板带轧机系统自动控制三级项目.doc

燕山大学 板带轧机系统自动控制项目报告 轧制力与轧辊弹性弯曲的模型与计算 学院：机械工程学院 班级：11级轧钢二班 姓名： 指导教师：李明 时间：2014.10.23 目录 一.机组参数 2 二.项目任务书 3 1.轧机基本参数 3 2.来料参数 3 3.工艺目标 3 三．带材变形抗力模型建模 4 四.轧制力模型 5 五．轧辊弹性变形建模 7 六.程序编制 9 七.心得体会 13 一.机组参数 机组形式：全连续五机架四辊液压压下冷连轧轧机 轧机规格： 工作辊尺寸Ф（615-550）mm×2030mm 支撑辊尺寸Ф（1550-1425）mm×2030mm 带钢规格：宽度900-1850mm 入口厚度1.8-6.3mm 出口厚度0.3-3.5mm 其他技术参数： 轧制压力 最大轧制压力 30000KN 电机功率 4.5KW 二.项目任务书 1.轧机基本参数 工作辊尺寸 610mm×2030mm 支撑辊尺寸1550mm×2030mm 最大轧制压力30000KN 电机功率4.5KW 2.来料参数 材料：45号钢 尺寸：3.0×1000mm 3.工艺目标 成品厚度1.0mm 工艺表制定 道次 轧前厚度H（mm） 轧后厚度h（mm） 压下量Δh（mm） 压下率% 轧制力KN 1 3.00 2.40 0.60 20 7253 2 2.40 1.80 0.60 25 5641 3 1.80 1.38 0.42 23.3 4553 4 1.38 1.06 0.32 23.2 3862 5 1.06 1.00 0.06 5.7 2804 三．带材变形抗力模型建模 查文献可得45号钢在常温下的变形抗力值（单位MPa)的公式为： （1） (2) 其中为变形程度 把=0.33带入（1）和（2）中得 MPa MPa 四.轧制力模型 式中 为轧件平均宽度 为轧件压扁后的变形区接触弧长 为平均单位压力 为考虑压扁后的外摩擦力状态影响系数 为张力影响系数 K为考虑宽度方向主应力影响后的变形阻力，宽展很小时一般取K=1.15 式中 R为轧辊半径 为压扁后的轧辊半径 张力影响系数 和分别为入口断面和出口处断面的水平张应力，即后张力和前张应力。 用斯通公式对轧制力进行计算 第一道次 2k=1.15=345 = = =2×3.2×10×=6.54×10-2 =0.43 求得=14.51 =N P= 同理可得第234道次的轧制力。 五．轧辊弹性变形建模 轧辊参数 工作辊尺寸 610mm*2030mm 支撑辊尺寸1550mm*2030mm 材料力学公式 对于轧机弹性变形问题的研究用材料力学的角度去分析是简支梁收到均布载荷的作用。所以可以简化为如下简支梁形式： 材料力学中挠度公式为： 其中E取210000 I== 将轧辊分成九分进行轧辊弹性变形研究，则分别在距离轧辊边缘为1015mm，770mm，550mm，325mm，100mm进行弹性变形计算。 计算过程如下： 距离边缘1015mm处： 距离边缘770mm处： 距离边缘550mm处： 距离边缘325mm处： 距离边缘100mm处： 六.程序编制 程序编制逻辑关系图如下 编制程序内容： Private Sub Command1_Click() Dim b#, p#, y#, r#, q#, k#, z#, h#, hcc#, l# y = Val(Text1.Text) x = 343 + 84.96 * y ^ 0.46 r = Val(Text2.Text) p = Val(Text3.Text) b = Val(Text4.Text) h = Val(Text5.Text) hcc = Val(Text6.Text) u = 0.1 Dim pp As Double Do pp = p l = cd(b, hcc) k = 1.15 * x z = zlyxxx(x, k) q = mc(u, hcc, l) p = b * l * q * k * z r = sjbj(r, b, hcc, p) pz = (p - pp) / pp Loop Until (Abs(pz) = 0.1) Text5.Text