[发明专利]一种六辊平整机组轧制力优化设定方法

摘要

一种六辊平整机组轧制力优化设定方法，属于带钢平整生产工艺和控制技术。经过大量的生产试验与理论研究，充分考虑到六辊平整机平整轧制过程的设备与工艺特点，根据该方法，为每个钢种每个规格确定一组平整机最优轧制力设定值，保证在第一次生产新规格产品时，系统可以给定合理的轧制力设定值。本计算在保证打滑因子在临界点以内、计算平整机轧制力冲击响应幅值不超负荷，最终结合实际生产情况，确定出平整机轧制力设定值，减少因为设定不准造成的生产不稳定、轧断等不良现象出现。可以提高平整机板形控制稳定性，提高成材率。

主权项

1.一种六辊平整机组轧制力优化设定方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）针对所分析平整机组，统计整理设备及工艺参数，包括工作辊直径D_W，支撑辊、中间辊和工作辊的等效质量M_b、M_m、M_w，平整机牌坊的等效刚度K_m，支承辊与中间辊间接触刚度K_b，工作辊与中间辊间接触刚度K_w，轧制压力最大值P_max，轧制压力最小值P_min，进入步骤（2）； （2）根据收集的实际生产数据，以及建立的轧制力计算方程，采用回归拟合的方法，计算出带钢的平整轧制力计算公式；进入步骤3；P=fB]]>f=σph0(1-ϵ)μ{exp[μL/h0(1-ϵ)]-1}(v3+k4v1.5+k5v0.5+k6)/109]]>σp=k3(σs+alg1000e)-(k1σ0+k2σ1)]]>e=2vDμ]]>L=12[a1ln(ϵ)+a0][Dϵμ2+(Dϵμ2)2+2Dh0ϵ]]]>式中：P——总轧制力，单位： N；f——单位宽度轧制力，单位：N/m；B——带钢宽度，单位：m；L——轧制变形区中轧辊与带钢接触弧长度，单位：mm；a₀——平整钢种影响系数；a₁——工况影响系数；D——工作辊直径，单位：mm；ε——带钢延伸率；μ——摩擦系数；h₀——入口厚度，单位：mm；σ_p——当量变形抗力，单位：Pa；e——应变速率；v——轧制速度，单位：m/s；k₃——变形抗力影响系数；k₂——后张力影响系数；k₁——前张力影响系数；σ_s——带钢屈服强度，单位：Pa；σ₀——前张力，单位：Pa；σ₁——后张力，单位：Pa；k₄、k₅、k₆——平整机速度修正系数；（3）确定平整机的带钢厚度h₀，带钢宽度B，带钢平整延伸率ε，带钢屈服强度σ_s，产线速度v，平整机前后张应力σ₀、σ₁，根据步骤（2）中的公式计算出平整机轧制力设定值P，如果计算结果大于P_max，则轧制力P=P_max；当计算结果小于P_min，则轧制力P=P_min；进入步骤（4）；（4）根据公式，计算出平整机咬入角，根据公式:，计算出中性角，进入步骤（5）；式中：f——单位压力；B——带钢宽度(m)；Q₁,Q₀——作用在轧件上的前张力、后张力(N)； α——咬入角(弧度)；（5）、计算出打滑因子f_γ=γ/α，判断是否满足0.2<f_γ<0.8如果满足，则进入步骤（6）；如果不满足，则令单位宽度轧制力f=f-sign(γ/α-1/2)*sign(Q₁-Q₀)*10000N，进入步骤（4），如果循环次数大于1000仍不满足0.2<f_γ<0.8，取最后一次迭代循环的单位宽度轧制力 f 值；进入步骤（6）；（6）、根据平整机结构，建立3自由度振动模型，力学模型，采用MATLAB软件求出振动方程的数值解，计算出施加平整机轧制力后的平整机的纵向振动响应，得到振动时轧制力最大幅值P_a，判断P_a< P_max是否满足如果满足，则进入步骤（7）；如果不满足，则P=P-100000N，如果此时满足P> P_min，则进入步骤（4）；如果P> P_min条件不满足，则P= P_min，进入步骤（7）；（7）将完成计算得到的轧制力设定值P写入平整机轧制力设定表，并植入控制系统。