轧钢机械设计理论第六章

§6-1 工作机座刚度 §6-2 厚度控制的基本原理 §6-3 板形控制的基本原理 第12讲 第六章 工作机座的刚度、厚度控制和板形控制 第12讲 一、机座刚度及其意义 机座刚度：机座抵抗弹性变形的能力。 1. 机座弹性变形对轧件厚度的影响 u 机座的弹性变形（弹跳值f） 工作机座中所有受力零件产生的弹性变 形 的总和。 §6-1 工作机座刚度 u机座弹性变形对轧件厚度影响 轧后轧件中部厚度: h=s0+ f 其中：h— 轧件中部厚度 s0— 轧辊原始辊缝 f —机座弹性变形 在轧件中部，hs0，且沿宽度方向产生 横向厚差。 u机座弹性变形包括两部分： fw：轧辊的弹性弯曲变形 fy：除轧辊的弹性弯曲变形以外各受力 零件的弹性变形 产生横向厚差 产生纵向厚差 第12讲 2. 机座弹性变形曲线与机座刚度 1）确定f的方法 u压靠法 由压靠点开始到轧制力P时压下螺丝的行 程，即为在P作用下的机座弹跳值。 u轧制法 机座刚度系数： C的物理意义： 使机座产生1mm弹性变 形 所需的轧制力为CKN。 弹性变形曲线 弹跳曲线可用直线近似表示，则： h=s0+ f 2）弹跳方程的应用 • 确定轧辊辊缝 • 厚度自动控制 • 间接测量轧件厚度 第11讲 ——弹跳方程 二、机座刚度计算 1.工作机座的刚度系数 2.四辊轧机工作机座的传力路线 3.弹跳值计算 n=8 第11讲 三、提高机座刚度的途径 1.提高承载零件的刚度 1）提高辊系刚度 •增大轧辊直径 •缩短辊身长度 •采用多列圆柱滚子轴承或液体摩擦轴承 2）增大机架立柱断面尺寸 第11讲 2.￿机座施加￿￿力 • 原理 • ￿￿力加￿ 第11讲 预应力轧机 第11讲 • 拉杆与被连接件的力----变形图 预应力轧机的刚度系数为：C′= C1+C2 第11讲 3. 缩短轧机应力线长度 • ￿力￿￿度 工作机座中受力零件￿度之和。 • 原理 短￿力￿￿机 思考题 u机座弹性变形的概念 u弹跳方程 u工作机座的刚度系数 u提高机座刚度的途径有哪些？ u对轧机施加预应力为什么会提高轧机机 座的刚度？ 一、弹塑曲线与厚度控制 1. 轧件塑性变形曲线与塑性方程 §6-2 厚度控制的基本原理 • 轧件塑性变形曲线 • 轧件塑性方程 式中：Q—轧件塑性刚度系数 Δh—压下量 aH—轧制力近似直线与横坐标交点 到 轧制力曲线与横坐标交点间距 离 2.弹跳方程与塑性方程的联立求解（P-H） P H(h) P A S0 h H Δh P/C 3. 厚度控制的基本方法 R调整压下改变轧辊辊缝 坯料原始厚度变化的厚度控制 δS P P1 δP P2 δP1 δH S0 h H’ P H(h) B A D C E J I M N δh 其中:δs —轧辊辊缝调整量 s0 —原始辊缝 （调整前的辊缝） R调整张力改变塑性曲线斜率 R调整轧制速度进行厚度控制 二、自动厚度控制的基本类型 1.AGC的组成 测厚部分 厚度比较和调节部分 辊缝调整部分 2.AGC的类型 • 采用直接测厚法的AGC 测出出口处h→ δh → δs →调节辊 缝 • 采用间接测厚法的AGC(P-AGC) 测出P →根据弹跳方程可求h →δh → δs →调节辊缝 其中：s—液压缸行程 s=s0-δs 当两个轧辊接触时，s=0 液压缸行程使辊缝增大时，s为“+” 液压缸行程使辊缝减少时，s为“-” • 预控AGC 测出入口处H′与H比较→δH →δh → δs →调节辊缝 g e δS a P1 f δH S0 h H’ P H(h) b i δh d 三、液压AGC与机座当量刚度控制 1.机座当量刚度的基本概念 在液压AGC系统中，可采用改变辊缝调节 系数Cp的办法，控制和改变轧机的“刚度” 来实现不同的厚度控制要求。这种可以变 化的“刚度”称为机座当量刚度。 用机座当量刚度系数K来表示： 使轧件产生厚差时 的轧制力波动量 调整辊缝后的轧件残余厚差 (1)式 由弹跳方程可得： 令 当辊缝改变δS后，残余厚差δh＇为： ——辊缝调节系数 代入(1)式中得: 2.机座当量刚度的控制 由(2)式可画出K-CP图如下： ————(2)式 K/C CP0.5 01-0.5-1 1 3 2 ￿￿: • 当CP=1￿,K→∞,是“恒 ￿￿”控制。 δh′=0,￿￿的￿整量完全 ￿￿了￿件厚差。 讨论: • 当00 平 直 δδ 3）CVC轧机（Continuously Variable Crown） 轧辊凸度连续可变轧机 通过轧辊轴向抽动装置来改变S形曲线形成 的原始辊缝形状来实现板形控制的,是柔性 辊缝型。 4）UPC轧机（Universal Profile Control） 万能板型控制轧机 工作原理与CVC轧机相似，不同之处是 轧辊辊型为“雪茄型”。 凸度大于零凸度小于零凸度等于零 5）PC轧机（Paired Crossed） 轧辊成对交叉轧机 通过改变轧辊轴线交叉角来改变辊缝形状， 实现板形控制，是柔性辊缝型。 6）VC轧机（Variable Crown） 轧辊凸度可变轧机 通过改变支承辊的凸度来调节轧辊辊缝形状， 也是柔性辊缝型。 VC轧机