四輥板帶軋機(jī)綜合剛度模型的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用.pdf

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1、四輥板帶軋機(jī)綜合剛度模型的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用王強(qiáng)雷剛賴(lài)宏(中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司軋鋼事業(yè)部)摘要作為軋機(jī)機(jī)械特性的重要參數(shù)，軋機(jī)綜合剛度是2．2輥系變形的計(jì)算軋機(jī)設(shè)計(jì)中重要的目標(biāo)參數(shù)之一因此在軋機(jī)設(shè)計(jì)工作中，如輥系變形的計(jì)算采用影響函數(shù)法，影響函數(shù)法是一種離散果能夠開(kāi)發(fā)出一種快速準(zhǔn)確的綜合剛度算法，并開(kāi)發(fā)出相應(yīng)軟化的方法。它的基本思想是，將軋輥離散成若干單元，將軋輥件，及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)中的軋機(jī)的綜合剛度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并分析各影響所承受的載荷及軋輥彈性變形也按相同單元離散化，應(yīng)用數(shù)學(xué)因素對(duì)軋機(jī)綜合剛度的影響程度，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)

2、化設(shè)計(jì)，具有非常物理中關(guān)于影響函數(shù)的概念先確定對(duì)各單元施加單位力時(shí)在輥重要的意義。本文介紹了采用影響函數(shù)法計(jì)算輥系撓度，采用身各點(diǎn)引起的變形，然后將全部載荷作用時(shí)在各單元引起的變材料力學(xué)的方法計(jì)算出牌坊、墊板、壓下系統(tǒng)等的變形量，從形疊加，就可得出各單元的變形值。目前許多重要的板形理論而計(jì)算出軋機(jī)剛度的方法。將軟件的計(jì)算結(jié)果和軋機(jī)的實(shí)測(cè)剛問(wèn)題和工程實(shí)際問(wèn)題均采用影響函數(shù)法處理軋輥彈性變形，收度進(jìn)行對(duì)比，軟件的計(jì)算精度很好地滿(mǎn)足了軋機(jī)設(shè)計(jì)的需求。到了很好的效果。關(guān)鍵詞軋機(jī)剛度影響函數(shù)法軋機(jī)設(shè)計(jì)四輥板帶軋機(jī)輥系

3、的彈性變形由支承輥彎曲變形，支承輥1前言與工作輥間的彈性壓扁，工作輥間的彈性壓扁三部分組成，即在四輥板帶軋機(jī)設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)軋機(jī)的電氣、液壓等響應(yīng)=2+2+特性，確定出軋機(jī)的目標(biāo)綜合剛度，然后確定出合理的牌坊、輥系式中——軋輥的彈性變形總量等受力構(gòu)件的尺寸，使設(shè)計(jì)出的軋機(jī)達(dá)到所需求的綜合剛度?！С休佪伾碇胁康膹澢冃闻品?、輥系、墊板、壓下系統(tǒng)等受力構(gòu)件的幾何形狀與——支承輥與工作輥間的彈性壓扁——工作輥間的彈性壓扁尺寸都是軋機(jī)綜合剛度的影響因素。在給定的軋制力下，有的結(jié)構(gòu)件變形量大，相應(yīng)地對(duì)軋機(jī)綜合剛度

4、的影響程度大，變形2．3其他受力構(gòu)件的彈性變形量計(jì)算量小的結(jié)構(gòu)件對(duì)軋機(jī)綜合剛度的影響程度小。在給定的軋制力由于機(jī)座中各零件的形狀和受力情況較復(fù)雜，再加上有關(guān)下，采用影響函數(shù)法可計(jì)算出輥系的撓曲變形，采用材料力學(xué)零件的接觸面問(wèn)存在間隙，機(jī)座的剛度或彈性變形還沒(méi)有精確的基本理論可計(jì)算出軋機(jī)牌坊、墊板、壓下系統(tǒng)等受力構(gòu)件的的理論計(jì)算方法，主要是通過(guò)對(duì)工廠(chǎng)軋機(jī)的測(cè)定來(lái)確定的。但變形量，軋制力與總變形量之比即為軋機(jī)綜合剛度。是，在設(shè)計(jì)新軋機(jī)時(shí)，或在缺乏合適的彈跳曲線(xiàn)時(shí)，近似計(jì)算基于上述算法開(kāi)發(fā)出的計(jì)算軟件，根據(jù)給定的

5、各受力構(gòu)件方法仍是提供參考依據(jù)的一種手段。而且，通過(guò)計(jì)算結(jié)果與實(shí)的幾何尺寸，可快速得出各受力構(gòu)件的彈性變形量及軋機(jī)的綜合測(cè)結(jié)果的比較，也將使計(jì)算方法不斷得到完善和精確。剛度。在軋機(jī)設(shè)計(jì)中，通過(guò)優(yōu)化各受力構(gòu)件的幾何尺寸，對(duì)設(shè)計(jì)下面分別說(shuō)明各零件的彈性變形計(jì)算。中的軋機(jī)的綜合剛度進(jìn)行估算和優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)壓下系統(tǒng)的彈性變形2軋機(jī)綜合剛度計(jì)算對(duì)于液壓壓下裝置，影響軋輥輥縫的彈性變形包括兩部四輥板帶軋機(jī)在軋制時(shí)，軋制力經(jīng)過(guò)軋輥、軸承、軸承分，總變形量f。為：座、壓下螺絲或液壓缸，最終由牌坊承擔(dān)。所有

6、受力部分都會(huì){，=莨{發(fā)生彈性變形，由于軋制力大，變形量也非常大，給予軋鋼生l式中1——液壓缸無(wú)桿腔腔體的壓縮變形；產(chǎn)以重大影響。軋機(jī)的彈性變形由各受力構(gòu)件累加而來(lái)，需要f——液壓缸活塞桿的壓縮變形；I分別予以計(jì)算。對(duì)于電動(dòng)壓下裝置，影,laJ~L輥輥縫的彈性變形包括三部2．1牌坊變形的計(jì)算分，總變形f為：牌坊的彈性變形是由橫梁的彎曲變形和立柱的拉伸變形組ft=f2+f：+f：式中iI——壓下螺母的壓縮變形；成的。由于橫梁的斷面尺寸較橫梁的長(zhǎng)度來(lái)說(shuō)是較大的，在計(jì)——壓下螺絲的壓縮變形；算橫梁的彎曲變形時(shí)，應(yīng)

7、考慮橫向切力的影響。牌坊的總變形——螺紋螺牙的彎曲變形。量為：(2)支承輥軸承座彈性變形支承輥軸承座結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，f：{只能近似地計(jì)算，并認(rèn)為上、下兩個(gè)軸承座變形相等。對(duì)于如式中——機(jī)架的彈性變形；——由彎矩產(chǎn)生的橫粱彎曲變形；圖1所示的軸承座，可將其受力部分簡(jiǎn)化成一個(gè)四棱錐體，則它——由切力產(chǎn)生的橫梁彎曲變形的壓縮變形6為f——由拉力產(chǎn)生的立柱拉伸變形；基于簡(jiǎn)化的力學(xué)模型和材料力學(xué)知識(shí)，可求出變形，根據(jù)式計(jì)算機(jī)架的總彈性變形量f。作者簡(jiǎn)介：王強(qiáng)(1977一)，男(漢)，河南南陽(yáng)，本科，工程師，主要從事熱軋板

8、帶工程工藝設(shè)計(jì)與研究工作。圖1支承輥軸承座的壓縮變形計(jì)算簡(jiǎn)圖2013．No31簿Roh9通過(guò)對(duì)表中相關(guān)數(shù)據(jù)的累加計(jì)算，輥系變形占總變形：——’EnF。量的54．16％，牌坊變形量占總變形量的37．15％，二者之和為式中如——一個(gè)支承輥軸承座的壓縮變形[m]；——軸承座上的作用力，對(duì)于鋼板軋機(jī)R。取為軋制力的一半[]：91．31％。該軋機(jī)沒(méi)有機(jī)械壓下系統(tǒng)(壓下螺絲)，對(duì)于此類(lèi)軋——軸承座的彈性模數(shù)[^軸承座受力部分