板带轧机系统自动控制.doc

板带轧机系统自动控制课程三级项目 ——轧制力与轧辊弹性弯曲的模型与计算 学 院：机械工程学院 班 级：11级轧钢1班 组内成员：王正印 张帅民 王崇 指导教师：李明 目录 前言 1 一．机组参数 2 二．变形抗力σ模型 3 三．轧制力模型 3 张力影响系数 4 用斯通公式对轧制力进行计算 4 四．轧辊弹性弯曲变形模型 5 五．计算程序框图 7 六．程序编制 8 七．心得体会 10 八．参考文献 11 前言 在科学技术高速发展的今天，虽然许多国家的地区已不把刚铁工业作为支柱产业，钢产量也不作为衡量一个国家经济实力的最重要的一项指标。但是钢铁行业的现状和发展仍在很大程度上体现一个国家的科学技术水平和经济发展实力。 经济的发展创造了巨大的钢铁需求，使钢铁工业高速发展。轧钢生产是钢铁生产的后续工序，轧制成才的钢铁产品既要满足产量的需求，还要满足品种规格和质量的需要。反观我国的钢铁生产，产品的品种结构还不能满足国民经济的发展的需要，而高档产品尤其明显。 板带材在钢材各品种中应用最广，带材的质量也是国内外一直不断优化内容。所以板带自动控制就越来越被人们关注，成为板带生产中重要的组成部分，也是板带材生产质量的关键所在。 经过多年的发展，国内外在板带轧机自动控制系统方面的知识有很多更新，各种新技术新设备层出不穷，因此，有必要在现有基础上综合国内外板带轧机生产过程中自动控制的新技术，新设备等内容。以适应专业人才培养的需要。 一．机组参数 机组形式： 全连续五机架四辊液压压下串列式冷轧轧机 轧机规格： 工作辊尺寸 Φ（615~550）mm×2030mm 支承辊尺寸 Φ（1550~1425）mm×2030mm 带钢规格： 宽 度 900~1850mm 出口厚度 0.3~3.5mm 表一 典型压下分配表 方案 H h1 h2 h3 h4 h5 A 4.10 3.32 2.62 2.05 1.61 1.50 ε％ 19 21 21.8 21.5 6.8 B 3.00 2.40 1.80 1.38 1.06 1.00 ε％ 20 25 23.3 23.2 5.7 C 2.50 1.96 1.42 1.04 0.75 0.70 ε％ 21.6 27.6 26.8 27.8 6.7 轧制速度（第五架）：780m/min（进料）~1900m/min（工作辊直径Φ615mm轧制0.3mm板带） 轧机最大轧制压力：30000KN 二．变形抗力σ模型 查文献可得45号钢在常温下的变形抗力值（单位MPa)的公式为： （1） (2) 其中为变形程度 把=0.33带入（1）和（2）中得 MPa MPa 三．轧制力模型 式中 为轧件平均宽度 为轧件压扁后的变形区接触弧长 为平均单位压力 为考虑压扁后的外摩擦力状态影响系数 为张力影响系数 K为考虑宽度方向主应力影响后的变形阻力，宽展很小时一般取K=1.15 式中 R为轧辊半径 为压扁后的轧辊半径 张力影响系数 和分别为入口断面和出口处断面的水平张应力，即后张力和前张应力。 用斯通公式对轧制力进行计算 第一道次 2k=1.15=345 = = =2*3.3*10* =6.75*10 =0.45 求得=15.19 ==435.5N P= 同理可得第234道次的轧制力。 四．轧辊弹性弯曲变形模型 轧辊参数 工作辊尺寸 600mm*2030mm 支撑辊尺寸1550mm*2030mm 材料力学中挠度公式为： 其中E取210000 I== 将轧辊分成九分进行轧辊弹性变形研究，则分别在距离轧辊边缘为1015mm，789mm，563mm，337mm，111mm进行弹性变形计算。 计算过程如下： 距离边缘1015mm处： ==0.072mm 距离边缘789mm处： =0.0