彎管輥形矯正輥調(diào)角的研究

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1、1999No11重型機(jī)械·23·彎管輥形矯正輥調(diào)角的研究鞍山鋼鐵學(xué)院宋華摘要通過(guò)對(duì)彎管輥形矯正輥調(diào)角的研究,給出了用基準(zhǔn)矯正輥矯正不同半徑鋼管時(shí)的調(diào)角規(guī)律、輥?zhàn)影霃狡罴俺C正后的殘余曲率等,為矯正機(jī)的調(diào)整提供了理論基礎(chǔ)。敘詞鋼管矯正機(jī)輥形調(diào)角優(yōu)化AbstractInthepaper,theauthormakesastudyoftheadjustinganglewhichen2suresstraighteningquality,bywhichtherulesoftheadjustingangle,deviationofrollerradiusandresidualcurvatu

2、reofvariousradiustubearepresented.Allthisprovidetheo2retialbasisfortheadjustingofstraightener.Descriptorsstraightenerforpipe,rollprofile,adjustingangles,optimization斜輥鋼管矯正機(jī)的矯正輥,無(wú)論是直管輥形對(duì)殘余曲率值為Cc=81427E-4。矯正輥,還是彎管輥形矯正輥,都是按某一基準(zhǔn)112彎管輥形曲線的計(jì)算鋼管半徑和基準(zhǔn)傾角設(shè)計(jì)的。當(dāng)用基準(zhǔn)矯正輥矯在得到管軸相對(duì)反彎曲線曲率之后,即可求正非基準(zhǔn)半徑鋼管時(shí),就出現(xiàn)了正

3、確調(diào)角問(wèn)題。如得管軸彎曲半徑Q0對(duì)于二輥斜輥矯正機(jī)和22222型斜輥矯正機(jī)的中1ER0Q0==間對(duì)輥來(lái)說(shuō),在實(shí)際矯正過(guò)程中與之相接觸的并Cd0·CtRsCd0式中Ct極限彈性彎曲曲率不是理想的平直鋼管,而是呈彈塑性彎曲狀態(tài)的此時(shí),管軸曲線為彎管,這種管與輥的接觸必須以彎管為基準(zhǔn)鋼管來(lái)設(shè)計(jì)彎管輥形矯正輥。實(shí)驗(yàn)證明,這種矯正輥22X=Q0-Q0-Z[1]矯正效果很好。式中Z矯正輥各截面到矯正輥中心截面的距離1基準(zhǔn)彎管輥形矯正輥的設(shè)計(jì)根據(jù)參考文獻(xiàn)[3],我們用相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理和111管軸相對(duì)反彎曲線曲率的計(jì)算等距曲線的概念設(shè)計(jì)出基準(zhǔn)彎管輥形曲線(如圖以22222型<168斜輥鋼管矯正機(jī)

4、的中間對(duì)1所示)。圖中的RS為按直管設(shè)計(jì)的矯正輥輥形輥中的上輥?zhàn)鳛檠芯繉?duì)象(下輥研究方法與上輥曲線,R1和R2分別為按彎管設(shè)計(jì)的中間對(duì)輥中類似),該矯正機(jī)矯正范圍為<50～<168,調(diào)角為的上輥(支撐輥)和下輥(受力輥)輥形曲線。取28°～35°,對(duì)于<168的鋼管,若調(diào)角為35°,則鋼輥?zhàn)雍韴A半徑RR0=190mm,由圖可知,與直管管旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)的導(dǎo)程為S=2PRtgA=369mm。輥形相比,中間對(duì)輥中的上輥?zhàn)兌?而下輥則變?yōu)榱嗽诘惹蕪澢鷧^(qū)使曲率得到均勻化,等曲率緩。區(qū)的長(zhǎng)度Ld應(yīng)滿足Ld≥S,取Ld=360mm(實(shí)際2優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立調(diào)角要比35°小)。對(duì)于基準(zhǔn)外半徑

5、R0=25mm,內(nèi)半徑r0=20mm的鋼管,若基準(zhǔn)調(diào)角A0=28°(其211設(shè)計(jì)變量它參數(shù)同文獻(xiàn)[2]),矯正此基準(zhǔn)鋼管所需的管軸直管輥形矯正輥的調(diào)角優(yōu)化計(jì)算只有一個(gè)設(shè)相對(duì)反彎曲線曲率值為Cd0=1158,這時(shí)矯正后相計(jì)變量(調(diào)角A),目標(biāo)函數(shù)也只考慮輥?zhàn)影霃降淖畲笃?而彎管輥形矯正輥的調(diào)角比直管輥形[3]第一作者簡(jiǎn)介:宋華,男,31歲,博士生,鞍山鋼鐵學(xué)院的要復(fù)雜得多,這是由于彎管輥形矯正輥的調(diào)(114002)角除考慮輥?zhàn)影霃狡钔?更重要的是要保證管?1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allri

6、ghtsreserved.http://www.cnki.net·24·重型機(jī)械1999No11材能夠得到矯正,而管材矯正后殘余曲率是由調(diào)其次,為了確保鋼管矯正質(zhì)量,用不等式約角A和管軸相對(duì)反彎曲線曲率Cd共同決定的,A束矯正后殘余曲率值,即和Cd的任一變化均會(huì)對(duì)輥與管接觸情況和矯正Cc(i,1)≤Cc后殘余曲率產(chǎn)生影響,這就要求必須同時(shí)考慮ACc(i,2)≤Cc和Cd,并使之相匹配,故以調(diào)角A和管軸相對(duì)反彎式中Cc相對(duì)殘余曲率允許值曲線曲率Cd作為設(shè)計(jì)變量,則有最后,為了使輥?zhàn)痈魈幇霃狡钭钚?用等T=[XT式約束條件對(duì)輥?zhàn)痈魈幇霃狡罴右韵拗啤；鶞?zhǔn)X=[A,Cd]1,X2

7、]矯正輥各處輥?zhàn)影霃娇杀硎緸镽0(Z)=U0(R0,r0,RR0,A0,Cd0,Z)若被矯管材內(nèi)外半徑分別為r和R,調(diào)角為A,矯正該管材所需管軸相對(duì)反彎曲線曲率為Cd,則按該管材設(shè)計(jì)的輥?zhàn)痈魈幇霃胶桶霃狡罘謩e為R(Z)=U(R,r,RR0,A,Cd,Z)$R(Z)=R(Z)-R0(Z)214目標(biāo)函數(shù)和約束條件的計(jì)算在優(yōu)化計(jì)算中,我們選用了懲罰函數(shù)法。因目標(biāo)函數(shù)和約束條件的計(jì)算過(guò)程較繁瑣,限于篇圖1幅,將計(jì)算步驟簡(jiǎn)記如下:(1)輸入基準(zhǔn)矯正輥設(shè)計(jì)參數(shù),計(jì)算基準(zhǔn)矯212目標(biāo)函數(shù)正輥輥形曲線;調(diào)角的目的是為