轧制自动化3-执行机构
轧制设备的发展趋势

轧制设备的发展趋势
轧制设备的发展趋势主要体现在以下几个方面:
1. 自动化和智能化:随着科技的进步,轧制设备越来越趋向于自动化和智能化。
传统的手动操作逐渐被自动化设备取代,生产过程更加精确、高效和可靠。
同时,智能化的轧制设备能够通过数据采集和分析,实现实时监测、故障诊断和远程控制,提高生产效率和产品质量。
2. 高速和超薄轧制:为了满足现代工业对材料品种、规格和性能的需求,轧制设备的发展趋势是实现更高的轧制速度和更薄的轧制厚度。
高速轧制能够大幅提高生产效率,超薄轧制能够满足对高精度薄板的需求。
3. 省能和环保:节能和环保已经成为轧制设备发展的重要方向。
新一代轧制设备要求在减少能源消耗的同时,降低废气、废水和废固产生。
通过采用先进的节能技术,如轧制工艺优化、能量回收和废弃物资源化利用,可以实现轧制设备的可持续发展。
4. 多功能和柔性化:随着市场需求的多样化,轧制设备需要具备多功能和柔性化的特点。
传统的单一功能设备正在被能够适应多种材料和产品需求的通用设备取代。
柔性化的轧制设备能够通过调整参数和模具,实现不同规格和性能的产品生产。
5. 精密和定制化:随着科学技术的进步,精密轧制设备的发展趋势是实现更高的产品质量和精度要求。
例如,高精度轧制设备可以实现微米级的产品厚度控制和表面粗糙度要求。
定制化的轧制设备能够根据用户的具体需求,进行个性化设计和生产。
总的来说,轧制设备的发展趋势是自动化、智能化、高速化、超薄化、省能环保、多功能柔性化、精密化和定制化。
这些趋势能够推动轧制设备的技术进步和产业升级。
带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统

带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统引言带钢冷连轧机是带钢生产线中的重要设备,用于将热轧带钢进行冷轧加工,以获得符合市场需求的产品。
自动辊缝控制系统是冷连轧机组的关键部件之一,其主要作用是保证冷连轧机在加工带钢时能够实现准确的辊缝尺寸控制,保证产品的质量和生产效率。
本文将介绍带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统的工作原理、主要构成及其优势。
一、自动辊缝控制系统的工作原理1. 辊缝控制原理带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统采用了先进的控制原理,主要包括两种控制方式:开环控制和闭环控制。
开环控制是指通过对冷连轧机的机械结构进行静态分析,确定辊缝尺寸与轧机驱动系统参数之间的关系,通过相应的控制系统来调整轧机的运行参数,以实现辊缝尺寸的控制。
而闭环控制则是在开环控制的基础上,通过传感器对辊缝进行实时监测和反馈,从而实现对辊缝尺寸的闭环控制,保证辊缝的稳定性和精度。
2. 控制器控制器是自动辊缝控制系统的核心部件,主要包括数据采集、数据处理和控制算法等模块。
控制器通过传感器实时采集的数据,根据预设的控制策略和控制算法进行数据处理和分析,再通过执行机构来调整冷连轧机的运行参数,以实现对轧机的闭环控制。
控制器既可以采用硬件控制,也可以采用软件控制,其控制算法可以包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等,以实现对辊缝尺寸的准确控制。
3. 执行机构执行机构是自动辊缝控制系统的输出部件,主要包括轧机的传动系统、辊形调整机构等。
在控制器的控制下,执行机构根据调整信号来实时调节冷连轧机的运行参数,确保辊缝尺寸能够稳定在预设的标准范围内,从而保证产品的质量和生产效率。
三、自动辊缝控制系统的优势1. 精度高自动辊缝控制系统采用了先进的控制算法和控制器,能够实现对辊缝尺寸的精确控制,保证辊缝的稳定性和精度,从而获得高质量的产品。
2. 稳定性好自动辊缝控制系统采用了闭环控制原理,通过对辊缝的实时监测和反馈,能够及时调整轧机的运行参数,保证辊缝的稳定性和一致性,保证产品的稳定质量。
轧机自动化控制系统

轧机自动化控制系统摘要:轧机自动化系统是以计算机为核心的自动化系统对轧制生产线进行在线实时控制和监督。
轧制过程自动化所要解决的问题是提高和稳定产品质量,提高轧线设备的作业效率,以达到最经济地进行生产和经营的目的。
本文首先阐述了轧机自动控制系统的发展,其次主要分析了轧机自动化控制系统的相关内容。
关键词:轧机自动化;控制系统;研究前言自20世纪60年代轧机自动化装置问世以来,轧机自动化控制系统始终是与轧制工艺紧密结合,是为了满足轧制工艺的要求而不断发展的,即轧制工艺和自动化是密不可分的;每一种新的工艺出现都要求自动化系统增加相应的功能,也正是因为现今的轧机自动化系统高速的计算能力,丰富的存储量和简洁的编程开发使用手段以及方便的实现离线模拟和在线控制的功能,从而促进了新工艺的发展,缩短了新工艺的开发成熟周期。
1.轧机自动控制系统概述1.1三电一体化和嵌入式系统任何工业自动控制系统都是由检测仪表和传感器(电测)、自动控制装置(电控)和以电力传动为主的执行机构(电力传动)构成的三电一体化系统。
没有符合检测精度要求的电测仪表和传感器及满足动静态技术指标要求的电力传动执行机构,自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制精度。
虽然三电系统的各种装置是由各个厂家的产品的集成,但是只有全面地掌握三电综合技术才能承担和完成自动化工程项目,特别是大中型工业自动化工程项目[1]。
1.2 PLC和高性能控制器的发展由于轧制过程是典型的批处理过程,对每一块轧件的轧制过程是一个连续的过程,而各个轧件轧制是个断续的过程。
在轧制过程中,轧件处于不同的位置时,将采用不同的控制策略。
并且由于各个PLC和高性能控制器都是属于专利产品和专用的系统,有各自的总线标准和通信标准及系列产品,编程软件和运行支持软件开放性较差,致使用户长期依赖某一厂家的产品,这严重损害了用户的利益,用户要求是开放的、多厂家产品的集成。
在开放和集成这两个方面,目前流行的PLC和高性能控制器同以PC为基础的分布式控制系统是无法相比的。
带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统

带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统带钢冷连轧机组是在带钢生产中十分重要的设备,其性能和质量对于带钢产品的最终质量有着至关重要的影响。
在带钢冷连轧机组中,自动辊缝控制系统是其中一个非常重要的部分,它能够对辊缝的宽度进行精确的控制,确保带钢产品的厚度一致性和质量稳定性。
本文将就带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统进行详细介绍。
一、自动辊缝控制系统的作用带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统主要由以下几个部分组成:1. 传感器:用于检测辊缝的宽度和位置,将检测到的信号传送给控制系统。
2. 控制系统:根据传感器检测到的信号,对辊缝的宽度进行精确的控制。
3. 执行机构:根据控制系统的指令,调整辊缝的宽度。
4. 监控系统:用于监测和记录辊缝的宽度变化情况,以便进行后续的分析和调整。
带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统具有以下几个优点:1. 提高生产效率:自动辊缝控制系统能够自动调整辊缝的宽度,减少了人工干预的过程,提高了生产效率。
2. 提高产品质量:自动辊缝控制系统能够精确控制辊缝的宽度,确保了带钢产品的厚度和宽度一致性,提高了产品质量。
3. 减少能源消耗:自动辊缝控制系统能够根据实际需要调整辊缝的宽度,减少了能源的浪费,降低了生产成本。
4. 提高安全性:自动辊缝控制系统能够实时监测和记录辊缝的宽度变化情况,确保了带钢冷连轧机组的安全运行。
随着带钢生产技术的不断进步和带钢产品质量要求的不断提高,带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统在技术上也在不断发展和完善。
未来,自动辊缝控制系统将继续朝着智能化、精确化、自动化的方向发展,以适应不断变化的市场需求和技术要求。
自动辊缝控制系统将与其他关键设备和系统进行更紧密的集成,以实现带钢生产过程的全面智能化和自动化。
轧钢自动化设备

轧钢自动化设备轧钢自动化设备是针对钢铁行业生产自动化的一种设备。
它的主要作用是将原材料(如热轧钢坯)通过一系列自动化的过程进行加工和处理,最平生产出符合标准尺寸和质量要求的钢材产品。
这些设备通常由多个单元组成,包括自动送料、加热炉、轧机、冷却装置、切割机等。
一、设备概述轧钢自动化设备是一种集料料、加热、轧制、冷却、切割等工序于一体的自动化生产线。
它具有高效、精确、稳定的特点,能够实现钢材生产的连续化、规模化和智能化。
二、设备组成1. 自动送料系统:通过自动化的方式将热轧钢坯送入加热炉,确保原材料的连续供应。
2. 加热炉:采用高温加热方式,将钢坯加热至适宜的温度,为后续的轧制工序做好准备。
3. 轧机:将加热后的钢坯进行轧制,通过不断调整轧机的辊缝,使钢坯逐渐变形,达到所需的尺寸和形状。
4. 冷却装置:将轧制后的钢材进行快速冷却,使其达到所需的力学性能和组织结构。
5. 切割机:将冷却后的钢材按照要求的长度进行切割,得到最终的钢材产品。
三、设备工作原理轧钢自动化设备的工作原理是将原材料经过一系列自动化的工序进行加工。
具体流程如下:1. 自动送料系统将热轧钢坯送入加热炉。
2. 加热炉将钢坯加热至适宜的温度。
3. 加热后的钢坯进入轧机,通过辊缝的调整逐渐变形。
4. 轧制后的钢材通过冷却装置进行快速冷却。
5. 冷却后的钢材进入切割机,按照要求的长度进行切割。
6. 切割后的钢材经过质检,合格的产品进行包装和储存,不合格的产品进行再加工或者淘汰。
四、设备特点1. 高效性:轧钢自动化设备能够实现连续生产,大大提高了生产效率。
2. 精确性:通过自动化控制系统,能够精确控制每一个工序的参数,确保产品的尺寸和质量要求。
3. 稳定性:设备采用先进的控制技术,能够保持稳定的生产状态,减少生产中的波动和变异。
4. 智能化:设备配备了先进的传感器和自动化控制系统,能够实现自动化的生产过程,减少人工干预。
五、设备应用领域轧钢自动化设备广泛应用于钢铁行业,主要用于生产各种规格和材质的钢材产品。
轧钢自动化设备

轧钢自动化设备轧钢自动化设备是指在钢铁轧制生产过程中,采用自动化技术和设备来实现轧钢操作的一种设备。
通过自动化设备的应用,可以提高生产效率、降低人工成本、提高产品质量和稳定性,同时减少人为操作带来的安全隐患。
一、设备概述轧钢自动化设备主要包括轧机控制系统、传感器、自动控制装置和数据采集系统等组成部分。
轧机控制系统负责控制轧机的启停、调节轧机速度、控制轧辊间隙等操作。
传感器用于监测轧机的工作状态,如温度、压力、速度等参数。
自动控制装置根据传感器的反馈信号,对轧机进行自动调节,以实现轧制工艺的要求。
数据采集系统用于实时采集、存储和分析轧机工作过程中的数据,为生产管理提供参考依据。
二、设备特点1. 高度自动化:轧钢自动化设备实现了轧机的自动化控制,减少了人工干预,提高了生产效率和稳定性。
2. 精确控制:通过传感器和自动控制装置的配合,可以精确控制轧机的工作参数,确保产品质量的稳定性。
3. 实时监测:传感器实时监测轧机的工作状态,及时发现问题并进行处理,保证生产过程的安全性和稳定性。
4. 数据分析:数据采集系统可以对轧机工作过程中的数据进行采集、存储和分析,为生产管理提供决策依据。
5. 操作简便:轧钢自动化设备操作界面友好,操作简单,减少了操作人员的培训成本。
三、设备应用轧钢自动化设备广泛应用于钢铁行业的轧制生产线,包括冷轧、热轧、中厚板轧机等。
它可以适应不同规格和材质的钢材轧制,提供稳定的轧制工艺参数,保证产品的质量和尺寸精度。
四、设备优势1. 提高生产效率:轧钢自动化设备实现了轧机的自动化控制,减少了人工操作,提高了生产效率。
2. 降低人工成本:自动化设备减少了对人工操作的依赖,降低了人工成本。
3. 提高产品质量:通过精确控制轧机的工作参数,保证了产品质量的稳定性和一致性。
4. 提升安全性:自动化设备减少了人为操作带来的安全隐患,提升了生产过程的安全性。
5. 数据分析支持:数据采集系统可以实时采集、存储和分析轧机工作过程中的数据,为生产管理提供决策依据。
轧钢自动化设备

轧钢自动化设备轧钢自动化设备是指用于钢铁轧制过程中的自动化设备。
在钢铁工业中,轧钢是一项重要的生产工艺,它将钢坯通过连续轧制的方式加工成所需的形状和尺寸。
轧钢自动化设备的出现和应用,大大提高了生产效率和产品质量,减少了人工操作的错误和劳动强度,同时也降低了生产成本。
轧钢自动化设备通常包括以下几个方面的内容:1. 自动控制系统:轧钢自动化设备的核心是自动控制系统,它通过传感器、执行器、控制器等组成的系统,实现对轧钢过程的自动监测、控制和调节。
自动控制系统可以实现对轧制力、轧制速度、轧制温度等参数的精确控制,以确保产品的质量和尺寸的稳定性。
2. 机械设备:轧钢自动化设备中的机械设备包括轧机、辊道、传动装置等。
轧机是实现钢坯轧制的主要设备,它通过辊道将钢坯送入轧机,经过多次轧制,最终将钢坯加工成所需的形状和尺寸。
传动装置则用于传递动力和扭矩,保证轧机的正常运转。
3. 电气设备:轧钢自动化设备中的电气设备包括电机、电控柜、电缆等。
电机是轧机的动力源,通过电控柜对电机进行控制和调节。
电缆则用于传输电能和信号。
电气设备的稳定性和可靠性对于轧钢自动化设备的正常运行至关重要。
4. 自动化控制软件:轧钢自动化设备需要配备相应的自动化控制软件,用于实现对设备的远程监控和操作。
通过自动化控制软件,生产人员可以实时监测设备的运行状态、参数变化等,并进行相应的调整和优化。
5. 安全设备:轧钢自动化设备需要配备相应的安全设备,以确保操作人员和设备的安全。
安全设备包括安全防护装置、紧急停机装置、火灾报警装置等,它们能够在紧急情况下及时发出警报,并采取相应的措施以保护人员和设备的安全。
轧钢自动化设备的应用可以大大提高钢铁生产的效率和质量,降低生产成本,减少人工操作的错误和劳动强度。
同时,它还能提供实时数据和监控功能,帮助生产人员及时了解设备的运行状态和参数变化,做出相应的调整和优化。
随着科技的不断进步,轧钢自动化设备将会越来越智能化和自动化,为钢铁工业的发展提供更大的支持和推动。
轧钢自动化设备

轧钢自动化设备一、引言轧钢自动化设备是针对钢铁行业生产过程中的轧钢环节,采用自动化技术和设备来提高生产效率、降低劳动强度、提升产品质量的一种设备。
本文将详细介绍轧钢自动化设备的定义、分类、工作原理、应用领域以及优势等内容。
二、定义轧钢自动化设备是指在钢铁行业中用于轧制钢材的自动化生产设备。
它可以根据预设的工艺参数,自动完成钢材的进料、定尺、定厚、定宽、定形等工序,实现对钢材的精确控制和高效生产。
三、分类根据轧钢工艺的不同,轧钢自动化设备可以分为热轧自动化设备和冷轧自动化设备两大类。
1. 热轧自动化设备:热轧自动化设备主要用于加热钢坯至一定温度后进行轧制的工艺。
它包括加热炉、轧机、冷却设备等组成部分。
热轧自动化设备能够实现对钢坯的加热、轧制和冷却过程的自动控制,提高生产效率和产品质量。
2. 冷轧自动化设备:冷轧自动化设备主要用于对热轧钢材进行冷加工的工艺。
它包括冷轧机、切割机、平整机等组成部分。
冷轧自动化设备能够实现对热轧钢材的冷加工、定尺、定厚等工序的自动控制,提高生产效率和产品质量。
四、工作原理轧钢自动化设备的工作原理主要包括以下几个方面:1. 自动控制系统:轧钢自动化设备采用先进的自动控制系统,通过传感器、执行器和控制器等组件,实现对设备各个部分的自动控制和调节。
自动控制系统能够根据预设的工艺参数,对钢材的进料、定尺、定厚、定宽等工序进行精确控制,提高生产效率和产品质量。
2. 传感器技术:轧钢自动化设备利用传感器技术对钢材的尺寸、温度、厚度等参数进行实时监测和反馈。
传感器能够将监测到的数据传输给控制器,控制器根据这些数据进行相应的控制和调节,确保钢材的精确加工。
3. 机械传动系统:轧钢自动化设备采用先进的机械传动系统,通过电机、减速器、传动轴等组件,实现对钢材的进料、定尺、定厚、定宽等工序的自动化操作。
机械传动系统能够提供稳定的动力和力量,确保设备的正常运行和高效生产。
五、应用领域轧钢自动化设备广泛应用于钢铁行业的生产过程中,特别是热轧和冷轧工艺中的钢材加工环节。
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的名义直径,
ys0
=
DR 2
(5)
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NEU
CVCPLUS工作辊辊型曲线理论设计-4
轴向力 : dF2 = dy dF1 dx
dF1 -单元轧件上的轧制力;dF2 -单元轧件上的轴向力
假设 :
dF1 dx
=
p0
整个轧件对工作辊的轴向力用下式积分来表示 :y
Pb A
Fw
Northeastern University
Pb q*
A
a
Fw
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9
NEU
轧辊接触状态对板形的影响
采用双阶梯支撑辊,使中间
接触段长度缩短,从而减小有害
弯矩。当中间接触段长度缩短到
一定程度时,有害弯矩可以完全 Pb
Pb
消除。这时即使轧制力改变,工
作辊挠度曲线也可以基本保持不
CVCPLUS辊型曲线方程为:
式中:
ys (x) = A0 + A1x + A2 x 2 + A3 x3 + A4 x 4 + A5 x5 A0 , A1 , A2 , A3 , A4 , A5-辊型系数
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NEU
CVCPLUS工作辊辊型曲线理论设计-2
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轧辊接触状态对板形的影响
普通四辊轧机工作辊与支撑辊是 沿整个辊身接触的,轧制过程中,在 轧制力的作用下,辊间形成接触压力 q*。在板宽以外的区域A,辊间压力 产生有害弯矩,使轧辊发生多余的弯 曲。为抵消有害弯矩引起的轧辊变 形,可以使用液压弯辊。当单位宽轧 制 力 p* 改 变 时 , 有 害 弯 矩 也 随 之 变 化,使板形改变。为了获得满意的板 形,必须随着轧制力的变化不断地调 整液压弯辊力。
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CVC-PLUS轧机 7000mm 5300mm 4950mm
4000kN,6列轴承 1200.36 1199.61 1200 975.006
-150mm~150mm 0.38268
-0.224017
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CVCPLUS工作辊实际辊型验证-5
-CVC轧机(Continuous Variable Crown,连续可变凸度) -WRS轧机(HCW轧机) -HC轧机(High Crown,大凸度控制) -UC轧机(Universal Crown,万能凸度控制)
• 其它(VC轧辊,柔性边轧辊,锥型辊横移轧机)
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板形控制的执行机构
• 一次板形缺陷:楔形控制 - 单边控制压下 • 二次板形缺陷:中浪、边浪 - 弯辊、CVC、PC... • 高次板形缺陷:局部浪 - 分段冷却、特殊轧辊 (DSR...)
动态实时控制:弯辊(最常用、最有效的手段)、水冷... 预先设定控制:CVC横移位置、PC交叉角度…
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CVC 装置OS侧剖面
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横移装置在装配中
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CVC轧机的轧辊凸度控制特性
等效轧辊凸度与横移距离成正比!
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NEU
CVC 横移位置与等效凸度
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CVCPLUS工作辊辊型曲线理论设计-1
普通CVC轧机辊型曲线方程为:
ys (x) = A0 + A1x + A2 x2 + A3x3
0.0
-0.1
-0.2
-1000
0
1000
2000
X length coordinate edge(mm)
-0.3 -180
SMS公司提供 -4.80162×10-4 -1.51679×10-8 1.26329×10-10 1.33002×10-15 -6.65010×10-18
计算结果 -4.8015982×10-4 -1.5167742×10-8 1.2632832×10-10 1.3300200×10-15 -6.6501312×10-18
辊凸度曲线的方次是一致的,适当调整后可以补偿轧辊的挠度
y = ax 3 + bx 2 + cx + d yu = a(x − e)3 + b(x − e)2 + c(x − e) + d yl = a(x − e)3 + b(x − e)2 + c(x − e) + d C = yu − yl = f (x2, x)
Y Roll radius variation(mm) Y Equiavalent crown curve(mm)
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5
-2000
CVC辊型系数 A1 A2 A3 A4 A5
0.4
CVC profile
0.3
0.2
0.1
调整初始凸度
(b)
(b)
可以在线调整凸度
减少备辊数量
(c)
(c)
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CVC 轧机
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NEU
弯辊和横移机构
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SMS提供给某CVCPLUS轧机支撑辊参数同工作辊辊身参数为同一套系数:
Roll contact force( ? 0N/mm) Roll contact force/(10N/mm)
3500 3000 2500 2000 1500 1000
500 0 0
no CVC profile CVC-PLUS profile
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弯辊装置的组成部分
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(2) CVC轧机(SMS技术)
CVC(Continuously Variable Crown )轧机
工作辊轴向移动
辊身为花瓶型(3次曲线)
通过轴向移动
(a)
(a)
分别寻求最优点,力求在工作辊横移状态下,使工作辊与支撑 辊的辊间接触压力均匀分布,从而降低工作辊和支撑辊的磨损。
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Bur radius/mm Force of contact/(? 0N/mm)
Roll
∫ F2 =
p dy ys1(L+b)
ys1( L−b) 0
=
p0 ( ys1(L + b) −
ys1(L − b))
dF dF1 dF2 dy
构造函数:
U = ( ys1(L + b) − ys1(L − b))2
Plate
将辊型方程代入构造函数可得:
0
dx
x
U = 4b 2 ( A1 + 2 A2 ( L − δ ) + 3 A3 ( L − δ ) 2 + A3b 2 ) 2
1000
2000
3000
Length of contact/mm
4000
5000
Northeastern University
3500 3000 2500 2000 1500 1000
500 0 0
data point
1000
2000
3000
4000
Length of back roll/mm
5000
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CVCPLUS支撑辊辊型设计
因此提出新的CVCPLUS轧机的支撑辊辊型曲线模型:
y(x) = B0 + B1 x + B2 x 2 + B3 x3 + B4 x 4 + B5 x5 + B6 x 6 + B7 x 7 + B8 x8
式中: B0 ~ B8 为支撑辊辊型系数。 辊型系数确定原则:
q*
变,此时轧机具有无限大的横刚
度。由此可见,轧辊之间的接触
状态对板形有重大影响,它可以
Fw
Fw
从根本上解决轧机的板形控制特
双阶梯支撑辊
性,应特别给予重视。
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NEU
新型中厚板轧机弯辊装置剖面
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C1 = Ce (δ1) = −8A5Lδ14 + 24 A5L2δ13 + 2L2 (50 A5L − 6 A4 )δ12 + 2L2 (3A3 +12 A4L + 35 A5L3 )δ1 − 2( A2 + 3A3L + 7 A4L2 +15A5L3 )L2