沉沒輥的研究： 鍍鋅板表面質量及生產效率在很大程度上取決于沉沒輥的表面質量和耐磨性。目前, 沉沒輥均用SUS 316L 鋼制造, 其材質軟、耐磨性差, 沉沒輥在受到鋅液的腐蝕同時, 在帶鋼張力的作用下, 受到較大的摩擦力作用, 所以很容易出現輥子軸頸滑動部分磨損破壞。
對沉沒輥的使用條件和受力條件分析見圖, 帶鋼以速度 V 通過沉沒輥由斜線進入鋅鍋, 再從垂直方向由鋅鍋內向上出來, 并帶動沉沒輥以一定速度轉動; 輥子通過輥架支撐, 并通過滑動軸承連接。沉沒輥受到重力 G, 鋅液浮力 F, 支架反力N 和動摩擦轉矩 M, 帶鋼的張力 T 和靜摩擦力F 0 的綜合作用, 并同時帶動沉沒輥轉動; 沉沒輥的破壞主要是由于支架反力N 和動摩擦轉矩M 對滑動表面的損傷和鋅液的腐蝕作用。令帶鋼入口角為 A, 支架反力與垂直縱線夾角為 B, 從輥子的受力平衡可知:T @ cosA+ T + F = G + N @ cosB (1)
T @ sinA= F 0 + N @ sinB (2)
F 0 @ R = M (3)
若已知條件: 帶鋼張力 T = 678~ 7 536 kg; 沉沒輥重量G = 3 100 kg, 帶鋼入口角約20b, 不銹鋼材料密度約 7. 85 g/ cm 3 , 鋅材料密度約 7. 3 g/ cm 3 , 帶鋼和輥子表面的靜摩擦系數 L= 0. 015。由此可知, 鋅液對沉沒輥的浮力為: F = 2 764 kg。從圖中可以知道, 水平方向的受力情況屬于比較輕微的類型,各個力的分量都不大, 所以可以只重點考慮縱向垂直方向的受力情況: 由(1) 式可得:
T = 678 kg 時, N @ cosB= 979 kg
T = 7 536 kg 時, N @ cosB= 14 283 kg
由此可知, 縱向方向的壓力為 979~ 14 283 kg,如果考慮生產的主要品種是 0. 8 ~ 2. 0 mm 厚,900~ 1 500 mm 寬的范圍, 那么 T = 1 280 ~7 000 kg, 由(1) 式可得:
T = 1 280 kg 時, N @ cosB= 2 147 kg
T = 7 000 kg 時, N @ cosB= 13 244 kg
縱向力的變化范圍是 2 147~ 13 244 kg; 支反力合力方向是與縱向呈小角度的斜線方向; 由于角度變化范圍不大, 所以輥子在工作過程中的磨損主要集中在很小的區域內, 導致滑動軸承在很短的時間內遭到磨損破壞。
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