塑性加工设备D2_7机座当量刚度及横向刚度

二、机座横向刚度与板形控制第七节一、机座当量刚度与厚度控制机动目录上页下页返回结束机座当量刚度及横向刚度第二章重点掌握当量刚度和辊缝调节系数及控制方法重点掌握横向刚度和板形凸度及控制方法一、机座当量刚度与厚度控制1、弹-塑性变形曲线(P-H曲线)与塑性方程机动目录上页下页返回结束)(hHRbpPm),,,,,,(TsmFThhpPhHhHa)(HahMPhPMtan塑性方程轧件塑性刚度轧件塑性变形曲线与机座弹性变形构成弹-塑性变形曲线(P-H曲线)2、机座当量刚度机座刚度系数K通常称为机座的自然刚度机动目录上页下页返回结束在轧辊直径和轧件宽度一定时,K为常数),(KPf),,,,,,(gTsDFThhP轧制压力波动必引起轧件出口厚度波动hPhPKd机座当量刚度系数又称等效刚度系数,反映机座进行厚度控制的能力2、机座当量刚度机动目录上页下页返回结束由于辊缝S的增量为负SKPhKPS1KhPKd令则α为辊缝调节系数,或称刚度调节系数KP为轧制压力波动引起的机座弹性变形KPPSh00辊缝调节系数α机动目录上页下页返回结束改变辊缝调节系数α,可改变机座当量刚度可实现对轧制压力波动的补偿控制当1dK为完全补偿控制,即恒辊缝控制当10＜＜为部分补偿控制,即硬特性控制当0为无补偿控制,即设定控制KKd当0＜为同方向控制,即软特性控制＜KKd＞KKd当为同方向控制,即恒压力控制0dK3、厚度自动控制厚度自动控制系统一般包括三个部分:机动目录上页下页返回结束厚度测量厚度比较和控制信号生成辊缝调整厚度自动控制系统主要有三种基本类型:反馈控制系统前馈控制系统综合控制系统反馈控制系统有两种基本型直接测厚反馈控制系统间接测厚反馈控制系统P-AGC厚度自动控制系统的主要功能:压下位置控制轧制力补偿控制张力控制测厚仪监控油膜厚度补偿控制轧辊偏心和磨损补偿控制厚度自动控制方法压下调整控制(辊缝调整)机动目录上页下页返回结束厚度控制最主要的方式,补偿控制厚度波动张力调整控制调整前后张力来改变轧件塑性刚度以控制厚度轧制速度调整控制调整轧制速度改变张力、油膜厚度以控制厚度压下调整控制机动目录上页下页返回结束以来料厚度H变化为例实现厚度补偿控制压下有效系数或辊缝传递函数KMKSh测量出口厚度h,按压下有效系数进行反馈控制若按传递函数)1(1KMKPS测量轧制压力P,进行P-AGC反馈控制若按传递函数KMHS测量入口厚度H,进行前馈控制(预控AGC)压下调整控制机动目录上页下页返回结束辊缝调节系数α为传递函数实现等厚控制→恒压力控制可以控制机座当量刚度,能适应不同的轧制工艺要求恒压力控制不补偿厚度波动,恒压力可保证板形张力调整控制)](11[hhHHTTmTmKPP带钢张力控制系统并不是单独的张力闭环控制而由辊缝控制与张力闭环控制组成,采用解耦控制方式方法有:活套张力控制无活套张力控制(小张力控制)二、机座横向刚度与板形控制1、板凸度与机座横向刚度机动目录上页下页返回结束板凸度绝对板凸度CH,Ch相对板凸度δH,δhHHCcHhhCchHCHHhChhcHHchh机动目录上页下页返回结束辊缝形状主要因素:轧辊弯曲变形轧辊弹性压扁轧辊原始辊型轧辊热膨胀和磨损轧辊弯曲变形:轧制压力弯曲变形弯辊力弯曲变形轧制过程中,轧辊弯曲变形随轧制压力变化而变化轧制压力弯曲变形与轧制压力近似成正比机座横向刚度系数KbwbfPK又称轧辊抗弯刚度反映轧辊抵抗弯曲弹性变形的能力轧辊辊系弯曲变形引起的单位板凸量的轧制压力均匀延伸与板凸度常数(板凸度一定原则)机动目录上页下页返回结束板形实质上取决于轧件截面延伸的均匀性hHChCHhHhHCChH0iiihhHHhChCHChhHCCC)1(bhHhHKPPCC)(2轧制压力应随轧制道次逐渐减小2、机座横向刚度系数计算计算方法:机动目录上页下页返回结束简支梁解析法分割差分法有限元法二辊简支梁模型)2(222baxbxbPdxydEIw弯矩挠度)1(8)2(2)43(3444342224dDbcbaxxbabxbEDPyw切力挠度2)2(2bDxaPdxdyG2222)2()1()(2babcdDxaxbGDPy机动目录上页下页返回结束辊身中点与轧件边缘处的挠度差)712(6324babEDPyw22GDPby辊身中点与辊身边缘处的挠度差)4412(632324bLbLaLEDPyw22bGDPLy3、板形控制方法机动目录上页下页返回结束板形和板凸度取决于有载辊缝形状用辊缝凸度CR反映载辊缝形状的特征ecRSSC辊缝凸度CR模型000)(RccHHwtFbRCCmCmCCCmKFKPC243226)712(1GDPbEDbabKb3、板形控制方法机动目录上页下页返回结束辊温控制法沿辊身长度进行加热或冷却,控制热辊型弯辊控制法施加弯辊力产生附加弯曲,控制弯辊辊型垂直弯辊水平弯辊工作辊弯辊支撑辊弯辊横移控制法轴向横移轧辊改变辊型,控制辊缝凸度无凸度横移(HC轧机)有凸度横移(VC,CVC,UPC轧机)交叉控制法轧辊轴线交叉角改变,控制辊缝凸度)(2tan2cceeqSDbSSC习题课目录上页下页返回结束H0S0P0SPKPP0hhhS1P2P'H'2B1B2B习题课目录上页下页返回结束习题课目录上页下页返回结束H0S0P0SPKPP0hhhS1P2P习题课目录上页下页返回结束H0S0P0SPKPP0hhhS1P2P