热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法

摘要

本发明涉及冶金热轧工艺技术领域，尤其涉及一种热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法。本发明利用循环迭代的数值方法设计飞剪机初始作停位角，旨在给出一套具有良好通用性、适应性和计算精度高等的热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法，用以更加清晰的完成飞剪机的设计。本发明可作为飞剪机曲柄连杆机构设计的一个有益的设计补充，能真实地反映飞剪机机构设计的原则，为飞剪的准确控制提供强有力的理论支持，便于提交更加完善的飞剪设备功能规格书，可以延用于飞剪机各节点的运行轨迹、各方向速度及角速度的求解。

主权项

1.一种热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法，其特征在于包括以下步骤：①输入飞剪机上剪刃组成的各零件的相关参数：连杆OA的长度，连杆AB的长度、连杆BC及CD的长度，曲柄OC的长度、夹角φ₃和φ₅；②按照下述公式所示的飞剪机上剪刃空间轨迹的求解方程进行求解：式中：以OA为坐标系mon的横坐标轴，以水平方向为坐标系xoy的横坐标轴；n_C-点C在坐标系mon中的纵坐标值；OC-曲柄OC的长度；φ-摇杆OC从OA连线开始逆时针转动的角度；m_C-点C在坐标系mon中的横坐标值；m_B-点B在坐标系mon中的横坐标值；OA-O点与A点连线的长度；AB-摇杆AB的长度；φ₁-OC连线与摇杆AB的夹角(∠CAB)；φ₂-OA连线与AC连线的夹角(∠CAO)；n_B-点B在坐标系mon中的纵坐标值；m_D-D点在坐标系mon中的横坐标值；CD-杆CD的长度；φ₄-杆BC与m轴的夹角；φ₃-杆BC与杆CD的夹角(∠BCD)；n_D-D点在坐标系mon中的纵坐标值；AC-A点与C点连线的长度；BC-杆BC的长度；曲柄的角度增量需试探性地给出，当初始给定的试探值在后续的初始停位角迭代求解中不收敛时，则返回，重新将试探的初始角度增量减半再次按前述方法进行重新求解上剪刃的在xoy坐标系中的轨迹，当空间轨迹计算完成后，将上剪刃D的空间坐标值保存在指定的矩阵中；③根据热轧H型钢飞剪机的工艺要求，给定飞剪机上下剪刃的开口度H及上下剪刃在运行最低点处的剪刃重合度S，则按几何可以计算出y_goal；④给定收敛允差ε，从Φ为0°时开始计算，以试探的角度增量Δθ作为循环迭代的步长，对步骤②中求解的D点坐标矩阵各元素按下式进行换算得到一个迭代收敛判断矩阵：$\left|\frac{y_D-y\_\mathrm{goal}}{y\_\mathrm{goal}}\right|\le ϵ$其中，y_goal-由飞剪机开口度H、剪刃重合度S及几何尺寸计算得到的D点在y方向的理论值；ε-收敛允差。依次遍历此迭代收敛判断矩阵各元素，如果某元素不满足上式，则增加一个角度步长，直至满足上式为止。