D4_3矫正原理及辊式矫正机

1、第三节弯曲矫正原理弯曲矫正原理 机动 目录 上页 下页 返回 结束 弯曲矫正原理及辊式矫正机 第四四章 辊式矫正机的矫正工艺辊式矫正机的矫正工艺 辊式矫正机力能参数计算辊式矫正机力能参数计算 辊式矫正机基本参数辊式矫正机基本参数 重点掌握运用曲率方程重点掌握运用曲率方程分析矫正工艺的方法及分析矫正工艺的方法及矫正机的参数计算方法矫正机的参数计算方法一、弯曲矫正原理一、弯曲矫正原理 1. 具有单值原始曲率轧件的反弯矫正具有单值原始曲率轧件的反弯矫正 机动 目录 上页 下页 返回 结束 具有单值原始曲率轧件通过一次反弯可矫正具有单值原始曲率轧件通过一次反弯可矫正 矫正原则矫正原则 0111yr y

2、 11根据根据 曲率方程曲率方程 cyrf11 计算反弯曲率计算反弯曲率 理想弹塑性材料矩形轧件理想弹塑性材料矩形轧件 2011221231 rhEIMsW2)(21230 CCCryCC 2. 具有多值原始曲率轧件的反弯矫正具有多值原始曲率轧件的反弯矫正 机动 目录 上页 下页 返回 结束 多数轧件原始曲率的数值和方向具有不均匀性多数轧件原始曲率的数值和方向具有不均匀性 矫正方法矫正方法 先采用多次交变弯曲变形消除原始曲率不均匀度先采用多次交变弯曲变形消除原始曲率不均匀度 然后按单值残余曲率进行反弯矫正轧件然后按单值残余曲率进行反弯矫正轧件 具有弯曲平面相同方向和数值不同的轧件反弯规律具有弯

3、曲平面相同方向和数值不同的轧件反弯规律 经多次交变弯曲变形后经多次交变弯曲变形后, 残余曲率趋向一致残余曲率趋向一致 取决于曲率方程的非线性变化规律取决于曲率方程的非线性变化规律 称着为残余曲率差值的收敛特性称着为残余曲率差值的收敛特性 辊式矫正机就是利用这一原理矫正轧件的辊式矫正机就是利用这一原理矫正轧件的 二、辊式矫正机的矫正工艺二、辊式矫正机的矫正工艺 辊式矫正机就是采用交变弯曲变形法矫正轧件的辊式矫正机就是采用交变弯曲变形法矫正轧件的 机动 目录 上页 下页 返回 结束 轧件的材质轧件的材质, 规格和尺寸形状不同反弯次数就不同规格和尺寸形状不同反弯次数就不同 矫正不同类型轧件的矫正机辊

4、数就不同矫正不同类型轧件的矫正机辊数就不同 型钢矫正机大多是型钢矫正机大多是7辊式或辊式或9辊式或辊式或7/9辊式辊式 板带材矫正机辊数大多是板带材矫正机辊数大多是9辊以上辊以上, 最多达最多达29辊辊 按变形程度和残余曲率消除方法按变形程度和残余曲率消除方法 辊式矫正机有多种矫正方案辊式矫正机有多种矫正方案, 最常用的两种方案最常用的两种方案 小变形矫正方案小变形矫正方案 大变形矫正方案大变形矫正方案 1. 小变形矫正方案小变形矫正方案 机动 目录 上页 下页 返回 结束 矫正机每个棍子的压矫量均可单独调整的矫正方案矫正机每个棍子的压矫量均可单独调整的矫正方案 矫正机各个棍子的反弯曲率选择原

5、则矫正机各个棍子的反弯曲率选择原则: 只消除进入该辊的最大原始曲率只消除进入该辊的最大原始曲率(前辊最大残余曲率前辊最大残余曲率) 经过多次反弯经过多次反弯, 残余曲率逐渐减小直至小于规定值残余曲率逐渐减小直至小于规定值 小变形矫正方案的特点小变形矫正方案的特点 反弯次数多反弯次数多, 矫正辊数多矫正辊数多 轧件总变形曲率小轧件总变形曲率小, 残余曲率收敛慢残余曲率收敛慢, 矫正效率低矫正效率低 轧件内部残余应力小轧件内部残余应力小, 矫正力小矫正力小, 能耗低能耗低 由于最大原始曲率难于预先确定由于最大原始曲率难于预先确定, 只能局部采用只能局部采用 2. 大变形矫正方案大变形矫正方案 机动

6、 目录 上页 下页 返回 结束 使具有不同原始曲率的轧件经几次大变形的反弯使具有不同原始曲率的轧件经几次大变形的反弯, 消除原始曲率的不均匀度消除原始曲率的不均匀度, 形成单值曲率形成单值曲率, 然后按然后按照单值曲率轧件的矫正方法加以矫正的方案照单值曲率轧件的矫正方法加以矫正的方案 大变形矫正方案的特点大变形矫正方案的特点 反弯次数少反弯次数少, 矫正辊数少矫正辊数少 轧件弯曲变形程度大轧件弯曲变形程度大, 残余曲率收敛快残余曲率收敛快, 矫正效率高矫正效率高 轧件内部残余应力大轧件内部残余应力大, 矫正力大矫正力大, 能耗高能耗高 多辊辊式矫正机常采用大变形与小变形结合方案多辊辊式矫正机常

7、采用大变形与小变形结合方案 前几个棍用大变形方案前几个棍用大变形方案, 后几个棍用小变形方案后几个棍用小变形方案 三、辊式矫正机力能参数计算三、辊式矫正机力能参数计算 辊式矫正机的力能参数主要包括：辊式矫正机的力能参数主要包括： 机动 目录 上页 下页 返回 结束 作用在矫正辊的作用在矫正辊的矫正压力矫正压力, 矫正扭矩矫正扭矩和矫正机和矫正机驱动功率驱动功率 1. 矫正压力矫正压力(矫正力矫正力) 矫正压力可根据轧件弯曲时的力矩来计算矫正压力可根据轧件弯曲时的力矩来计算 基本方法基本方法 将轧件看成受多力作用集中载荷的连续梁将轧件看成受多力作用集中载荷的连续梁 集中载荷就是各矫正辊对轧件的压

8、力集中载荷就是各矫正辊对轧件的压力 其数值等于轧件对矫正辊的压力其数值等于轧件对矫正辊的压力, 即矫正压力即矫正压力 Pi 采用材料力学的弯曲梁分割法按力矩平衡计算采用材料力学的弯曲梁分割法按力矩平衡计算 机动 目录 上页 下页 返回 结束 等节距的矫正压力等节距的矫正压力 01M212MtP 321222MMMtP432322MMMtP1122iiiiMMMtP123222nnnnMMMtPnnnnMMMtP1212212nnMtP0nM机动 目录 上页 下页 返回 结束 不等节距的矫正压力不等节距的矫正压力 01M2211MtP 332323221MtMttttP443434323311M

9、tMttttMtP1111111iiiiiiiiiiMtMttttMtP112121232211nnnnnnnnnnMtMttttMtP1112111nnnnnnnnMttttMtP11nnnMtP0nM机动 目录 上页 下页 返回 结束 总矫正压力总矫正压力(等节距等节距) )(8121niniMMMtPP128niMt实际计算时对弯曲力矩进行简化实际计算时对弯曲力矩进行简化(选择矫正机选择矫正机) 对于对于2, 3, 4辊辊 sMMMM432对于对于n-1, n-2, n-3辊辊 WnnnMMMM321对于其它辊对于其它辊 24565WsnnMMMMMM)2)(41nMMtPPWsni)2

10、)(2nMMtPPWs下上机动 目录 上页 下页 返回 结束 2. 矫正扭矩矫正扭矩 按照功能相等的原理确定矫正扭矩按照功能相等的原理确定矫正扭矩(忽略摩擦功忽略摩擦功) 轧件弯曲变形所做的功轧件弯曲变形所做的功Ap 等于等于 矫正扭矩的作用使轧件前进所做的功矫正扭矩的作用使轧件前进所做的功Ak kpAA 单位长度轧件总变形曲率单位长度轧件总变形曲率 cr1弯曲变形功弯曲变形功 iacMrfM1criirdMa/101长度长度 li 轧件在第轧件在第 i 辊上弯曲变形所做的功辊上弯曲变形所做的功 criiiipirdMlalA/101机动 目录 上页 下页 返回 结束 直径为直径为 D 第第

11、i 辊扭矩作用使轧件行进辊扭矩作用使轧件行进 li 长度所做的功长度所做的功 DMlAkiiki2kpAA crikirdMDM/1012在已知力矩方程的情况下在已知力矩方程的情况下, 积分式是可以精确计算的积分式是可以精确计算的 工程上常常采取简化计算工程上常常采取简化计算, 即梯形面积代替曲线面积即梯形面积代替曲线面积 引入弹复功系数引入弹复功系数, 表示弹复功对矫正扭矩计算的影响表示弹复功对矫正扭矩计算的影响 yiyiiikikrrMDM 12112110ky机动 目录 上页 下页 返回 结束 对弹复功是否属于耗能功对弹复功是否属于耗能功, 存在不同的看法存在不同的看法 实际轧件往往具有

12、多值原始曲率实际轧件往往具有多值原始曲率 原始曲率和残余曲率难以确定原始曲率和残余曲率难以确定, 且与矫正方案有关且与矫正方案有关 实际应用中实际应用中, 对曲率和弯曲力矩作假设以简化计算对曲率和弯曲力矩作假设以简化计算 对弹复功是否属于耗能功对弹复功是否属于耗能功, Mi 和变形曲率的不同假设和变形曲率的不同假设 将产生不同的矫正扭矩计算式将产生不同的矫正扭矩计算式 对弯曲力矩的假设大多是取对弯曲力矩的假设大多是取塑性弯曲力矩塑性弯曲力矩Ms进行计算进行计算 矫正扭矩可用绝对曲率计算矫正扭矩可用绝对曲率计算, 也可用相对曲率计算也可用相对曲率计算 总矫正扭矩总矫正扭矩 ikkMM机动 目录

13、上页 下页 返回 结束 3. 矫正机的电动机功率矫正机的电动机功率 122DvdfPMNk根据矫正压力根据矫正压力, 矫正扭矩和矫正速度计算矫正扭矩和矫正速度计算 考虑矫正辊轴承摩擦以及矫正辊与轧件的摩擦影响考虑矫正辊轴承摩擦以及矫正辊与轧件的摩擦影响 四、辊式矫正机基本参数四、辊式矫正机基本参数 1. 辊径与辊距的确定辊径与辊距的确定 机动 目录 上页 下页 返回 结束 辊距辊距 t 是辊式矫正机的最基本参数是辊式矫正机的最基本参数 辊径辊径 D 与辊距与辊距 t 按一定比例关系确定按一定比例关系确定 tD 薄板矫正机薄板矫正机 95. 09 . 0 中板矫正机中板矫正机 9 . 085.

14、0 厚板矫正机厚板矫正机 85. 07 . 0 型钢矫正机型钢矫正机 9 . 075. 0 机动 目录 上页 下页 返回 结束 辊距辊距 t 影响着弯曲矫正的弯曲程度和矫正压力影响着弯曲矫正的弯曲程度和矫正压力 最大允许辊距最大允许辊距 tmax 决定最小厚度的矫正质量要求决定最小厚度的矫正质量要求 最小允许辊距最小允许辊距 tmin 决定最大断面的矫正辊强度要求决定最大断面的矫正辊强度要求 maxminttt计算最大允许辊距计算最大允许辊距 tmax 的出发点的出发点 312min0hz或或 3 Cmin631EhsW 2maxD sEht 3minmax机动 目录 上页 下页 返回 结束

15、最小允许辊距最小允许辊距 tmin 受矫正辊弯扭强度和接触强度限制受矫正辊弯扭强度和接触强度限制 矫正辊接触强度计算矫正辊接触强度计算 aabDPE 2418. 0)(WetMtPPss minmin388sa 2sbWeEt 836. 0min对于板带矫正机对于板带矫正机 sEt 43. 0min机动 目录 上页 下页 返回 结束 2. 辊数辊数 n 的确定的确定 选取原则选取原则 在保证矫正质量下辊数尽量少在保证矫正质量下辊数尽量少 小于小于1.5mm薄板薄板2919n 大于大于1.5mm薄板薄板1711n 中厚板或型钢中厚板或型钢97n 3. 辊身长度辊身长度 L 的确定的确定 辊身长度

16、与轧件最大宽度辊身长度与轧件最大宽度 bmax 有关有关 abLmaxmmbmma200,50maxmmbmma200,300100max机动 目录 上页 下页 返回 结束 理想弹塑性材料矩形轧件单值原始曲率的矫正原理理想弹塑性材料矩形轧件单值原始曲率的矫正原理 机动 目录 上页 下页 返回 结束 弹塑性弯曲阶段与弹性恢复阶段断面应力弹塑性弯曲阶段与弹性恢复阶段断面应力-应变的变化应变的变化机动 目录 上页 下页 返回 结束 理想弹塑性材料矩形轧件的弹复曲率与总变形曲率的关系理想弹塑性材料矩形轧件的弹复曲率与总变形曲率的关系 机动 目录 上页 下页 返回 结束 理想弹塑性材料矩形轧件多值原始曲

17、率的矫正原理理想弹塑性材料矩形轧件多值原始曲率的矫正原理 机动 目录 上页 下页 返回 结束 2,3辊上采用大变形矫正方案时轧件的相对应变分布辊上采用大变形矫正方案时轧件的相对应变分布 机动 目录 上页 下页 返回 结束 采用小变形矫正方案时轧件的矫正过程采用小变形矫正方案时轧件的矫正过程 机动 目录 上页 下页 返回 结束 采用小变形矫正方案时轧件曲率的变化采用小变形矫正方案时轧件曲率的变化 机动 目录 上页 下页 返回 结束 作用在矫正辊上的矫正压力作用在矫正辊上的矫正压力 机动 目录 上页 下页 返回 结束 作用在矫正辊上的矫正压力计算过程作用在矫正辊上的矫正压力计算过程 1P2P3P4P5P1nPnP2/ t2/ t2/ t2/ t2/ t1P2Q2M212tPM 1