一种适合于四辊轧机的非常态板形预报方法

摘要

本发明涉及一种适合于四辊轧机非正常轧制的板形预报方法，其特征是：包括以下由计算机执行的步骤：1、收集待预报非正常轧制的四辊轧机的主要设备参数；2、收集待轧制带材的特征参数；3、收集常态轧制工艺参数；4、给定非正常轧制工艺参数；5、单元划分及影响系数的求解；6、预报非正常轧制时带材的前张力横向分布值；7、预报出非正常轧制时带材的出口板形分布。其优点是：定量预报出带材跑偏、不对称辊型、轧制中心线与轧辊中心线不重合、不对称弯辊、不对称窜辊等非常态因素单独或综合作用对轧机成品板形的影响；定量预报出对称弯辊、对称窜辊、倾辊等常态因素对成品板形的影响，为非正常轧制条件下板形的治理提供了依据。

主权项

1.一种适合于四辊轧机的非常态轧制板形预报方法，所述的非常态是指带材跑偏、上下轧辊辊型不一样、轧制中心线与轧辊中心线存在偏差，其特征在于：包括以下由计算机执行的步骤： (a)收集待预报非常态轧制的四辊轧机的主要设备参数，主要包括以下步骤： a1)收集四辊轧机的常态设备参数，包括上、下工作辊与上、下支撑辊的辊身长度L_w、L_b；上、下工作辊弯辊缸距离l_w；上、下支撑辊压下螺丝中心距l_b； a2)测量得出四辊轧机轧制中心线与轧辊中心线之间的偏差值Δ； a3)计算出上、下支撑辊压下螺丝与轧制中心线的距离分别上、下工作辊弯辊缸与轧制中心线的距离l₁、l₂；a4)收集四辊轧机其余非常态设备参数，包括上、下工作辊辊径上、下支撑辊辊径上、下工作辊辊型上、下支撑辊辊型(b)收集待轧制带材的特征参数，主要包括：带材的宽度B；带材来料的厚度横向分布值h_0i；带材的弹性模量E；带材的泊松比v；来料板形的长度横向分布值L_i；来料板形取样长度L；来料带材的平均厚度h₀； (c)收集常态轧制工艺参数，包括压下率ε、平均后张力T₀、平均前张力T₁； (d)给定非常态轧制工艺参数，包括带材跑偏量δ_p、上、下工作辊左弯辊力S₁、上、下工作辊右弯辊力S₂、上工作辊窜辊量δ_c1、下工作辊窜辊量δ_c2、倾辊量η； (e)单元划分及影响系数的求解，包括以下步骤： e1)将支撑辊沿辊身长度分成N等份，计算出每等份的宽度e2)计算出带材所分等份数e3)引入上、下支撑辊单元划分过程参数n、带材单元划分过程参数m，并令e4)计算出带材跑偏所占单元数上工作辊窜动引起的辊间压力分布区间变化单元数下工作辊窜动引起的辊间压力分布区间变化单元数e5)计算上工作辊挠度影响系数下工作辊挠度影响系数计算上工作辊弯辊力影响系数下工作辊弯辊力影响系数计算上支撑辊挠度影响系数下支撑辊挠度影响系数计算上支撑辊支撑力影响系数下支撑辊支撑力影响系数(f)预报四辊轧机非常态轧制时带材的前张力横向分布值，包括以下步骤： f1)给定带材出口厚度分布值的初始值为h′_1i； f2)根据金属变形模型计算出当前带材出口厚度分布下的前张力横向分布值σ_1i、后张力横向分布值σ_0i； f3)根据轧制压力模型计算出当前带材出口厚度横向分布、前后张力横向分布下的轧制压力横向分布值q′_i； f4)引入过程参数β^s、β^x、其中，表示上支撑辊左侧所受支撑力；表示上支撑辊右侧所受支撑力；表示下支撑辊左侧所受支撑力；表示下支撑辊右侧所受支撑力；β^s表示上工作辊相对于上支撑辊的刚性转角； β^x表示下工作辊相对于下支撑辊的刚性转角； 表示上工作辊与上支撑辊j段内辊间压力的集中力；表示下工作辊与下支撑辊j段内辊间压力的集中力；f5)根据上、下工作辊与上、下支撑辊之间的变形协调关系，给出设备及工艺参 数β^s、β^x、与q′_i以及带材跑偏量δ_p、上、下工作辊左弯辊力S₁、上、下工作辊右弯辊力S₂、上工作辊窜辊量δ_c1、下工作辊窜辊量δ_c2、上支撑辊倾辊量为η^s、下支撑辊倾辊量η^x、上工作辊辊型下工作辊辊型上支撑辊辊型下支撑辊辊型之间的关系；f6)根据上工作辊的受力及力矩平衡、下工作辊的受力及力矩平衡，给出相应的上工作辊的受力及力矩平衡方程、下工作辊的受力及力矩平衡方程； f7)根据上支撑辊的受力及力矩平衡、下支撑辊的受力及力矩平衡，给出相应的上支撑辊的受力及力矩平衡方程、下支撑辊的受力及力矩平衡方程； f8)由f5)、f6)、f7)计算出f9)根据以及计算出当前轧制工况下上、下工作辊的挠度曲线；f10)根据上、下工作辊的挠度曲线计算出带材出口厚度分布值h_li； f11)判断不等式是否成立如果成立则转入步骤f12)；否则，令h′_li＝h_li，转入步骤f2)；f12)输出四辊轧机非常态轧制时的带材前张力横向分布值σ_li； (g)根据带材前张力横向分布值预报出四辊轧机非常态轧制时的板形分布