 〔2 〕 , 〔3 〕 , 由以上 所列的需测参 数可知主 耍内容是电参量和机械参量的侧量简题 , 前者属于一般电测技术 , 而后者履非电量电测法的 范喘 。 ’ 1 ) 电 参数的测定 ` - 为 了对卓喇趁程中各参量的变化趁程进行分析 , 一般采用电磁示 波器 (如 M n o 一 2 型等 ) 加以甜录 。 由于采 用的示波器振子允静电流较小 , 测量时需采用图 1 所示 的路腺 , 其串接的 可变龟 阻 R 用下式进行朴算: ’ 、 - “ 十 R “ 一 簇污 “ 干 “ “ 一 瑞布 式中的 la 为振子的允补最大电流 。 众 8作安全系 数甩 尽 二 为振子的 内阻 。 _ u 为需测电压 。 _ u 。 为分压器的 电压 , 和需测电流 a 成正此 。 2 夕机械 参数的测定 圆 1 , . 除了褥速可用侧速发电机配合示 波器加以甜录 ( 图 · 2 ) 外 , 主耍参 数 CP 及 M ) 需应用 各种机械棘换器 , 应变 棘换器及电搏换器牌机械参 量搏换成 电流后才能用 示波器甜录之 。 ’ 其 中应鬓棘换器起 了鬓变 的作用、 是非电量 电测法的关键周翘 。 能够应 用的 方法很多 , 如 电咸祛 , ’ 电容法 , 电祖法氰 但 由于应变 电阻片具有各 种适用于对毅备进行动戮研究 〔4 、 一 ’ 一 ’ - - - - - - - - 一 一 ’ 一 ” 一 ” 『 一 ” - - - 一 一 ’ 一 ’ ` - - 一 一 ’ - - 一〕
第七期 (特别是在机器实际生产的 条件下)的优良性能。因 此，目前应用最广，在很多 方面几乎已排斥了其他方法 的应用。〔5)，〔6]，7)。 但应变电阻片亦有一定 觖点，即由于灵敏度較低能 输出功率太小，因而需应用 一套較复杂的电子仪器（一 般称为电阻应变仪)和示波 器配合才能記下应变（机械 固2 参量)变化过程。 为了便于尉論应用电阻应变仪测量札机力叁最时所应具有的技术要求，先儆一下量时 各参量的囀换过程： P(M)→0-→8 AR (应变电阻片) △V (电桥) 机械轉换器 (为測压头) 放大 △1- ,→AS(膠片的光点高度)。· (电阻应变仪) (电磁示波器) 由于△V(即△R)是变化的，其頻率决定于P(即)的变化曲線（形状和周期），因 而，設計和选用电阻应变仪时应考虑到如何將此一定頻率的△V(实贸即P的变化曲線)不 失興放大和轉换的問題。 对轧鋼机来說札制力（或力矩）基本上是一方形波，因此其中包括了許多高次倍波成份 (正弦波)，其基波顎率和軋制时間的倒数相等。由計算可知为了保証軋制力图形的正确性 (亦即保証测量精度)，应使其基波和高次倍波（对初軋机来戬应考虑的最高次倍波为 5~20週/秒)等量放大。为了保証精度，一般希望仪器及装置的頻率特性此工作信号最大 I頻率大5-10倍〔5)。因此，用于测量初軋机的仪器理論上应具有的頻率特性为0一100÷200 实际上考虑到初軋机动載敕大目前一般用頻率特性为0一800以上的仪器。 由于基波頻率敕低，一般很难用交流放大器直接放大，所以需染用截波放大的原理〔6)， 〔8)，即用高频截波（田a)作测量电桥的电源，应使“a≈100m。x,此时运入放大器的信 号頻率將为wa士0mx(进行了朝幅)，由于0>>wmx所以信号頻帶较狭。信号放大后需 进行“解調”以去掉載波，而只記录下工作信号（軋制力曲線）。 动态电阻应变仪的工作方框图如图3所示： 图中1是电桥，其中口为工作电阻片，贴于测压头上以反映軋制力的变化 过程，K为温度补偿电阻片，R,R2为平衡用电阻片。 2是交流放大器。（狭頻帶） 3是相敏檢波器。它是由四片硒整流片組成的电桥。由放大器来的信号 (0a土wmx)在基压（由振盪器經过一功本放大极輸入，其频率为wa)的 作用下进行“解調”，而只将工作官号(0一0mx)毓出
第 七 期 ( 特别是在机器实际生产的 条 件下) 的 优 良 性 能 。 因 此 , 目前应 用最广 , 在很多 方面几乎 已排斥 了其他方法 的应 用 。 〔5〕 , 〔6〕 , 〔7〕 o 但应变 电阻片亦 有一 定 缺点 , 即 由于灵敏度蚁低宣皇 输 出功率太小 , 因而需应用 一套较复杂 的电子仪器 ( 一 般称为 电阻应变仪 ) 和 示波 器配合才 能祀 下应变 (机械 昭 一 忿 圈 2 参 量 ) 变 化过程 。 为 了便于甜揣应用 电 阻应变仪测量轧机力参 最时所应具有的技未耍求 , 先 淡一下NlJ 最时 各参量的蒋换过程 : P ( M )一 d 一 . 机械稗换器 ( 为测压 头 ) ~ 一 , △ R ` 一 , △ V (应变电 阻片 ) ( 电桥 ) 放大 一- - 、 令 一 夕 一 - ` 了 △ l — . , - , △ s (腰片 的光点高度 ) 。 ( 电阻应变 仪 ) ( 电磁示 波器) 由于△ V (即△ R ) 是变 化的 , 其频率决定于 P ( 即 叼 的变化曲徐 ( 形状和周 期 ) , 因 而 , 毅针和选 用电阻应变仪时应考虑到 如何将此一定频率的△V (实 熨即 P 的变化曲腺 ) 不 失其放大和 褥换的周题 。 对札细机 来靓札制 力 ( 或力炬 ) 墓本 上是一方形波 , 因此其 中包括 了薛多 高次倍波成侨 ( 正弦波 ) , 其基波频率和札制 时 简 的倒 数相 等 。 由舒算 可知为 了保征札制 力图形的正确性 丫亦即 保征浏量精度 ) , 应使其 基 波 和高 次倍 波 ( 对初 乾 机来 靓应 考 虑的 最高次倍波为 6~ 20 姻 / 秒 ) 等最放大 。 为 了保征精度 , 一般希望仪 器及装置的 频率特性此 工作信 号最大 I 频率大 5 一 10 倍〔5〕 。 因 此 , 用于测量初 乾机的仪 器理 萧上应具有的频率特性为Owe 1 0 十 2 0 实际 上考虑到 初轧机动载 较大 目前一般 用频率特性为0~ 80O 以上 的仪器 。 由于基波 频率较低 , 一般很难用交流放大器直接放大 , 所以需采用裁波 放大的原理 6t 〕 , 8[ 〕 , 即用 高 频 载 波 ( ` 二 ) 作测量 电桥的 电源 , 应使 o, 二 ” 10 。 。 。 二 , 此时君入放大器的信 号频率将为` 。 士 O, 。 一 (进行 了稠幅 ) , 由于` 二 > > ` 口 一 所以信号频带较狭 。 信号放大质需 进行 “ 解稠 ” 以去掉载波 , 而 只甜录下工作信号 ( 轧制力 曲糠 ) 。 、 动 态电 阻应变仪 的工作方框图如 图 3 所示 : 图 中 1 是 电桥 , 其中刀为工作 电阻片 , 贴 于iflJ 压头 上以反映札制 力的变化 过程 , K 为温度补偿 电阻片 , R t R : 为平衡用电阻片 。 2 是 交流放大器 。 (狭频带 ) 3 是相 敏榆 波器 。 它是 由四 片硒整 流片粗成的 电桥 。 由放大器来 的信号 ( 。 二 士 。 。 。 二 ) 在基压 ( 由振摄器握过一功率放大叙输入 , 其频率为。 a) 的 作用下进行 “ 解稠 ” , 而 只 牌工作信号 (0 一 “ 。 。 : ) 输出
-54- 销院學报 6 固3 4是减波器。其作用为將檢波后的高頻成份去掉，使示波器振子7只將工作 信号記录下来。 5是平衡指示器（电眼）。 6是高瀕振盪器，用作电桥电源。 7是电磁机械示波器。 8是整流及电压稳定器，供給振盪器及放大器以稳定板压。 9蓄电池供給的灯辮电压。 粽合以上所述，为了保証实数的精确性，我們認为各个环节应滿足以下技术条件： 1)机械轉换器（測压头或测扭矩时直接用万向接手軸体）①在最大力的作用下，应力 不超过知。，以使不产生殘余变形，並保持線性的振幅特性，这一点靠选用合适材料皮测压头 面积来保証。②在最大力作用下变形量不超过一定值，以使其自由振动頻率大于10ωmx, 使测压头的頻率特性能滿足要求。这一点靠設計压头的高度来保証〔1)。③結構上应滿足工 作中特殊要求（群細見后）。 2)应变电阻片： ①应变电阻片本身的頻率特性和振幅特性都大大超过測量要求，不存在問题〔6]。 ②貼应变电阻片的膠水应保証在工作温度下电阻片和测压头的速楼可靠並保持应有的絕 緣（如有遇水的可能則应朵取防潮措施）。 3)电桥部份： ①佈線应保持桥臂电阻及电容的固定不变並尽量使其接近不衡，以保証实驗精度。 ②平衡装置能在武驗前將輸出調到霁（載波較高时需同时采用电阻及电容平衡装置）。 4)电阻应变仪：这是保証試驗精度的重要环节，为保証仪器的频率和振幅特性，需在 設针和制造电阻应变仪时使其各部份滿足以下要求： ①振盪器： (1)由于电桥的不平衡电压AV为〔4) △V=V△R/R 为了不使△V因V波动而发生变化，应严格保持V稳定不变，这是最重要的一点要求
一 斜 一 如 院 李 权 广 ||||| | ! 匕 圆 3 是滤波器 4 。 其作用为牌榆波后的 高硕成份去掉 , 使示波器振子 7 只牌工 作 信号甜录下来 。 每是平衡指示器 ( 电眼 ) 。 6 是高频振摄器 , 用 作电桥 电源 。 7 是 电磁机械 示波器 。 8 是整流 及 电压稳定器 , 供拾振摄器及 放大器以稳定板压 。 9 蓄 电池供拾的灯拣 电压 。 粽合以上 所远 , 为 了保征实敬的精确性 , 我 佣韶 为各个环节应满足以下 技术条件: 1 ) 机械搏换器 (测压头 或测扭矩时直接用万 向接手翰体 ) ①在最大 力的作 用下 , 应 力 不超趁 。 . , 以使不产生残余变 形 , 业保持腺性 的振幅 特性 , 这一点靠选用 合适材料及测压头 面积来保征 。 ①在最大力作 用下变 形量不超过一定植 , 以 使其 自由振动频 率大于 10 0, 。 : : , 使测压头 的频率特性能满足要求 。 这一点靠毅 针压头的 高度来保靓 〔1〕 。 ⑧粘礴上应 浦足 工 作 中特殊耍求 (群韧 甩后 ) 。 2 ) 应变 电阻片 : ①应变 电 阻片本身的频率特性和振幅特性都大 大超过测量耍求 , 不存在周题 厂6〕 。 ⑧贴应变 电阻片 的腰水应 保征在工作温度下电 阻片和$lj 压头 的速接可靠兹保持应 有的艳 雄 ( 如 有遇水的可 能则应 采取防潮措施 ) 。 3 ) 电桥部份: ①怖腺应 保持桥臂电 阻及 电容的 固定 不变业尽量使 其接近平衡 , 以 保靓实殷精度吞 @ 平衡装置能 在藏输前牌输出稠到零 (载波较高时需同时采 用电 阻及 电容平衡装置 ) 。 4 ) 电 阻应变仪: 这是保 题藏撇精度的重要环节 , 为保征仪器的频率和振幅恃性 , 需在 毅舒 和制 造电阻应变仪 时使其 各部份满足 以下耍求: ①振摄器: ( 1 ) 由于电桥 的不平衡电压△ V 为 〔4〕 」 △V 一 资V △ R / R 为 了不使△ V 因V 波动 而发 生变 化 , 应严格保持 V 稳定不变 , 这是最 重 要的一点耍求
第，七期 55一 (2)振盪信号波形应正确（正弦波），如波形失其則将包含有倍波成份，而这將使电 桥平衡装置工作大为困难。 (3)頻率較为稳定。 ②放大器： (1)頻率特性应滿足要求，即在仙n士wmx的頻率范圍内放大率应不变。 (2)振幅特性应游足要求，即在要求的最大輸田内为線性关系。 5 (3)放大率应稳定。不随电源电压波动而变化，否則將直接影响测量精度。 (4)有足够的放大奉以保証仪器的灵敏度。 ⊙减波器： (1)应保証能通过所需测的頻率成份，並有效地阻碍截波及其倍波的通过（低通减波 器)。 5)部录仪表： 一般用电磁示波器，此时应使所用振子的頻率特性符合要求（如测初軋机时頻率特性为 0~800(週/秒)左右，所以应采用MΠO.-2型示波器的I号振子，其頻率为0~1000遇/秒)。 但由于噸率特性高的振子一般灵敏度低，因此在設計放大器时应考虑到这一点。 只存保正了以上各点才有可能談到武验的精确度問超。有些仪器性能过低，我們認为应 用轧制时問較短的札机测量（如初札机，薄板軋机）是不适合的。 研究所用儀器及装置的結構 这次研究对軋制力和軋制力炬都采用了直接测量法，並同时测下了电气参数及轉速以便 进行間接計算，以作此較。 「下面談一下我們用的武验装橙黏構及其設計要点。 1)轧制力的测量，为了直接测出金屬对輥压力，在左右压下螺絲处放置了特殊設計的机 械轉换器一酒压头，其上贴有应变电阻片， 为了变形不均匀时不致影响測压結果，在内 圓孔壁上贴了六片电阻片（三片作为工作电 阻片，另三片作为补偿电阻片，相隔各为 120°)其接線方式如图4所示。 压力头根据1000吨压力計算来設针，由 R 于轴承座黏耩所限，不允許外徑太大，因而 朵用了40X制造，其計算应力取为2000 周4 公斤/公分2，压头箱構及尺寸表示在图5上。 压力头是根据以下几点来設計的： ①由于初札机压下螺粽經常轉动，为了避免压头轉动而拉断导線，我們利用了軸承座中 原有的三个梢钉作为固定防轉装橙。此外在测压头和压下螺絲間放入了和螺絲端部形状相合 的球面銅垫块，作为滑动摩擦面，以防压力头过份发热，为了給摩擦面以足够的潤滑油（干油） 在压力头中心装有空心导管，以利用轴承座原有的油孔加油潤滑。 ②軸承座孔丙工作时充滿从压下装置流下来的稀油，其温度約为40一0°℃，測压头在 工作时將浸在油中，为了防.止油和电阻片接触而破坏絕綠，故將电阻片貼在内孔壁上，並为
馨 _ 第 一七 一 粼 一 砧 一 ( 2 ) 振翌信号波形 应正确 正效波 ) ( , 如 波形失其 剧褥包含有 倍波成侨 , 而达牌使 电 桥 平衡装置工作大 为困难 。 ( 3 ) 频率较 为稳定。 ⑦放大器: ( 1 ) 频 率特性 应满足要 求 , 即 在 oJ 二 士 o, m 。 二 的频率范 困内放大率应 不变 。 ( 2 ) 振幅特性 应满足要求 , 即在要 求的最大输出内为腺性关系 。 ( 3 ) 放 大率应 稳定 。 不随 电源 电压波 动而变 化 , 否 lRJ 牌查接影响侧 量精度 。 ( 4 ) 有足够 的放大率 以保靓 仪器的 灵敏度 。 @ 滤波器: ( 工 ) 应保靓能通 过所 需测的频 率成份 , 亚有 效堆阻碍载波 及其 倍波 的通 过 ( 低通滤波 器 ) 。 5 ) 靓录仪表 : 一般 用 电磁 示波器 , 此时 应使所用振子的 频率特性符 合耍求 (如 lNJ 初札机时频 率特性为 0一 8 0 0 ( 趟 ` /秒) 左右 , 所以应 采用M n 。 一 2 型示波器的 I 号振子 , 其 频率为 。~ 10 0 遇 /秒 ) 。 但由 于频 率特性高的振子一 般灵 敏度低 , 因此在 毅舒 放大器时 应考虑到 这一 点 。 只 有保敲 了以 上各点才 有可能敲到藏撇的精确度周超 。 有些仪 器性能过低 , 我们 韶为应 用 于札制 时简校短的札 机测量 (如 初乾机 , 薄板札机 ) 是不适合的 。 研 究 所 用 谈 器 及 装 置 的 结 株 这次研究对 札制力和札制 力矩都采用 了道接iflJ 量法 , 亚 同时 WlJ 一 下了电气 参 数及 棘速以便 进行简接升算 , 以作此较 。 一 F面淡一下 我们用的献瞰装置粘 磷及其 毅 豁要点 。 i ) 札制 力的测最 , 为 了道接测 出金屑对辊压力 , 在左右压 下螺棘处放置 了特殊毅升的 机 械裨换器— 测压头 , 其上贴有应变 电 阻片 , 为 了变形不均 匀时不致影响测压 拮果 , 在内 囿孔壁上贴 了六片电阻片 ( 三片作 为工作 电 阻片 , 另 三片作为 补偿 电阻 片 , 相 隔 各为 12 0 ) 其接腺方式如图 4 所示 。 压 力头根据 10 0 吨压 力补算来 投补 , 由 于朝承座粘磷所限 , 不允静外视太大 , 因而 采用 了 40 x 铜制造 , 其补算应 力取为2 0 0 公斤 /公分 2 , 压头 桔橇及尺寸 表示在 图 5 上 。 压 力头是 根据以下几 点来投升的: 圈 4 ① 由于初 札机 压下螺粽趣常搏动 , 为 了避觅压头 搏动 而拉断导腺 , 我们利用了翰承座中 原有 的三个梢钉作为 固定防棘装置 。 此外 在测压头 和压 下螺粽简放入 了和螺林端部形状相合 的球面铜垫 块 , 作为滑动摩擦面 , 以 防压力头 趁份发热 , 为 了抬摩擦面 以足够的渭 滑 油(于油) 在压 力头 中心装有空心 导管 , 以利 用朝承座原 有的 油孔加 油消滑 。 ⑧朝承座孔 内工作时 充满从压 下装 置流下 来的 稀油 , 其温度豹 为 的~ 印 “ C , 测压头在 工作时将浸在油中 , 为 了防 . 止油和 电 阻片接触而 破坏艳徐 , 故牌电阻片贴在内孔壁上 , 亚 为
-56→ 朝院學報 压力头設計了盖子，在内孔中灌滿了石服松香的混合物作防油剂用。 由于沒有100O大气压以上的高压油泵，因此不能在轧机上值接进行刻度，为了保証弑验 精度，使刘度条件基本和工作条件相同（从接線到仪器的调整）我們采用了在札机旁用油压 缸进行刻度的办法，刻度时在油压俇上樑利压头。（包括铜垫块）之阿放人形狀和压下螺絲 端部相似的特制另件，以模仿压头在宾实情况下的工作条件（見图6） 倒5 6
一 防 一 胡 院 拳 银 压 力头 毅朴 了盖子 , 在内孔 中灌满 了石月勤公香的混合 物作防 油剂 用。 由于浪 有 1 0 0 大气压 以 上 的 高压 油 泵 , 因 此 不能在 仁L机上武接进行 刻度 , 为 了保征就翻 精度 , 使 刻度条件某本 和 工作条 件相 同 ( 从接腺到仪 器的 稠性 ) 我 们采用 了在札机旁用油压 缸进行刻度 的办法 , 刻度时 在油压缸上棵 和压头 。 ( 包括铜垫块 ) 之简 放入形 状和压下螺棘 端部相似的 特制另 件 , 以模 仿压 头在具 实情 况下的 工作条 件 (兑 图 6 乡 回 5 固 6
第七期 一57- 2)札制力矩的测量。我們直接利用万向接手的軸体作为机械轉换器，为了利用轴扭轉 时产生的拉应力和压应力，电阻片在触上貼的位置和轴心線成45°（見图7），共貼四片， 其位置上下对称，以消除弯曲应力的影响。为了將导線由轉动軸上引导下来，特骰計和制造 了三線滑环装置，其主要要求为保証良好接触，接触电阻不單要小，而且不应随着軸的轉动 而变，因为接触点包括在涮量电阻片粗成的测量电桥内，由于轴应变而引起的电阻片之电阻 变化极小，故汾环电阻植的微量变化都將会影响测最的結果，所以我們采用了雨排铜絲刷， 並在秸構上設有松紧調整装置，以保証滑环的正常工作。銅絲刷及滑环（用膠木板制成，上 鲫有銅条)其武殿时安装的位澄見图8。 Q 闭7 閩8 由于扭矩高达125吨米。因此无法进行直接刻度，为了保証刻度条件和武驗条件一致， 我們采用了刻度探和刻度轴相桔合的办法，利用材料武歌机扭轉小軸（其上貼有电阻片，接 線和万向接手上的相同)所得之結果和刻度棵相比，以修正在现斯用刻度棵刻度的粘某。 3)上翔机一4-8A型T四额动态电阻应变仪的線路和結構。 仪器的工作原理已在前面款过，其具体一線的線路表示如图9，其它三線和此相同。 其特点为： ①采用了特殊的平衡系統（电阻及电容平衡，R1,R2,C1)使其平衡能力大为扩大， 这在测量时已被証实。 ②截波振盪器采用了此較線路使輸出电压稳定，提高了仪器的精度。 ③放大器朵用了输入变压器及电压、电流反饋，使仪器性能大为改善，增加了稳定性和抗 干扰性。 ④整个仪器用自制的鋼机250/400电子管整流及稳定器供船板压，使仪器不受外电源波 动的影响。 由于各部份滿足了前逃的要求，所以仪器总装性能的测定結果亦完金合乎弑驗的要求， 其頻率特性和振幅特性表示在图10上
第 士 期 一 57 一 2 札制 力矩 的测量 ) 。 我们直接利用万向接手的翰体 作 为机械搏换器 , 为 了利用轴扭搏 时产生的拉应力和 压应 力 , 电阻 片在轴上 贴的位置和 朝心腺成 45 “ ( 兑 图 7 ) , 共贴四 片 , 其位置 上下对称 , 以消除弯 曲应力 的影响 。 为 了将导腺 由搏动 翰上 引导下来 , 特毅箭和制 造 了三腺滑环装置 , 其主耍耍求 为保征良 好接触 , 接触 电 阻不 草要小 , 而且不应随 着翰 的棘动 而变 , 因 为接触点 包括在测量 电阻 片粗成 的测量电桥 内 , 由于翰应变 而 引 起 的电阻片 之 电阻 变化极小 , 故 滑环 电阻值的微量变化都 将会 影响测量 的拮果 , 所以我卿采 用 了雨排铜粽刷 , 益在桔磷上敲有松紧稠整装置 , 以保征滑环的 正常工作 。 铜拣刷及 滑环 ( 用腰木板 制成 , 上 柳 有铜条 ) 其就敏时 安装 的位置晃 图 8 。 妇 声 圆 7 圆 8 由于扭矩 高达 招 5 吨米 。 因 此 无法进 行查接 刻度 , 为 了保靓刻度条 件和藏肺条 件一致 , 我 们采用 了刻度裸和 刻度轴相 桔合的办法 , 利 用材料斌瞰机扭棘小翰 (其上 贴有电阻片 , 接 腺和万 向接手上 的相同 ) 所得之拮果 和 刻度棵相 此 , 以修正在现蜘 用刻度棵刻度的粘 果 。 3 ) L铜机一 4 一 s A 型〕 四 腺动 态 电 阻应变仪的 腺路和桔磷 。 仪器的工作原 理已 在前面淡趁 , 其具体 一腺的腺路表示 如 图 9 , 其它三腺和此 相 同 。 共特点 为: ①采用 了特殊 的 平衡系 抚 ( 电 阻及 电容平衡 , R l , R , , C l ) 使其 平衡能 力大为 扩大 , 这在测量时 已 被靓实 。 ②裁波振撮器采用 了比较腺路使翰出 电压 稳定 , 提高 了仪 器的精度 。 ①放大器采用 了输 入变 压器反 电压 、 电流反赣 , 使 仪器性能大 为改善 , 增加 了稳定性和 抗 于扰性 。 ④整个仪器用 自制 的铜机 25 0/ 如。 电子管整流及 稳定器供拾板压 , 使仪 器不 受外 电源波 动 的影响 。 由于各部份浦足 了前述的 耍求 , 所以仪器总装性能 的测定拮果 亦完全 合乎藏驭的要求 , 共频 率特性和振 幅特性表示 在图 o1 上
一58… 销院學报 224 9 糖打 思 五
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第七期 一59 维车炉性由战 顿毫安 板幅特性曲战 图10 实验时仪器的佈置如图11所示。为了尽量縮短导線的長度（太長不易平衡）並避免电机 的干扰，我們选擇了札机齿輸座旁的空地作为放仪器的地方，又为了工作方便特盖了一座缚 房做为工作室。 示波照相由二号操縱台上直接控制，为了加强各方面的配合在操縱台和仪器室中間架設 了直通电話联系。 4)测定的局部数据及对其结果的初步分析 下面以CT5鋼札制方案的测量数据为例来說明軋机的情况。 P 操 袋台 信 自 号設编 控制 示泼器 應養锤 相 图11 鋼錠尺寸为740×650，軋成鋼坯的尺寸为240×240，共轧19道，共軋制方案及有关叁数 列于附表一内（实测秸果）札輥孔型如图12所示
第 一 十 ` 期 一 龄 一 口口口可〕 ] 口口口口口] ] 口口口口口口口 门门门门] 门门 ] 门] 门口口门口「口 n n n 口门门门门门日门门口门门门门 门 门门口 n n ] 门门门] 门门门门日 门门门门门口口口口 n 口口] ] ] 门口口口口口] 门口口口口口口口 口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口 口门门门门门门门门口门门门口口口口口口口 门门门门门门门「门严 门门口口口口口口口 n 口口口门门门门「门门口门门门「门口] 口口 门「门「「日厂口门口口口门口口口口口口口 口口口口门门门口门口口门门门口口口口口口 口口「口「口口口口口 门门口口口口口口口 n l l l I 1 } } ! ! l {l 一 l 一 l l l l l 一一 浏 l r 刀 l ! l l ! {以 {! } } l 一 才! l } l 一 {丫 l {l l l l l 一 } 1 / } l 训l l } } l {比 l 一 } l ! l l / } } } } ! 洲r l / l l! !l l l } } 圆 0 1 实质时仪 器的怖罩如图 所示 n 。 为 了尽量精短导腺的畏度 太畏不 易平衡 亚避免电机 ( ) 的千扰 , 我俩选择 了轧机 齿翰座旁的空地 作 为放仪 器的地方 , 又为 了工作方便特盖 了一座薄 房做为工作 室 。 示 波照相 由二号 操耀台上直接控制 , 为 了加强各方面 的配 合在操撇台和 仪器室 中简架投 了直通 电韶联 系 。 4 ) 侧 定的局部数据及对共拮果 的初步 分析 下面 以 C T S铜乾制 方案 的侧 量数据 为例 来靓 明轧机的情况。 !\ / }门 .丫 U气 、 州什卜- - 丫 声刀 }卜 } } 旧 l 口 啥 , . } ! l 不 干厂l { 口 含 示 泼 器 准 麦像 蛋 ! . 漫 洽 l . 二 圆 1 1 翱锭尺寸为 74 0 x 6 50 , 轧成铜坯的 尺寸 为2 40 ` 2 4 0 , 共札1 9道 , 一 共札制方案及有关 鑫数 列于附表一 内 (实 lmJ 粘果 ) 轧辊 孔型 如图 12 所示
-60- 细院學根 衣一将740×650的鋼錠軋制成240×240的鋼坯一CT5測定时所記下的数据 札制 压下量 断面积 温 度 徑 道次 △h毫米 F厘米2 t°C 轉/分 D毫米 70 4420 1130 38 762 2 50 4030 1130 51 762 70 3630 1130 45 762 60 3270 1130 35 762 5 50 3080 1130 40 762 6 2862 1120 44.5 762 7 2680 1120 47.5 762 8 2390 1120 50 762 9 4 2180 1120 45 762 10 算0 1900 1100 50 762 1730 1100 51 743 1520 1100 38 742 1333 1090 54 742 45156718 1151 1090 52 742 980 1090 65 743 795 1090 67.5 742 712 1090 70 770 68 604 1080 70 770 19 20 576 1080 75 770 28 2350 220 图12 测量結果表明，最大p。发生于第一孔型第三及第四道（翻鋼后）第一二道鋼錠寬度虽 較大，.但压力（和理論計算秸果比較）只有800多吨，其原因是由于鑄造秸稀尙未压得致 密
一 O 一 6 姻 院 李 · 教 农一籍7 4 0 x 印的翎锭札制成 4 4 的铜坯 一 C 侧 定时 所甜6 下 的数据 2 0 x2 0 TS 札制 道次 压 下 量 △ 毫米 h 断 面 积 F 逗米 2 度 棍 诬 t 0 C 搏 述 搏 分 毫米 / D 5 … 8 1山 a447 471 5G5258336 600 了 t 4 4 2 0 4 0 3 0 3 6 3 0 7 23 0 380 0 2 8 26 2 6 3 0 2 3 9 0 1 2 8 0 1 9 0 0 1 7 3 0 1 26 0 1 3 3 3 1 1 1 5 89 0 7 59 7 1 2 4 6 0 7 5 6 1 1 3 0 1 1 3 0 1 1 3 0 1 1 3 0 1 1 3 0 1 1 2 0 1 1 2 0 1 1 2 0 1 1 2 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 9 0 1 0 9 0 1 0 9 0 1 0 9 0 1 0 9 0 1 80 0 1 80 0 7 26 7 26 7 26 7 26 7 2 6 7 26 7 26 7 26 7 26 7 62 7 4 3 7 4 2 7 4 2 7 4 2 7 4 3 7 4 2 7 7 0 7 7 0 7 7 0 1 7肠7的茄肠印4盯 525858600660 147 2580 369 1招理1417 n58 69 官义ó· 俄长龟` 1 ó资龟 ! 一 龟钧几 ! ! 连 鑫 召飞 穿、坚又 到 创 _ 一 丛= 乙 饮 叫 芍 了丫 l ~ 一入 公 刁卿百一 , 名 J 了夕 彝 I 碧N 、 . 落卜泛l 不` 婚卜愁r 圆1 2 测量桔果表 明 , 最大 p 。 , 发生于第一孔 型第三及 第四道 (翻铜后 ) 第一二道铜绽竟度 虽 较大 , 但压 力 (和理谕补算精果比较 ) 只有 80 0 多吨 , 共 原 因 是 由 于媳 造拮磷 简未 压得致 密
