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森吉米尔20辊轧机板形控制特性研究

作　者: 闫冬
导　师: 彭艳
学　校: 燕山大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 森吉米尔20辊轧机辊系变形板形横移锥度轧辊凸度
分类号: TG333.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着液压压下厚度自动控制技术的广泛采用,带材的纵向厚度精度得到了明显的提高,基本满足用户要求。与此相比,板形问题显得更加突出。20辊轧机辊数多、结构复杂、具有多种调整机构,和4辊、6辊轧机相比,具有更强的板形控制能力。研究20辊轧机的板形变化规律,对于生产中调整机构的设定和分配、提高板形质量有重要的意义。本文介绍了森吉米尔20辊轧机的结构性能特点、板厚板形调整机构和板形调整机构的发展。由于20辊轧机辊数多、辊身长度不一,且第一中间辊可以横移,利用接触元双坐标法对轧机划分单元,可以大大简化程序篇幅。再结合辊系受力和变形的特点,利用考虑辊身全长的简支梁影响函数法计算轧机辊系的弹性变形。在影响系数中考虑到了剪切变形的影响。并在计算轧辊轴线位移的时候考虑了辊身的刚性位移。利用条元变分法分析轧制变形区金属的横向流动,求出有载辊缝和前后张应力的横向分布,给出了整体模型的计算流程,并利用Visual C++ 6.0计算机语言编写了相关程序。利用建立的模型对第一中间辊横移和锥度、工作辊凸度和第二中间非传动辊凸度的调控效果进行了仿真。包括这些调控方式对有载辊缝、金属横向流动、轧制力分布、辊间压力、前张应力分布的影响。这些分析有助于深入认识相应调控机构的调控能力,为生产中板形调控的合理设定提供理论依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 多辊轧机发展概述  10-12
  1.2 20 辊轧机辊系变形和板形调节研究概述  12-14
  1.3 辊系弹性变形模型的研究进展  14-16
  1.4 课题研究意义和研究内容  16-17
    1.4.1 研究的目的和意义  16
    1.4.2 研究内容  16-17
第2章森吉米尔20 辊轧机板形调整机构  17-27
  2.1 森吉米尔20 辊轧机结构性能特点  17-19
  2.2 森吉米尔20 辊轧机板形调整机构  19-23
    2.2.1 支承辊B、C 对板厚和板形的调整  19-22
    2.2.2 第一中间辊的轴向辊型调整  22-23
    2.2.3 工作辊和第二中间非传动辊凸度辊型调整  23
  2.3 板形调整机构的发展  23-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章森吉米尔20 辊轧机板形控制模型的建立  27-55
  3.1 辊系受力特点及分析  27-32
    3.1.1 辊心坐标和辊心连线角度的求解  28-31
    3.1.2 辊系受力分析  31-32
  3.2 辊系弹性变形模型的建立  32-47
    3.2.1 离散化过程  32-34
    3.2.2 轧辊轴线位移  34-39
    3.2.3 轧辊接触表面的弹性压扁  39-43
    3.2.4 位移协调和平衡方程以及辊间压力的求解  43-46
    3.2.5 板厚横向分布  46-47
  3.3 前、后张应力的求解  47-52
    3.3.1 变分法求解条元上的出口横向位移函数  49-50
    3.3.2 条元节线出口横向位移的确定  50-52
  3.4 轧制压力的确定  52-53
  3.5 整体模型计算流程  53
  3.6 本章小结  53-55
第4章森吉米尔20 辊轧机板形控制特性分析  55-82
  4.1 第一中间辊横移调节特性分析  56-62
    4.1.1 第一中间辊横移对有载辊缝的影响  56
    4.1.2 第一中间辊横移对金属横向流动的影响  56-57
    4.1.3 第一中间辊横移对轧制力分布的影响  57-58
    4.1.4 第一中间辊横移对辊间压力的影响  58-61
    4.1.5 第一中间辊横移对前张应力的影响  61-62
  4.2 第一中间辊锥度调节特性分析  62-68
    4.2.1 第一中间辊锥度对有载辊缝的影响  62-63
    4.2.2 第一中间辊锥度对金属横向流动的影响  63
    4.2.3 第一中间辊锥度对轧制力分布的影响  63
    4.2.4 第一中间辊锥度对辊间压力的影响  63-68
    4.2.5 第一中间辊锥度对前张应力的影响  68
  4.3 工作辊凸度调节特性分析  68-73
    4.3.1 工作辊凸度对有载辊缝的影响  69
    4.3.2 工作辊凸度对金属横向流动的影响  69
    4.3.3 工作辊凸度对轧制力分布的影响  69-71
    4.3.4 工作辊凸度对辊间压力的影响  71-73
    4.3.5 工作辊凸度对前张应力的影响  73
  4.4 第二中间非传动辊凸度调节特性分析  73-80
    4.4.1 第二中间非传动辊凸度对有载辊缝的影响  73-74
    4.4.2 第二中间非传动辊凸度对金属横向流动的影响  74
    4.4.3 第二中间非传动辊凸度对轧制力分布的影响  74-76
    4.4.4 第二中间非传动辊凸度对辊间压力的影响  76-79
    4.4.5 第二中间非传动辊凸度对前张应力的影响  79-80
  4.5 本章小结  80-82
结论  82-83
参考文献  83-88
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  88-89
致谢  89-90
作者简介  90

森吉米尔20辊轧机板形控制特性研究

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