考虑摩擦因素的辊间法向接触刚度模型

随着板带产品不断提高的质量需求,对板带轧机装备精度的要求也日益严格,轧机装备的精度是保证产品质量的基础。板带轧机辊间接触刚度是保证产品质量的基础参数,也是关于轧制过程稳定性的重要参数。当前,轧机辊间接触刚度模型仅考虑辊系弹性变形与受力的关系,而轧辊在其上机服役的周期内,轧辊表面状态不断恶化,辊间接触摩擦状态发生变化,传统辊间接触刚度模型未考虑辊间接触摩擦因素,导致模型不能准确反映轧制过程中随轧辊表面状态对辊间接触刚度的影响。为了对轧机辊间接触刚度进行全面深入的研究,需要建立考虑摩擦因素的辊间接触刚度模型。基于上述问题,以分形理论为基础对轧辊粗糙表面进行建模,通过分析轧辊粗糙表面微凸体接触的变形状态与辊系曲面接触特征,建立了考虑摩擦因素的辊间法向接触刚度模型,并以2 250 mm热轧机为例,研究了分形参数、辊间接触参数与辊系尺寸对辊间接触刚度的影响规律。通过研究发现,分形维数、分形粗糙度与辊间接触刚度的关系分别为正相关与负相关,两者共同指示了轧辊表面越粗糙辊间接触刚度越小。同时,随着辊间接触摩擦因数的增大,辊间接触刚度逐渐减小,辊间接触载荷与辊径越大,辊间接触刚度越大。所建立的模型可为评...     

SG18辊轧机刚度仿真

针对SG18辊轧机的刚度问题,建立了三维多体接触的机架-轴承座有限元仿真模型与辊系有限元仿真模型,其中轧机-轴承座模型计算结果用于确定辊系模型的弹性边界条件,得到了SG18辊轧机的综合刚度水平及辊系等典型部件在总体刚度中的比重。分析了轧制力大小、板宽以及中间辊结构等因素对轧机刚度的影响,发现轧制力大小与中间辊约束结构对轧机刚度的影响甚微。     

中厚板轧机弹跳模型的数值分析和应用

针对普通4辊中厚板轧机将辊系弹性变形分解成3个部分：支撑辊挠曲变形、辊间压扁和工作辊压扁，并利用轧辊弹性变形的数值解法一影响函数法对这3部分变形进行了分析，得出了轧辊半径、轧辊凸度、轧件宽度和轧制力等因素对辊系弹跳的影响规律，并提炼出相应的高精度回归模型。同时对传统轧机弹跳模型进行改造，提出更加完备的轧机弹跳模型。利用该模型可以很方便地计算轧辊辊径、凸度和轧件宽度对轧机弹跳的影响。通过与X射线测厚仪测试结果相比较可知，模型预测误差小于0．12mm，有利于负公差轧制。     

六辊轧机辊系变形的有限元分析

建立了六辊轧机辊系变形的有限元模型,分别计算了不同弯辊力、轧辊横移量下辊系的弹性变形,并计算得出有载辊缝的凸度及边降值。分析比较了弯辊力和轧辊横移对板形控制的影响效果,提出的凸度调节制度对现场生产具有指导意义。     

轧辊分布质量动态效应对板材质量影响的探讨

为研究轧机辊系分布质量动态效应对板材质量的影响,将辊系看成弹性连续体,根据Bernoulli—Euler Beam理论建立辊系横向振动的动力学模型。运用Ritz级数法推导出振动控制方程的质量矩阵和刚度矩阵,并用模态分析法对振动方程的系数矩阵进行解耦,以获得辊系主振型、固有频率及动力响应曲线。通过分析动力学模型得到的辊系横向振动三维图可知,辊身中部的振动比边部明显强烈,并且挠度随着时间的推移在不断变化,挠度变化导致辊缝也在变化,这说明辊系变形不光与静力学有关,它还与动力学因素有关,其中轧辊分布质量动态效应就是一个不可忽略的因素。因此深入对辊系分布质量动态效应研究,更能反映出辊系的微观变化,并将为板形和板厚的实时控制提供重要的参考数据。     

四辊轧机辊系挠度和液压弯辊力的合理确定

正确确定四辊轧机的工作辊系挠度和液压弯辊力,不仅对于轧辊辊型的合理设计、旧轧机的改造、新轧机的研制所必需,并且对生产操作实现自动控制亦有重要意义。 本文是以作者早年对工程力学初参数法理论和文克尔型弹性基础梁简化计算法的研究为基础,对液压弯辊四辊轧机的工作辊系挠度以及液压弯辊力的合理确定,独立提出一套新的设计方法和公式。本文提出的计算方法,计入了液压弯辊力、工作辊与支承辊之间的不均匀弹性压扁及其单位压力分布,考虑了支承辊的截面变化、支辊承剪切变形对弯曲挠度的影响。     

新十八辊轧机辊系弯曲与压扁变形分析

以某实际项目新式十八辊轧机的辊系为研究对象,利用大型非线性有限元软件MARC,建立了辊系有限元分析模型,该模型考虑了轧件的弹塑性变形和轧辊的弹性变形,实现了轧件与轧辊的耦合分析;计算出辊系的变形大小;分析了不同辊系配置参数对工作辊变形的影响;针对该十八辊轧机总结出辊系合理配置的一些规律,在现实生产中对十八辊轧机辊系的调整具有一定的指导意义,同时也可作为其他多辊轧机辊系配置的参考.     

改善辊型降低弯辊力提高工作辊轴承及轧辊使用寿命

论述了四辊可逆板带冷轧机较大的弯辊力对昂贵的轧辊及轧辊轴承使用寿命的影响,通过研究辊系的弹性变形曲线,找出合理辊系凸度曲线来降低弯辊力.     

改善辊型降低弯辊力提高工作辊轴承及轧辊使用寿命

论述了四辊可逆板带冷轧机较大的弯辊力对昂贵的轧辊及轧辊轴承使用寿命的影响,通过研究辊系的弹性变形曲线,找出合理辊系凸度曲线来降低弯辊力.     

UCM轧机的横刚度特性

采用修正的影响函数法建立了UCM轧机辊系弹性变形的计算模型,分析了带钢宽度、轧辊直径以及弯辊力大小等因素对轧机处于无穷大横向刚度时中间辊横移位置δm的影响规律,结果表明δm值随带钢宽度和弯辊力的增大而增大,随工作辊直径的增大而减小.通过工业实验验证了在实际生产中可以通过设定中间辊横移位置尽量接近δm以获得高的横刚度,从而提高轧机板形控制的稳定性,改善带材的板形质量.     

20辊森吉米尔轧机结构分析(二)

(三) 轧辊的使用与维护 选用合理辊型与辊径匹配,不仅可提高板带表面质量,而且可以大大延长轧辊的使用寿命。下面以轧制硅钢片为例予以说明。 1.轧辊辊型 尽管森吉米尔轧机采用了塔形支撑辊系,也还不能完全消除轧辊的弹性弯曲变形。加之轧辊的弹性压扁也会造成辊型的变化,所以合理的辊型设计是必不可少的。     

HC轧机辊间压力分布的分析

应用影响函数法和弹性基础梁模型计算分析了HC轧机的辊间压力分布的特性以及中间辊抽动时辊间压力分布的变化规律 ,并用三维光弹性应力分析法进行了实验论证。结果表明 ,理论模拟计算的辊间压力与三维光弹性应力实验分析结果基本吻合 ,平均相对误差 <8%。     

六辊轧机冷轧过程边部减薄预报模型

针对以往对带钢边部减薄的研究是以减薄量的分析为主而未涉及减薄宽度、不利于现场控制的问题,以六辊冷轧机组为研究对象,充分结合冷轧过程的设备与工艺特点,提出了一套利用边部减薄区域宽度、平均减薄厚度、中位减薄厚度、最大减薄厚度等4项特征参数来描述边部减薄的新方法,从工作辊压扁系数沿辊身的分布以及带钢内部金属的横向流动两个方面分析了带钢边部减薄的形成机理,建立了相应的轧辊弹性压扁系数混合修正模型。随后,在上述研究的基础上,建立了一套适合于六辊冷轧机组的带钢边部减薄预报模型,给出了相应的轧辊弹性压扁系数加权拟合系数求解方法,为现场对冷轧过程中带钢的边部减薄进行有意识控制奠定了理论基础。     

1700 热 连 轧 机 CVC 轧 辊 的 磨 损

 研究了国内某厂1700热连轧机CVC轧辊磨损模型,分析了影响轧辊磨损的各种因素。确定了模型中主要系数数值,编制离线仿真程序,计算某一换辊周期CVC工作辊磨损,得到轧制带钢长度与工作辊中心磨损的关系及CVC轧辊磨损曲线。计算结果表明,轧制带钢长度是影响轧辊中心磨损量的一个重要因素;CVC轧辊磨损规律与普通轧辊相同,轧辊磨损对其辊形影响不大。将计算得到的CVC轧辊磨损曲线与采用高精度磨床测量得到的实际磨损曲线比较,两者吻合较好,表明此轧辊磨损计算模型具有较高的计算精度,可用于轧辊磨损在线预报。     

新十八辊轧机静压下辊系变形分析

采用解析法和有限元法进行了分析,对比2种计算结果看出解析法所得结果可对辊系变形定性分析。另外,利用辊系弹性曲线对十八辊轧机和四辊轧机辊系的刚度进行了比较,得出前者的刚度大于后者的结论。     

1420HC轧机辊间压力分布的解析

为了分析1420HC轧机辊间压力分布特性以及抽动中间辊时辊间压力分布的变化规律，作者应用K N Shohet的影响函数法、弹性基础梁模型及相应的统计模型进行了理论模拟计算，并用三维光弹性应力分析法进行了实验验证。结果表明：理论模拟计算值与实验结果吻合，从而为1420HC轧机确定合理的工艺制度奠定了基础。     

六辊UCM轧机中间辊倒角优化

 本文采用影响函数法对UCM六辊轧机的辊系弹性变形进行了分析与计算,研究了不同的中间辊倒角对辊间接触压力的影响,为减少辊间接触压力峰值,优化出了适合不同带宽的中间辊倒角形状参数,从而减缓了轧辊的磨损,避免了轧辊剥落现象。     

多辊系高精度冷轧机刚度的研究

采用空压靠法对多辊系高精度冷轧机在预定的最大压力范围内进行了连续加、卸载试验,测定出了多辊系高精度冷轧机的弹性曲线,并利用最小二乘法求得了弹性曲线的回归方程系数.由于回归方程系数与所取的起始压靠力数据有关,因此针对试验具体情况还选取了不同的起始压靠力数据进行了回归处理.通过对相关系数的分析、比较,最终确定出了最优的回归方程,进而确定出了多辊系高精度冷轧机的刚度系数,并给出了适宜于该轧机生产用预压靠力.为多辊系高精度冷轧机的使用和研究提供了一定的理论依据.     

首钢某热轧1580生产线轧机刚度分析

热轧生产线在轧制带钢过程中,工作辊所承受的轧制力,通过支承辊、支承辊靠枕、上阶梯垫、AGC液压缸、下阶梯垫、换辊滑座压板、换辊滑座底部滑板、轧机底板等零部件传递,最后由轧机牌坊所承受。承受轧制力的各个零部件将产生弹性变形,工作机架的总弹性变形可达几毫米。轧机工作机架的总变形分两部分:一部分由于工作机架的弹性变形,两轧辊轴向产生相对平移,使辊缝发生变化,影响板材纵向厚度称为轧机的纵向刚度,另一部分由于轧辊的弯曲变形影响板材的横向断面厚度差称为轧机的横向刚度。轧机刚度不仅影响轧辊的开口度和辊型设计,而且也影响轧机的调整和轧制工艺规程的制定。     

四辊轧机弹性变形解析模型的研究

在四辊轧机的轧制过程中,现有的辊缝形状解析模型不能直接应用于板凸度的在线控制.针对轧制过程中轧辊的弹性变形和轧辊与轧件间的相互作用,通过对四辊轧机辊系变形和具体的受力状况分析,从理论上推导了直观的辊缝形状函数,明确了它与相关因素的对应关系.为了验证模型的准确性,采用该模型对某"1 4"铝热连轧机的精轧末机架的出口板凸度进行了理论计算.与在线所测得数据进行比较,表明该模型计算结果精度高,误差在15 %以内.