[發明專利]一種板帶軋制前滑值計算方法及裝置

有效

• 申請號: 201811444901.4
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109359429B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 陳全忠;吳有生
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F17/13;G06F119/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;周舒蒙

本發明公開了一種板帶軋制前滑值計算方法，包括：將輥縫變形區依次分為后滑區和前滑區，建立各區域的單位軋制壓力微分方程及平均水平應力模型；判斷后滑區和前滑區滿足的摩擦條件，計算相應摩擦條件下的各區域單位軋制壓力分布；計算出軋輥彈性壓扁量分布，并建立變形軋輥輪廓曲線模型及輥縫厚度分布模型；反復迭代計算得到輥縫厚度分布曲線；從輥縫厚度分布曲線上獲取中性面處的軋件厚度及曲線斜率，由此計算得到前滑值。本發明還提供了一種板帶軋制前滑值計算裝置。本發明的有益效果為：本發明原理清晰明確，假設和簡化條件少，能夠更加準確地模擬輥縫變形行為，計算精度高，其計算結果可以作為制定軋制規程、選擇主電機容量和校核電機負荷的依據。

技術領域

本發明屬于軋制技術領域，具體涉及一種板帶軋制前滑值計算方法及裝置。

背景技術

在軋制變形過程中軋件金屬質點向入口側流動形成后滑，向出口側流動形成前滑，因此輥縫中各處的軋件速度與軋輥線速度的水平分量并不相等(中性面除外)，而是存在一定差距。這種特性用前滑值f來表示，其定義為：式中v_h為軋件出口速度，v_r為軋輥線速度。

前滑值是軋制工藝最重要的參數之一，一方面在制定軋制規程時需要在已知軋輥線速度的條件下準確確定軋件出口速度，為自動化控制系統提供合理的軋制速度設定值，以保證快速達到穩定生產；另一方面在軋機主電機設備選型及負荷校核時需要在已知軋制速度的條件下準確確定軋輥線速度，以獲得合理的主電機參數。

目前一般采用Fink前滑公式或Ekelund前滑公式計算前滑值，這兩個公式都屬于解析法模型公式，在推導過程中均采用了大量假設和簡化條件，計算精度較低，計算誤差達到30％以上。隨著軋制速度的不斷提高，這兩個公式已無法滿足工程計算精度要求。因此需要進一步開發高精度前滑值計算模型。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種板帶軋制前滑值計算方法及計算裝置，以解決現有前滑值模型計算精度低、無法滿足工程計算精度要求的問題。

本發明采用的技術方案為：一種板帶軋制前滑值計算方法，包括以下步驟：

步驟一、從軋制入口到出口將輥縫變形區依次分為后滑區和前滑區，并建立各區域的單位軋制壓力微分方程及平均水平應力模型；

步驟二、判斷后滑區和前滑區滿足的摩擦條件，并計算相應摩擦條件下的各區域單位軋制壓力分布；

步驟三、根據單位軋制壓力分布計算出軋輥彈性壓扁量分布，并建立變形軋輥輪廓曲線模型及輥縫厚度分布模型；

步驟四、由單位軋制壓力分布模型和變形軋輥輪廓曲線模型反復迭代計算得到輥縫厚度分布曲線；

步驟五、從輥縫厚度分布曲線上獲取中性面處的軋件厚度及曲線斜率，由此計算得到前滑值。

按上述方案，所述各區域的單位軋制壓力微分方程為

所述平均水平應力模型為

其中，正號“+”表示后滑區，負號“-”表示前滑區；p_x-橫坐標為x處的單位軋制壓力，MPa；t_x為橫坐標為x處的軋件與工作輥之間的摩擦應力，MPa；σ_x為橫坐標為x處的平均水平應力，MPa；K為軋件變形抗力，K＝1.15σ_s，σ_s為屈服強度，MPa；h_x為橫坐標為x處的軋件厚度，mm；

在步驟三中，所述軋輥彈性壓扁量分布模型為

所述變形軋輥輪廓曲線模型為