轧机辊间压力和轧制压力分布函数解析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com20O2年4月钢铁研究第2期(总第12．5期)AⅢjl2OO2Reseaw．honIron＆SteelNo．2(SmiZ5)轧机辊阃压力和轧制压力分布函数解析陈杰王蔚(南京航空航天大学)(南京师范大学)摘要通过对轧辊变形及轧辊问接触条件的分析，证明了辊间压力和轧制压力多顶式分布假设的局限性。根据压力耦台求解模型导出了试验结果吻台的轧制压力和辊问压力分布函数。关键词轧机辊问压力轧制压力ANAI琚oF姗IrIIONsoFR0UmlANDPRESSUREBETWEENBACKUPANDW0RKR0ISchen．1ie

2、(YmjingAerospaceandAviati~mUniversity)WangWel(YanjingHUniversity)S~o#sThispaperanalysesfl：erolldeformati~andoT【acteondltimsbett．~rolls．anddiscussestheinaccuracy0ftheassumpllcatthatthddistfibufi~ofrollingforceandimmu~be¨een~k-upandworkrollscBIIhePr酬bypolynor~．Am∞hamodelthmcBII∞LI口kt

3、herollingforceandtheforcebehnbkl1Pandworkrollsl0gth叮is味hed．1lcalculatedre．sults1)ytldsmodelareingoodaeeordmeewith~tperlments．Keywordsrollingforcepressurebetweent~k'upand诎rollsr0l1ilimmu~1辊间压力和轧制压力多项式分布假设的局限y=qq(2)c性这就是目前求解轧辊变形的一般方程。轧辊的受力情况一般可由图1表示式中y_，——工作辊、支承辊的挠度PPEbTrR~：：T，Db——工作

4、辊、支承辊的弯曲刚度支承辊q=譬^=工作辊C，——工作辊、支承辊的剪切刚度E——弹性模量f1『1PrG——剪切模量圈1轧辊受力筒圈R、凰——工作辊、支承辊半径,f，——剪切系数根据梁的弯曲理论，由图i可得到工作辊和q——工作辊与支承辊之阃的辊间压力支承辊的挠度方程p——作用在工作辊上的轧制压力若P和q均可用多项式表示，则可令y=■一一(【1l)J联系人：陈杰．博士研究生，长沙市(410083)中南大学化学化工学院34·维普资讯http://www.cqvip.com在轧制力作用下变形后该距离变为P=∑P。，q=∑q(3)出()：()+{()一kp其中P和q为

5、多项式系数，n和i为自然数。将(3)式代人(1)和(2)式，积分后得1、(q一P)瓦『『_1～上01i(i一1)(q一PI)L_1工-—]tcJ3+埘2+l+(4)0I1吼”一儿瓦_i了雨1÷、(一1)圉2辊阀压力积轧制压力计算覆型其中k：为工作辊与轧件间弹性压扁系数，于b，+b2+bI+b0(5)是工作辊的挠度其中，和b。一为常数。=Ds—ds=寺△^()+k2P(8)在一般情况下，轧制过程中工作辊与支承辊身之间始终是压紧的，即辊身之间始终保持接触式中，△^()=()一^()解联立方程(1)、而没有间隙j，工作辊与支承辊应满足的变形协(2)、(7)和(8)

6、得调关系为：，一+=一l*sh"(9)u工，—Y5一d=0(6)为辊间间隙。将方程(4)和(5)代人方程(6)就Ki一(1+击)+(瓦1+击)+会发现，多项式方程(6)一般最多只可能有n个P解，也就是意味着工作辊与支承辊之间只有有限—一D=o(10)个或无限个(n一)不连续的接触点。这显然联解方程(9)和(10)，一般可得到如下形式的压力与工作辊与支承辊辊身在轧制压力作用下始终保分布函数持接触并且没有间隙的情况相矛盾。口()=c0+(cI+C2)e+(c3+C4)e一+由此可见，辊间压力和轧制压力多项式分布假(C5+C6)e“+(C7+Ct)e+设难以精确反

7、映实际轧制状态，有—定的局限性。(C'9COS~+cl0sin)+2辊间压力和轧制压力分布函数解析e一(cllc0s+c8in)(11)轧机的上工作辊和上支承辊、与下工作辊和)=c。+击(一)下支承辊对称于轧件的水平对称面。因此可将轧[(Cl+C2)+(C3+C4)e一]+件视为弹性基础，将工作辊和支承辊视为弹性基础上的叠层梁，从而建立起轧制压力与辊间压力fI瓦一1J[(Cs+C~x)e+耦合关系，得到压力耦合求解模型(图2)。假设辊间弹性压扁与辊间压力成正比，则有(C7+C8)e一]+一=klq(7)f【；：旦：21(。+)一D6(+)】其中为辊间弹性压扁

8、系数。假设轧件与工作(Ge一ce～)sln／~+辊之