[發明專利]一種弱剛度環件軋制過程中抱輥力的控制方法及系統

有效

• 申請號: 201611110094.3
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106583609B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 楊艷慧;劉東;胡陽
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

1.一種弱剛度環件軋制過程中抱輥力的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取偏心角θ，所述偏心角θ為根據經驗認為設定；

計算所述環件偏心θ時的最小抱輥力；

計算所述環件偏心θ時的最大抱輥力；

根據所述最小抱輥力與所述最大抱輥力確定弱剛度環件軋制過程中抱輥力的取值范圍；

根據所述抱輥力的取值范圍對所述弱剛度環件軋制過程中抱輥力進行控制；

所述計算所述環件偏心θ時的最大抱輥力，具體包括：

獲取任意環截面；

計算所述環件在偏心θ時在軋制力作用下所述環截面的自轉力矩

計算所述環件在偏心θ時徑向軋制變形區作用下所述環截面的彎矩

計算所述環件在偏心θ時單抱輥作用下所述環截面的彎矩

根據公式計算環件在偏心θ時徑向軋制時所述環截面的總彎矩表示所述環截面；

根據極值分析法對所述總彎矩進行分析，確定環件的最大彎矩M_max；

根據塑性失穩條件以及最大彎矩M_max確定所述環件偏心θ時的最大抱輥力。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述計算所述環件偏心θ時的最小抱輥力，具體包括：

根據公式計算所述環件偏心θ時的最小抱輥力P_lmin,α，其中，P_θ為軋制力，a_θ為主輥對所述環件的作用力與芯輥對所述環件的作用力之間的垂直距離，R_m為所述環件軋后的平均半徑，α'為實際抱輥角，α'＝α-θ，α為無偏心時的抱輥角。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述計算所述環件在偏心θ時在軋制力作用下所述環截面的自轉力矩具體包括：

根據公式計算所述環件在偏心θ時軋制力作用下環截面的自轉力矩其中，P_θ為軋制力，a_θ為主輥對所述環件的作用力與芯輥對所述環件的作用力之間的垂直距離。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述計算所述環件在偏心θ時徑向軋制變形區作用下所述環截面的彎矩具體包括：

計算軋制變形時所述環件的伸長量Δl；

根據公式計算所述環件偏心θ軋制時的所述環件受到的切向力，其中，F_θ表示所述環件受到的切向力，E和I為環件材料的彈性模量和截面慣性矩，B和H分別為環件的壁厚和高度，R_m為所述環件軋后的平均半徑；

根據公式計算所述環件在偏心θ時徑向軋制變形區作用下所述環截面的彎矩

5.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述計算所述環件在偏心θ時單抱輥作用下所述環截面的彎矩具體包括：

根據公式計算所述環件在偏心θ時單抱輥作用下所述環截面的彎矩α'為實際抱輥角，α'＝α-θ，α為無偏心時的抱輥角，R_m為所述環件軋后的平均半徑，P_l為抱輥力，P_θ為軋制力，a_θ為主輥對所述環件的作用力與芯輥對所述環件的作用力之間的垂直距離。