HC轧机辊间接触压力分布及辊系变形计算(HC轧机板形控制机能的研究之一)

本文采用整体模型与分割模型相结合的方法计算HC轧机的辊系变形。采用整体模型并利用功的互等定理和积分方法计算弯曲和剪切变形;采用分割模型的影响函数法导出辊系接触变形计算的统一表达式;考虑轧件弹性变形对出口板厚分布的影响;利用迭代法计算辊间接触压力分布和出口板厚分布。为进一步研究HC轧机提供了理论基础。     

考虑辊系倾角的轴移式轧机辊系弹性变形计算

采用分段离散法 ,求解轴移式轧机辊系弹性变形 ,其方法主要特点是计算过程中考虑了轴移式轧机由于工作辊的窜动而引起的辊系倾角对辊系变形挠度的影响 ,为藕合计算板凸度时提供更为合理的辊系弹性变形模型。     

四辊轧机轧辊弹性变形的研究

介绍了轧辊弹性变形影响函数解析方法的基本理论与公式.采用Fortran语言编写了轧辊弹性变形解析软件.采用编写的解析软件对某1 700 mm热带轧机精轧机组进行模拟计算,计算结果表明:增大弯辊力将降低出口带钢凸度;弯辊力的变化对辊间压力分布、工作辊挠度及辊间压扁的影响较大,而对支撑辊挠度及工作辊与轧件间的压扁影响不大;辊间压力在支撑辊端部位置存在峰值.以上模拟计算结论均符合轧制理论及现场实际.     

HCW轧机板形控制机能的研究

本文采用有限元素法分析了HCW轧机在弯辊力与工作辊移动条件下的辊系弹性变形,阐述了不同弯辊力与不同移动量对辊间接触压力分布及辊缝形状的影响,揭示了两者的内在联系。计算与实验结果均表明HCW轧机比普通四辊轧机具有更强的板形控制能力。     

基于板形板厚控制的轧机系统动态建模及仿真研究进展

板形板厚精度是板带材的重要质量指标,轧机系统是复杂的非线性系统,其动力学特性严重影响板带材质量。本文介绍了轧机系统动态建模及仿真研究的发展现状及存在的问题,首先介绍了轧机动态特性研究的进展,这方面主要是对厚度控制系统的仿真研究,然后重点介绍了基于板形板厚控制的轧机系统动态建模及仿真研究的目的、意义及研究现状,提出了将轧辊看做弹性连续体,利用连续体动力学理论研究轧辊的动态特性的方法,并以此为基础,建立了基于板形控制的轧机系统动态模型,对其理论进行了介绍。最后,对基于板形板厚控制的轧机系统动态建模及仿真进行了展望。     

四辊轧机不对称刚度条件下轧辊弹性变形的研究

针对国内某热连轧厂精轧机组某机架轧机两侧刚度不对称的实际情况,为了研究四辊轧机驱动侧和操作侧刚度不对称条件下轧辊弹性变形的规律,采用影响函数法开发了基于双悬臂梁模型的轧辊弹性变形模拟计算模块,对刚度不对称时的四辊轧机进行了受力分析,对轧辊和轧件进行了离散化,给出了关键的影响函数.使用该计算模块并结合现场实际数据计算了不同刚度差条件下工作辊的弹性挠曲、工作辊与轧件之间的压扁、工作辊与支撑辊之间的弹性压扁、轧制力的横向分布和辊间压力的横向分布规律,研究了不同刚度差条件下轧件出口断面形状的变化规律.     

非径向对称带状载荷作用下有限长圆柱体的应力和位移解

从微元体弹性力学基本方程组出发,求解有限长圆柱体在非径向对称面载荷、切向载荷和扭转载荷共同作用下任意点的应力和位移。采用分离变量法、有限Hankel变换和Fourier-Bessel级数,求得两个位移函数;将由位移函数表示的应力和位移通解代入边界条件中,求出应力和位移表达式中的未知常数。将应力和位移解析式应用于四辊轧机工作辊,得到其应力和位移沿轴向的分布情况,并对应力和位移曲线进行了分析。     

带钢轧机板形板厚最优综合控制系统的设计

本文提出了一种通过支承辊弯曲实现带钢轧机板形板厚综合调节的新颖设计方案。首先根据横向厚差的精度要求来确定支承辊弯辊力的跟随系数,然后设计综合控制系统。依本设计方法,不会出现用工作辊实行板形板厚控制所存在的系统复杂、调整困难等一系列问题。数字仿真及微机模拟试验表明:本设计方案不但正确、可行,而且系统具有良好的动态性能並具备最优性。     

板带轧机轴承载荷及板凸度影响因素实验研究

为深入分析四辊板带轧机支撑辊滚动轴承列间载荷分布和板凸度变化规律及两者的关系,利用自主设计的滚动轴承力、温综合测试装置,对实验室四辊板带轧机支撑辊各列圆柱滚子轴承的径向载荷分布、轧后轧件的横向厚度分布和板凸度进行了检测分析。分析结果表明:轴承各列径向载荷随压下率和轧件宽度的增大而增大,轴承列间载荷呈"M"型分布;轧件轧后板凸度随压下率增加先增大后减小;压下率相同时,随轧件原始厚度的增加而增大,随轧件宽度的增加先减小后增大又减小。研究结果可为板带轧机滚动轴承的使用和板形分析模型的建立提供有益参考。     

冷轧四辊轧机弹性变形在线模型

为提高轧机弹跳值的计算精度,开发一种四辊轧机弹性变形的在线计算模型,模型中将轧机弹性变形分为辊系弹性变形和轧机牌坊弹性变形;综合考虑各影响因素,设计辊系和轧机牌坊弹性变形的模型结构。基于所设计的模型结构和测试方案,针对某1 800 mm单机架可逆冷轧机,采用影响函数法得到支撑辊辊径、工作辊辊径、带钢宽度、轧制力和弯辊力等因素对辊系弹性变形的影响,并建立辊系弹性变形在线模型;通过对轧机的现场测试,回归得到轧机牌坊弹性变形模型中的系数,并应用于该机组中。研究结果表明:采用该模型,辊缝设定值的计算偏差可控制在±0.1 mm以内,表明该模型具有较高的计算精度,满足现场控制要求。     

基于影响函数的轧机辊系变形分析及板形预报

在设计、改造板带轧机,以及控制和改善板形时都要对轧机辊系弹性变形进行考虑。采用影响函数法,根据所给出的计算模型对某１８５０轧机轧辊辊系变形进行了分析,并利用分析结果对其板材横向厚差进行了预报,预报结果表明该方法是正确的。     

多辊冷轧机弹性曲线的幂函数模型研究

采用空压靠法,实测了多辊冷轧机的压下位移以及上下工作辊间压靠力,绘制了轧机的实测弹性曲线.通过对实测弹性曲线规律的分析,经对各种不同非线性模型结构采用单纯形法回归计算,发现幂函数模型结构最符合该实测弹性曲线变化规律,经与常规线性模型结构回归计算结果进行比较,证明该幂函数模型精度较高.采用该幂函数模型可大大提高轧机实际弹性曲线的拟合精度.     

冷轧薄板轧制变形区长度计算

本文视轧机工作辊为半无限体,用其表面压力、切力的位移公式求解工作辊在轧制变形区内的弹性压扁;依据变形区的四个边界条件,采用离散数值积分法,计算出塑性变形区及其出、入口弹性变形区的长度;根据金属在变形区内的流动速度,确定纵、横向摩擦力的方向。将计算结果与有关文献的计算结果进行比较,本文的计算方法能确切地反映轧制变形区长度沿横向的分布规律。这为正确计算轧制压力的横向分布以及辊系变形提供了理论依据。     

四辊轧机支承辊弯曲新结构的研究

本文提出用支承辊弯曲控制板厚的新设想,介绍为实现这种设想设计的300四辊冷轧机支承辊弯曲的新结构。通过试验和测定,证明首创的新结构是实现板厚板形综合调节较为理想的结构型式,适用于新轧机设计和现有轧机的技术改造。在研究支承辊弯曲的基础上,本文论述了用液压弯曲支承辊和工作辊进行板厚板形综合调节的新方法,认为应继续开展这方面的研究工作,在板厚板形综合调节方面开辟一个新的途径,进行一项新的探索。     

六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析

采用非线性弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立了六辊CVC轧机轧制过程三维有限元仿真模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析。运用该模型分别改变工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量进行有限元模拟,得到了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移对六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的影响规律。所建模型与分析结果可为六辊CVC轧机的板形控制研究提供理论数据与参考依据。     

大型四列圆锥滚动轴承载荷特性边界元法解析

二辊或四辊轧机的辊系，对工作辊四列圆锥轴承满寿可靠运行起至关重要甚至决定性作用。在轧制力或弯辊力下的轧辊弹性弯曲变形微尺度失控行为，致使四列圆锥轴承异常偏载。给出大型轧机四列圆锥滚子轴承三维载荷数值解法，定量描述圆锥轴承三维载荷分布特性，并以滚子载荷工况评估多列圆锥轴承的实际寿命，取代现有轧机设计理论中的总体轴承工况寿命评估法，具有重要的工程价值。     

四辊轧机厚度控制系统应用与探讨

四辊轧机是担负着生产箔带、极薄至中厚板规格制品的最常用精锐轧机,随着生产发展和技术的进步,用户对板厚精度的要求越来越高。液压厚度自动控制系统是保证产品厚度尺寸要求的重要装备。本文对四辊轧机厚度控制系统进行了初步的探讨与分析。     

四辊轧机电液辊缝系统变刚度建模与控制研究

针对轧机压下缸行程变化带来的变刚度问题,借助轧制区动力学关系的引入,讨论了四辊轧机辊缝控制的机电液系统数学模型和控制要点.通过仿真与实测对比,验证了模型的有效性;以全工况下系统响应特性一致为目标,通过引入位移正反馈补偿,得到了改善大范围变刚度辊缝控制系统响应的方法;实测数据表明,所述方法能满足目标要求.最后简要讨论了用于提高板厚精度的自适应模型控制方法,并给出了实例.     

薄铝带轧制工作辊边部接触的建模与仿真

为研究冷轧机在轧制薄铝带时工作辊边部接触对辊系受力和铝带断面形状的影响,借鉴弹性悬臂梁法和影响函数法的处理思想,建立了适用于实际生产在线控制的铝冷轧机辊系变形模型,并对不同入口铝带厚度、弯辊力、工作辊的接触状态进行仿真研究.仿真结果表明:工作辊边部接触力随入口厚度增加而增加、随弯辊力增加而减小;工作辊边部接触轧制时,轧机出口铝带凸度和横向厚差小于非边部接触轧制,有利于铝带边部减薄控制,但降低了铝轧机边部板型调控能力,在轧制中应尽量避免.     

CVC热轧机支承辊接触应力有限元分析

为了研究连续可变凸度(CVC)热轧机支承辊的接触疲劳机理,用有限元法分析了其表面滚滑动接触应力。所建立的有限元模型由刚体板、工作辊和支承辊组成。利用刚体板将工作辊辊面位移载荷施加于两轧辊组成的弹性系统,并通过刚体板平动和组合使用弹簧单元与梁单元实现了辊间的三维滚滑动接触。结果表明,最大压应力轴向分布呈S形,原辊形会引起接触应力集中。用Loren tz曲线代替倒角优化了辊形,使H ertz接触应力降低到0.58~1.36 GPa之间,表面层的稳定循环变形在弹性范围内,从而避免了宏观疲劳失效的过早形成。