一種四輥軋機(jī)工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換關(guān)系的計(jì)算方法
【專利摘要】一種四輥軋機(jī)工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換關(guān)系的計(jì)算方法，它主要包括以下計(jì)算步驟：1、軋輥基本參數(shù)的收集；2、定義支撐輥?zhàn)畲笸苟认禂?shù)、最大開口度系數(shù)、最佳凸度系數(shù)、最佳開口度系數(shù)；3、定義目標(biāo)函數(shù)并初始化目標(biāo)函數(shù)；4、計(jì)算出工作輥凸度、開口度系數(shù)特定情況下出口板形值分布；5、計(jì)算出工作輥為平輥，支撐輥正在相應(yīng)輥形下的出口板形板形值分布；6計(jì)算目標(biāo)函數(shù)；7、得到支撐輥?zhàn)罴淹苟认禂?shù)和開口度系數(shù)。本發(fā)明可以計(jì)算工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換，最大程度的保證帶材出口板形的一致性。解決了對于某些特定情況帶凸度工作輥竄輥產(chǎn)生復(fù)雜輥縫對板形產(chǎn)生惡化的問題，提高了某些特定情況下軋制板材的精度質(zhì)量。
【專利說明】
一種四輥軋機(jī)工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換關(guān)系的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶鋼冷乳生產(chǎn)工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乳輥在乳制時(shí)會(huì)出現(xiàn)微量變形，為了控制乳材的橫截面厚度分布，有兩種方法可 以采用：（一）施加彎輥力，通過工作輥或中間輥的預(yù)變形來抵消乳制時(shí)乳輥的變形量 [1]。 (二）給工作輥或支撐輥一個(gè)凸度，通過乳輥?zhàn)陨淼耐苟鹊窒檩佋谌橹七^程中的微變 形[2]。針對四輥乳制，在乳輥設(shè)計(jì)時(shí)，往往將工作輥磨成凸度輥 [3]，這樣可以有效的的抵消 工作輥和支撐輥在乳制過程中的微小變形，然而，針對帶有工作輥竄輥功能的四輥乳機(jī)，因 為乳機(jī)具備竄輥功能，在乳制過程中工作輥往往需要竄輥，工作輥的凸度隨之產(chǎn)生的竄動(dòng)， 使的乳輥輥縫形成一個(gè)特殊形狀，這種形狀比較復(fù)雜，配合彎輥可以控制邊中復(fù)合浪 [4]，但 有時(shí)這樣復(fù)雜的輥縫形狀不僅不能改善板形，反而附加進(jìn)復(fù)雜浪形，使板形惡化。
[0003] (參考文獻(xiàn)：[1]白振華.冷連乳機(jī)高速生產(chǎn)過程核心工藝數(shù)學(xué)模型[M].北京:機(jī)械 工業(yè)出版社，2009. [2]白振華，馮憲章，蔣岳峰.極薄帶鋼平整乳制過程輥型改造方案的研 究[J].中國機(jī)械工程.2007，18(23): 2887-2890.[3]白振華，周慶田，鄭志剛，王云祥.普通4 輥冷乳機(jī)輥型曲線設(shè)計(jì)新技術(shù)[J].鋼鐵.2010，45(10): 57-59. [4]白振華，李濤，崔亞亞， 等.四輥平整機(jī)組復(fù)雜浪形控制技術(shù)[J].鋼鐵.2015,50(2) :43-47)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的主要提供一種能夠保證帶材出口板形一致、提高乳制板材精度質(zhì)量 的四輥乳機(jī)工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換關(guān)系的計(jì)算方法。本發(fā)明主要是將無法由工作輥增加 輥凸度控制板形的情況，轉(zhuǎn)移到增加支撐輥凸度，增加了一種板形控制的控制思路，為普通 四輥乳機(jī)輥型改造提供了有力的參考。
[0005] 本發(fā)明計(jì)算方法包括如下步驟：
[0006] (a)乳輥基本參數(shù)的收集:主要包括工作輥的輥身長度Lw、支撐輥的輥身長度L b、工 作輥的名義輥徑Dw、支撐輥的名義輥徑Db;
[0007] (b)定義支撐輯最大凸度系數(shù)amax、最大開口度系數(shù)0max、最佳凸度系數(shù)^；^、最佳 開口度系數(shù)Aiest;
[0008] (c)定義目標(biāo)函數(shù)F〇,支撐輥凸度系數(shù)α、開口度系數(shù)β，搜索步長να、νβ，搜索變量 i、j，并初始化目標(biāo)函數(shù)F〇= 101Q，搜索變量i = 0，j = 0;
[0009] (d)令工作輥初始輥型Dwi = Dw-a{l-C〇S[b3T(2x/Lw)]}、支撐輥初始輥型D bi = Db_a {l-cos[0Ji(2x/Lb)]}，其中a、b為不等于零的常量，令變量α = 〇，β = 〇;
[0010] (e)計(jì)算出支撐輥為平輥，工作輥凸度系數(shù)、開口度系數(shù)為特定情況下出口板形值 分布Il(Il = 111，Il2，…，Ili，…，In-1，In);
[0011] (f)令工作輥換為平輥，支撐輥凸度系數(shù)α = i*Va，
[0012] (g)令支撐輥開口度系數(shù)β = ;
[0014] (i)計(jì)算目標(biāo)函數(shù)
[0013] (h)計(jì)算出工作輥為平輥，支撐輥在相應(yīng)輥型下的出口板形板形值分布I2(I 2 =121,122 , ··· , l2i , , I2n-1, I2n)；
[0015] (j)判斷不等式F(u ,p八禾個(gè)守xvw立則令Fo = F(a ,β)，abest = a、 0best = P，轉(zhuǎn)入步驟k)，如果不等式不成立則直接轉(zhuǎn)入步驟k); 28
[0016] (k)判斷不等式/< ll'·1·是否成立？如果不等式成立則令j = j + l，然后轉(zhuǎn)入步驟 g);如果不等式不成立則轉(zhuǎn)入步驟1);
[0017] (1)判斷不等式是否成立？如果不等式成立則令i = i+i，然后轉(zhuǎn)入步驟 Δα f);如果不等式不成立則轉(zhuǎn)入步驟m);
[0018] (m)得到支撐輥?zhàn)罴淹苟认禂?shù)abest、開口度系數(shù)0best。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 1、以乳輥凸度和開口度為控制量，通過四輥乳機(jī)工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換關(guān)系的 計(jì)算方法，可以計(jì)算工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換，最大程度的保證帶材出口板形的一致性。
[0021] 2、解決了對于某些特定情況帶凸度工作輥竄輥產(chǎn)生復(fù)雜輥縫對板形產(chǎn)生惡化的 問題，以定量計(jì)算確定支撐輥的等效凸度，從而提高了某些特定情況下乳制板材的精度質(zhì) 量，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的計(jì)算流程圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例工作輥預(yù)設(shè)定凸度分布圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例工作輥帶凸度乳機(jī)出口板形分布圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例支撐輥帶凸度乳機(jī)出口板形分布圖。
[0026] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例支撐輥?zhàn)罴淹苟确植紙D。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以某四輥乳機(jī)為例，進(jìn)一步說明四輥乳機(jī)工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換關(guān)系的計(jì)算方 法，其計(jì)算流程如圖1所示：
[0028]首先，在步驟(a)中，收集乳輥基本參數(shù):主要包括工作輥的輥身長度Lw= 1420mm、 支撐輯的輯身長度U = 1380mm、工作輯的名義輯徑Dw = 449.5mm、支撐輯的名義輯徑Db = 1099.8mm；
[0029] 隨后，在步驟(b)中，定義并給定支撐輥?zhàn)畲笸苟认禂?shù)amax = 4、最大開口度系數(shù)i3max =0.5，定義支撐輯最佳凸度系數(shù)abest、最佳開口度系數(shù)Pbest;
[0030] 隨后，在步驟(C)中，定義目標(biāo)函數(shù)Fo,支撐輥凸度系數(shù)a、開口度系數(shù)β，搜索步長V a = 0.02、Vi3 = 0.005，搜索變量i，j，并初始化目標(biāo)函數(shù)Fo = 101()，搜索變量i = 0，j = 0;
[0031] 隨后，在步驟(d)中，令工作輥初始輥型Dwi = 449.5-0.52047{l-cos[0.125233i(2x/ 1420) ] }mm，如圖2所示，支撐輥初始輥型Dmi = 1099 · 8mm;
[0032]隨后，在步驟(e)中，計(jì)算出支撐輥為平輥，工作輥凸度系數(shù)α1 = 〇.52047、開口度 系數(shù)βι = 0.12423為特定情況下出口板形值分布I! = [6.901773，4.853948，2.999793， 1.35121，-0.082825，-1.295786，-2.283179，-3.04218，-3.571339，-3.870342，-4.06386，_ 3 · 870342，-3 · 571339，-3·04218，-2·283179，-1·295786，-0·082825,1.35121，2·999793， 4.853948,6.901773]，如圖3所示；
[0033]隨后，在步驟(f)中，令工作輥換為平輥，支撐輥凸度系數(shù)α = 〇*〇. 02，
[0034] 隨后，在步驟(g)中，令支撐輥開口度系數(shù)β = 0*0.005;
[0035] 隨后，在步驟(h)中，計(jì)算出工作輥為平輥，支撐輥正在相應(yīng)輥型下的出口板形板 形值分布12=[12.76828005,8.9798038,5.54961705,2.4997385，-0.15322625，-2.3972041，-4.22388115，-5.628033，-6.60697715，-7.1601327，-7.518141，-7.1601327，_ 6.60697715，-5.628033，-4.22388115，-2.3972041，-0.15322625，2.4997385，5.54961705， 8 · 9798038，12 · 76828005]，如圖4所示；
[0036] 隨后，在步驟(i)中，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)F(aJ) =2.097;
[0037] 隨后，在步驟(j)中，判斷不等式F(a，i3)〈Fo是否成立?顯然2.097〈101Q不等式成立， 令Fo = F(a，β) = 2.097，abest = a = 〇、0best = 0 = 〇，轉(zhuǎn)入步驟k)，如果不等式不成立則直接轉(zhuǎn) 入步驟k);
[0038] 隨后，在步驟(k)中，判斷不等式是否成立?顯然0〈200不等式成立，令j = 0+1 = 1，然后轉(zhuǎn)入步驟g);如果不等式不成立則轉(zhuǎn)入步驟1)，經(jīng)過45次循環(huán)轉(zhuǎn)入1); 2/7
[0039] 隨后，在步驟（1)中，判斷不等式/<一^是否成立?顯然0〈100不等式成立，令i = Δγ/ 0+1 = 1，然后轉(zhuǎn)入步驟f);如果不等式不成立則轉(zhuǎn)入步驟m);
[0040] 最后，在步驟(m)中，得到支撐輥?zhàn)罴淹苟认禂?shù)abest=1.52、開口度系數(shù)i3 best = 0.145,如圖5所示；
[0041]計(jì)算效果說明：此實(shí)施例中，給定一特定的工作輥輥型。采用本發(fā)明專利的四輥乳 機(jī)工作輥與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換關(guān)系計(jì)算模型，利用最小均方差來尋優(yōu)得到最佳凸度系數(shù)abest = 1.52、開口度系數(shù)i3best = 0.145,不僅保證了輥凸度的等效替換，還保證了板形橫向分布 的一致性，從而有效的解決了由于工作輥凸度與支撐輥凸度轉(zhuǎn)換的問題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種四漉社機(jī)工作漉與支撐漉凸度轉(zhuǎn)換關(guān)系的計(jì)算方法，其特征在于：它包括W下 計(jì)算步驟： (a) 社漉基本參數(shù)的收集:主要包括工作漉的漉身長度U、支撐漉的漉身長度Lb、工作漉 的名義漉徑Dw、支撐漉的名義漉徑化； (b) 定義支撐漉最大凸度系數(shù)Umax、最大開口度系數(shù)i3max、最佳凸度系數(shù)Qbest、最佳開口度 系數(shù)抗est; (C)定義目標(biāo)函數(shù)Fo,支撐漉凸度系數(shù)α、開口度系數(shù)β，捜索步長να、νβ，捜索變量i，j，并 初始化目標(biāo)函數(shù)Fo= l〇w，捜索變量i = 0，j = 0; (d) 令工作漉初始漉型Dwi = Dw-a{l-cos[b3i(2x/Lw)]}、支撐漉初始漉型Dbi = Db-a{l-cos [的(2x/Lb)]}，其中a、b為不等于零的常量，令變量α = 〇，β = 〇; (e) 計(jì)算出支撐漉為平漉，工作漉凸度系數(shù)、開口度系數(shù)為特定情況下出口板形值分布 Il(Il = 111, Il2 , , Ili , , In-l , In); (f) 令工作漉換為平漉，支撐漉凸度系數(shù)a = i*Va， (g) 令支撐漉開口度系數(shù)β=j*ve; (h) 計(jì)算出工作漉為平漉，支撐漉在相應(yīng)漉型下的出口板形板形值分布I2(l2 = 121， I22,··· ,l2i,··· ,l2n-l,l2n)； (i) 計(jì)算目標(biāo)函數(shù)(j) 判斷不等式F(a,0)<F日是否成立?如果不等式成立則令Fo = F(a,0)，abest = a、0best = β，轉(zhuǎn)入步驟k)，如果不等式不成立則直接轉(zhuǎn)入步驟k); 化)判斷不等式./<%^是否成立?如果不等式成立則令j=j+l，然后轉(zhuǎn)入步驟g);如 乙V)· 果不等式不成立則轉(zhuǎn)入步驟1); (l) 判斷不等式? < %^是否成立?如果不等式成立則令i = i+1，然后轉(zhuǎn)入步驟f);如果 Aa 不等式不成立則轉(zhuǎn)入步驟m); (m) 得到支撐漉最佳凸度系數(shù)Clbest、開口度系數(shù)抗est。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK105975771SQ201610288777
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】白振華, 興百憲, 張君, 錢承, 劉亞星, 崔亞亞, 杜江城
【申請人】燕山大學(xué)