[發明專利]一種飛剪剪切超高強鋼極限能力的評估方法

在審

• 申請號: 202210351769.2
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114547809A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 白振華;張金飛;張燕東;邱振波;李學通
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 陳麗;李洪福

1.一種飛剪剪切超高強鋼極限能力的評估方法，其特征在于，包括：

步驟A、獲取擺式飛剪機剪切過程中剪切設備參數、帶鋼規格及性能參數：飛剪剪切時定尺長度l、飛剪工作時帶鋼的運行速度v、飛剪工作時剪切刀刃的傾斜角α、飛剪機的額定功率N_e、飛剪工作時功率余量η、飛剪工作時刀間空隙的相對值Y、飛剪工作時壓板的相對距離X、被剪切帶材強度σ_b、被剪切帶材延伸率δ；

步驟B、初始化帶材厚度調節系數λ、帶材寬度調節系數β、帶材厚度計算次數i和帶材寬度計算次數j；確定剪切超高強鋼時帶材厚度優化步長Δh，剪切超高強時帶材寬度優化步長Δb；

步驟C、根據斜刀片剪切機純剪切力的計算公式，計算擺式飛剪機剪切超高強鋼時純剪切力P₁；

步驟D、根據斜刀片剪切機剪切理論，建立斜刀片剪切機剪切力計算模型，計算飛剪機剪切超高強鋼時總剪切力P：

其中，P₂為飛剪機剪切帶鋼時軋件被剪掉部分的彎曲力、P₃為飛剪機剪切帶鋼時鋼板在剪切區域內的彎曲力；為計算系數，與帶鋼寬度b、厚度h、帶鋼斷裂延伸率δ和刀刃傾斜角α有關；

步驟E、根據所述飛剪機剪切超高強鋼時總剪切力P，計算總剪切力在橫向剪切超高強鋼時所消耗的剪切功A，計算公式為：其中，b_j為飛剪機剪切超高強鋼時帶鋼寬度，b_j＝b_min+βΔb，b_min為飛剪機剪切超高強鋼時帶鋼最小寬度，β為帶材寬度調節系數，Δb超高強鋼帶材寬度優化步長；

步驟F、根據所述飛剪機在橫向剪切超高強鋼時所消耗的剪切功A，通過測量收集飛剪機工作時帶鋼運行速度v和定尺長度l，計算擺式飛剪機連續工作時的剪切功率N，計算公式為：其中，t為飛剪機剪切帶鋼時兩次剪切之間的時間間隔，ξ為在剪切機機構中對空氣的摩擦及其他的附加能量消耗系數；

步驟G、根據飛剪機的額定功率N_e和飛剪工作時功率余量η，計算得到飛剪機剪切帶鋼時在安全情況下所允許的剪切功率N₁＝N_e(1-η)，并判斷N≤N₁是否成立，若成立，則說明還未到達飛剪機剪切極限，否則，則說明飛剪機已達到剪切極限。

2.根據權利要求1所述的一種飛剪剪切超高強鋼極限能力的評估方法，其特征在于，斜刀片剪切機純剪切力的計算公式為：

其中，h_i＝h_max-λΔh；h_max為飛剪機剪切超高強鋼時帶鋼最大厚度；h_i為飛剪機剪切超高強鋼時帶鋼厚度，i＝1、2…n，n為帶鋼寬度最終循環次數，k為飛剪機剪切帶鋼時刀刃鈍化系數，K₁、K₂為計算剪切單位長度帶鋼的剪切功時的換算系數。

3.根據權利要求1所述的一種飛剪剪切超高強鋼極限能力的評估方法，其特征在于，飛剪機已達到剪切極限令時，令飛剪機剪切超高強鋼時帶鋼寬度b(i)＝b_j-1，b(i)為帶鋼厚度為h_i時飛剪機所能剪切的極限寬度，保存該數據。

4.根據權利要求3所述的一種飛剪剪切超高強鋼極限能力的評估方法，其特征在于，飛剪機已達到剪切極限令時，還包括：

判斷飛剪機剪切的帶材厚度h_min≤h_i≤h_max條件是否成立；

若成立，令i＝i+1,λ＝λ+1，返回執行計算擺式飛剪機剪切超高強鋼時純剪切力P₁的步驟，其中，h_i為飛剪機剪切超高強鋼時帶鋼厚度，i＝1、2…n，n為帶鋼寬度最終循環次數，h_min為飛剪機剪切超高強鋼時帶鋼最小厚度，h_max為飛剪機剪切超高強鋼時帶鋼最大厚度。