板带自动控制项目报告

1、板带轧机系统自动控制项目报告轧制力与轧辊弹性弯曲的模型与计算 年级专业：12级轧钢2班小组成员：李增平 贾 闯 薛岩东 葛 晓 赵日东 刘德龙指导教师：李明完成日期：2015.11.03前言钢铁工业作为国民经济的基础原材料产业，被称为工业的骨骼，是国家重要的支柱产业，在经济发展中具有重要地位。中国的钢铁工业经过几十年的发展，也取得了举世瞩目的成绩，我国钢铁生产不仅在数量上，而且在质量上都有了极大提高。然而，当前我国钢铁生产从总量上看，供求基本平衡，但从钢铁产品结构上来看，矛盾十分突出，传统产品过剩，高附加值产品供不应求。因此，钢铁产品的竞争力同发达国家相比，还存在一定的差距，亟待发展智能化制造

2、，实现自动控制。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，我国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，适应专业人才培养的需要，从制造大国转变为制造强国。目录前言1一、机组参数3二、基本参数及工艺表3三、变形抗力模型4四、 轧制力模型44.1 张力影响系数54.2 轧制力计算5五、轧辊弹性变形计算6六、程序编写8七、心得体会11参考文献12一、 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（615-550）mm2030mm支撑辊尺寸（1550-1425）mm2030mm带钢规格：宽度90

3、0-1850mm入口厚度1.8-6.3mm出口厚度0.3-3.5mm其他技术参数：轧制压力 最大轧制压力 30000KN电机功率 4.5KW全连续轧制时进料端最高轧制速度 780m/min五机架最高轧制速度 1900m/min（工作辊直径615mm）压下分配表如表1，选择B方案表1 五机架冷连轧典型压下分配表方案Hh1h2h3h4h5A4.103.322.622.051.611.50192121.821.56.8B3.002.401.801.381.061.00202523.323.25.7C2.501.961.421.040.750.7021.627.626.827.86.7二、 基本参数及

4、工艺表工作辊尺寸 600mm*2030mm支撑辊尺寸1550mm*2030mm材料：45号钢尺寸：3.01000mm工艺表如表2表2 工艺表道次轧前厚H（mm）轧后厚h（mm）压下量h（mm）压下率%轧制力KN13.002.400.6020.0725622.401.800.6025.0563831.801.380.4223.3454241.381.060.3223.2387851.061.000.065.72812三、 变形抗力模型查文献可得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四、轧制力模型式中 为

5、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4.1 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。 4.2 轧制力计算第一道次：2k=1.15=345=2*3.3*10* =6.75*10=0.45 求得=15.19=435.5NP=同理可得其它道次的轧制力。五、 轧辊弹性变形计算对于轧机弹性变形问题的研究用材料力学的角度去分析是简支梁收到均布载荷的作用。所以可以简化为如下形式：材料力学中挠度公式

6、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： =0.068mm 距离边缘563mm处：=0.056mm 距离边缘337mm处：=0.036mm距离边缘111mm处：=0.012mm六、 程序编写程序流程图：VB程序编程：Private Sub Form_Click()Dim a As Integer, b As Integer, c As Integer, d As Integer, x As

7、Integer, y As IntegerDim u As Integer, v As Integer, w As Integer, q As Integer, e As Integer, i As IntegerDim j As Integera = 573.3b = 141.1c = 0.33d = 0.33x = a + b * (c d)Print b=; xa = 343b = 84.9d = 0.46y = a + b * (c d)Print 0.2=; yDoa = 345c = 0.08d = 13.4e = 2.7z = (a - y) * (Exp(c * d / e)

8、- 1) / (c * d / e)Print P1=; za = 300b = 0.6c = 0.3d = 210000w = Sqr(a * b + (8 * a * (1 - c 2) / (3.14 * d) * z) 2) + 8 * a * (1 - c 2) / (3.14 * d) * zPrint w=; wa = 345c = 0.08d = 13.4e = 2.7u = (a - y) * (Exp(c * d / e) - 1) / (c * d / e)Print P2=; uLoop Until Abs(z - u) / z) 0.1Print 设定P2在辊身为均布

9、载荷e = 210000j = 6.36 * 10 9l = 2030X1 = 1015X2 = 789x3 = 563x4 = 337x5 = 166For i = 1 To 5 v = u * xi * (l 3 - 2 * l * (xi) 2 + x 3) / (24 * e * j) q = (v - e) / v If q 0.1 Then Exit For End IfNext i Print x=; xi End Sub七、 心得体会通过此次三级项目我们有很多的感触和收获，同时也学到了许多书本上没有的知识。首先加深了对这门课程的了解。平时我们对本课程可能只有一个大致的感性认识并没有学会真正学会怎样用学到的具体原理解决实际问题但我们在项目设计过程中通过问自己为什么，怎样解决问题。通过这些过程加深了我们对所学知识的认识。学以致用是我们学习的真正目的，怎样用学到的知识解决实际问题是现代大学生必须具备的能力，此次项目的实施很好的锻炼了我们。其次我们意识到了自己所学课程的重要性，我们对它产生了浓厚兴趣，这给了我们学习更多知识的动力，兴趣是成功的开始，我相信这对我们以后发展非常有益处。最后我们对团队合作的重要性有了更加深刻的体会。一个人不可能完成所有的工作，只有大家齐