板带轧机板形检测设备系统误差综合补偿方法

摘要

本发明公开一种适合于板带轧机板形检测设备的系统误差综合补偿方法，其特征是：a、收集板带轧机板形检测设备的主要结构参数；b、收集带钢的规格参数及检测结果参数；c、计算出由于检测辊的垂直度偏差而引起的板形测量误差；d、计算出由于检测辊的水平度偏差而引起的板形测量误差；e、计算出因为检测辊磨损而引起的张力检测偏差；f、计算出由于检测辊的垂直度、水平度偏差以及检测辊表面磨损综合影响而引起的张力检测偏差；g、计算出实际张力横向分布的初始值；h、计算出当前受力情况下由于检测辊的挠曲而引起的附加张力差；i、计算出考虑到检测辊的挠曲而引起的附加张力差之后的实际张力横向分布；j、收敛条件的判断；k、输出板形综合补偿值；l、结束计算。采用本发明所述方法可以定量的计算出不同张力及板形下检测辊的挠曲、倾斜、磨损等因素对板形测量精度的综合影响，从而有效的提高轧机出口的实物板形质量，给现场带来经济效益。

主权项

1.一种板带轧机板形检测设备系统误差综合补偿方法，其特征是：该方法包括以下步骤：(a)收集板带轧机板形检测设备的主要结构参数，包括检测辊两侧支撑点间距L₀、检测辊受力环宽度Δx、压力环的个数n、检测辊的水平度偏差δ_s、检测辊的垂直度偏差δ_h、检测辊表面磨损系数a₀，a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，a₆、检测辊与带钢之间的包角θ₁，θ₂、检测辊辊身长度L、检测辊两边带材的长度分别为L₁，L₂；(b)收集带钢的规格参数及检测结果参数，包括带钢的厚度h、带钢的宽度B、板形检测设备的板形测量结果拟合系数A₀，A₁，A₂，A₃，A₄；(c)计算出由于检测辊的垂直度偏差δ_h而引起的板形测量误差Δσ_hi，基本方程为$\Delta {\sigma }_{\mathrm{hi}}=\frac{\sqrt{L_1^2+{\left({\delta }_h\frac{x_i}{L}\right)}^2-2L_1\left({\delta }_h\frac{x_i}{L}\right)\cos {\theta }_1}+\sqrt{L_2^2+{\left({\delta }_h\frac{x_i}{L}\right)}^2-2L_2\left({\delta }_h\frac{x_i}{L}\right)\cos {\theta }_2}-L_2-L_1}{L_1+L_2}·{10}^5,$式中x_i为带材的沿着横向第i点的坐标、i为将带材按照检测辊受力环宽度分成等份时的任意点；(d)计算出由于检测辊的水平度偏差δ_s而引起的板形测量误差Δσ_si，基本方程为$\Delta {\sigma }_{\mathrm{si}}=\frac{\sqrt{L_1^2+{\left(\frac{{\delta }_s}{L}{x}_i\right)}^2-2L_1\left(\frac{{\delta }_s}{L}{x}_i\right)\sin {\theta }_1}+\sqrt{L_2^2+{\left(\frac{{\delta }_s}{L}{x}_i\right)}^2-2L_2\left(\frac{{\delta }_s}{L}{x}_i\right)\sin {\theta }_2}-L_1-L_2}{L_1+L_2}·{10}^5;$(e)计算出因为检测辊磨损而引起的板形检测偏差Δσ_mi，基本方程为$\Delta {\sigma }_{\mathrm{mi}}=\frac{\sqrt{L_1^2+{\left(\underset{j=0}{\overset{6}{\Sigma }}{a}_j{x}_i^j\right)}^2-{2L}_1\left(\underset{j=0}{\overset{6}{\Sigma }}{a}_j{x}_i^j\right)\cos {\theta }_1}+\sqrt{L_2^2+{\left(\underset{j=0}{\overset{6}{\Sigma }}{a}_j{x}_i^j\right)}^2-2L_2\left(\underset{j=0}{\overset{6}{\Sigma }}{a}_j{x}_i^j\right)\cos {\theta }_2}-L_2-L_1}{L_1+L_2}·{10}^5,$式中δ_i为轧辊在第i点的磨损量，其表达式为(f)计算出由于检测辊的垂直度、水平度偏差以及检测辊表面磨损综合影响而引起的板形检测偏差Δσ_hsmi＝Δσ_hi+Δσ_si+Δσ_mi；(g)在实际板形测量值中扣除掉由于检测辊的垂直度、水平度偏差以及检测辊表面磨损而引起的板形检测偏差，计算出实际板形分布的初始值σ_0i，其表达式为式中σ_i为板形检测设备的板形测量值，表达式是${\sigma }_i=\underset{j=0}{\overset{4}{\Sigma }}{A}_j{x}_i^j;$(h)计算出当前受力情况下由于检测辊的挠曲而引起的附加板形差Δσ_fi，其基本模型为$\Delta {\sigma }_{\mathrm{fi}}=\frac{\sqrt{L_1^2+f_i^2-2L_1{f}_i\cos {\theta }_1}+\sqrt{L_2^2+f_i^2-2L_2{f}_i\cos {\theta }_2}-L_2-L_1}{L_1+L_2}·{10}^5,$式中f_i为在i位置处的检测辊的挠度，表达式是f_ij为检测辊上第j点的力在i点位置上的产生的挠度，表达式是$f_{\mathrm{ij}}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{P_j(L_0-x_j)x_i}{6L_0\mathrm{EI}}[{L_0}^2-{(L_0-x_j)}^2-{x_i}^2]& 0\le i<j\\ \frac{P_j(L_0-x_j)x_i}{6L_0\mathrm{EI}}[{L_0}^2-{(L_0-x_j)}^2-{x_i}^2]+\frac{P_j{(x_i-x_j)}^3}{6}& j\le i\le n\end{array}\right.;$P_j为检测辊任意第j个受力环上所受的压应力，表达式是P_j＝σ_0jΔxh(cosθ₁+cosθ₂)·2.3·10⁶；x_i为第i点位置；x_j为带材的沿着横向第i点的坐标；E为带材的弹性模量；L₀为检测辊两侧支撑点间距；I为检测辊惯性矩；(i)计算出考虑到检测辊的挠曲而引起的附加板形差之后的实际板形横向分布σ′_0i＝σ_i-Δσ_hsmi-Δσ_fi；(j)判断不等式是否成立如果成立转入(k)，如果不成立，则令σ_0i＝σ′_0i，转入步骤(h)，直到不等式成立为止；(k)输出板形综合补偿值Δσ_i＝Δσ_hi+Δσ_si+Δσ_mi+Δσ_fi；(l)结束计算。