3. Расчет производительности ножниц

Для резки блюмов, слябов и других заготовок квадратного и прямоугольного сечений применяют ножницы с параллельными ножами. Такие же ножницы, но с ножами по форме разрезаемого профиля, используют для резки фасонных профилей в холодном состоянии.

Для резки широких полос, листов, сутунки, штрипсов и мелких профилей пачками применяют гильотинные ножницы с наклонными ножами. Для отрезки кромок у широких или узких полос, а также для их продольной резки используют дисковые ножницы.

Летучие ножницы служат для разрезки движущегося металла поперек направления его движения.

Для горячей резки крупно- и среднесортных профилей непрямоугольного сечения (рельсов, балок, круглых профилей и т. д.) применяют дисковые пилы, так как резка этих профилей ножницами затруднена [3].

Ножницы характеризуются усилием резания, определяющим максимально допускаемые толщину и площадь поперечного сечения разрезаемого профиля, и числом резов в единицу времени. Последний параметр оказывает влияние на производительность ножниц, которая должна превышать максимально возможную производительность прокатного стана.

Машинное время резки металла на ножницах с параллельными ножами или с верхним наклонным ножом составляет

, (10)

где s – число резов в минуту или число ходов ножа.

Для дисковых ножниц выражение имеет вид

, (11)

где l_р – длина раската, м;

v_р – скорость резания на ножницах, м/с.

Для резки одного раската число резов равно

, (12)

где т – число мерных длин, получаемых из раската, шт.; п_н — число ножниц, на которых производят порезку раскатов.

Время, необходимое для резки одного раската, равно

, (13)

где t₁ – продолжительность транспортировки разрезаемого раската от рабочей клети стана к ножницам, определяемая скоростью прокатки в этой клети и скоростью транспортного отводящего рольганга, с; t₂ – продолжительность установки раската перед резкой, с; t₃ – интервал между подачей двух раскатов, с; т₁ – число раскатов, одновременно разрезаемых на ножницах.

Суммарное время, затрачиваемое на резку раскатов, составляет

, (14)

где t₄ – продолжительность подачи раската к ножницам и его установки перед резанием, с.

Зная продолжительность резки раската, можно определить число разрезаемых раскатов в час по формуле

. (15)

Производительность ножниц, т/ч, равна

, (16)

где G – масса разрезаемых раскатов, т.

Загрузку ножниц определяют по выражению

, (17)

где А' – производительность стана при прокатке разрезаемого профиля, шт/ч.

Прокатанный на блюминге (слябинге) раскат необходимо разрезать на мерные блюмы (слябы) [3↓].

Частичный ритм горячей резки на ножницах r' можно определить по формуле

, (18)

где ₀ – начальная пауза, сек;

т – число блюмов (слябов), получаемых при резке одного раската;

т' – число резов головной части раската (от 1 до 3);

t – время одного реза, включая установку раската, сек;

 – пауза между двумя смежными циклами резки раската на мерные длины, сек;

' – пауза между двумя смежными резами головной части раската.

Число мерных блюмов (слябов), получаемых из одного раската, колеблется в пределах от одного до семи.

Число резов головной и хвостовой частей раската определяется маркой стали, а в некоторых случаях – необходимостью резки обрези на габаритные размеры. Хвостовую часть отрезают, как правило, один раз, а головную – один – три раза.

Величина t включает время собственного реза t' и время установки раската под ножи t''. В характеристике ножниц обычно указывается число резов в минуту (от 7 до 12). Величину t'' принимают по хронометражным данным.

Пауза между резами  равна отношению длины мерного блюма (сляба) к скорости рольганга. Пауза между двумя смежными резами головной части раската ' равна отношению длины отрезанной части к скорости рольганга. Величины , ' и начальную паузу ₀ принимают и по хронометражным данным. Время ₀ обычно равно 4 сек.

В результате обработки данных наблюдений методом множественной корреляции установлена следующая формула для определения ритма горячей резки раската:

, (19)

где N – число резов в минуту.

Часовая производительность ножниц горячей резки

, (20)

где G – масса одной заготовки, т;

 – коэффициент выхода годного;

К – коэффициент использования ножниц;

r' – частичный ритм резки раската на ножницах, сек.

Если известна масса одного из отрезанных профилей и их количество, получаемое из одного раската, то часовая производительность ножниц

, (21)

где п – количество отрезанных профилей из одного раската;

q' – масса одного отрезанного профиля, т.

На летучих и дисковых ножницах раскат разрезают без его остановки, и при этом производительность может быть определена по формуле

, (22)

где v_П – скорость движения раската, м/сек;

q_П – масса 1 пог. м раската, кг;

К_М – коэффициент машинного времени, учитывающий интервал между поступлением раскатов (равен 0,9 – 1,0).

При определении среднечасовой производительности ножниц горячей резки или другого вспомогательного оборудования необходимо учесть время на прием и сдачу смены, профилактический осмотр и ремонт оборудования, а также другие регламентированные перерывы. По данным обжимного цеха НТМК, регламентированные перерывы в работе ножниц составляют 12,2% от продолжительности смены [3↑].