燕山大学机械工程学院板带轧机系统自动控制课件第3章 板厚控制 [3.6 轧机等效纵向刚度;3.7 板厚检测; 3.8 板厚控制系统的基本类型及其数学模型].pptVIP

板带轧机系统自动控制 板带轧机系统自动控制 板带轧机系统自动控制 * * 燕山大学 机械工程学院 板带轧机系统自动控制 * * 3.1 轧件厚度波动的原因 3.2 机座的弹性变形和弹跳方程 3.3 轧件塑性变形与塑性方程 3.4 轧机弹塑性曲线（P-h图）的应用 3.5 纵向厚差方程 3.6 轧机等效纵向刚度 3.7 板厚检测 3.8 板厚控制系统的基本类型及其数学模型 3.9 板带热连轧厚度自动控制简介 3.10 板带冷连轧厚度自动控制简介 板带轧机系统自动控制 * * 轧机纵向刚度模数M： 轧机的自然（或固有）纵向刚度模数 板带轧机系统自动控制 * * 在具有液压压下系统的轧机上，由于液压压下具有调整速度快、反应灵敏等优点，使因轧制压力波动所造成的辊缝弹跳（纵向厚差）能够及时通过调整空载辊缝的大小而得到补偿。 板带轧机系统自动控制 * * 不考虑轴承油膜厚度变化的影响（令Δδ = 0），纵向厚差方程即变为 Δh = ΔS0 + ΔP/M 在空载辊缝增量方程式中，令Δxe = Δxt = Δxm = 0，即只考虑压下位移增量ΔxP的影响，则有 ΔS0 = –ΔxP 如果压下位移增量ΔxP按下式给定 ΔxP = α ·ΔP/M 可得调整压下后的纵向厚差为 Δh = ΔP/[M(1–α)] 板带轧机系统自动控制 * * 定义等效纵向刚度模数Mα为 Mα = ΔP/Δh = M/(1–α) 轧机等效纵向刚度模数表示了轧机进行厚度控制的能力。 改变补偿系数α的大小，就可改变等效纵向刚度模数Mα，实现不同的控制方式。 板带轧机系统自动控制 * * 不同补偿系数实现的等效纵向刚度模数控制方式： 恒辊缝控制（等厚轧制） 硬特性控制 自然刚度控制 软特性控制 恒压力控制（等压轧制） 板带轧机系统自动控制 * * 不同补偿系数实现的等效纵向刚度模数控制方式： 恒辊缝控制（等厚轧制） 当α=1时，Mα=∞，Δh=0。 轧机的等效纵向刚度模数为无穷大，轧出的带材厚度h保持不变，故又称为等厚轧制。在这种情况下，空载辊缝调整量ΔS0 = –ΔP/M，完全补偿了机座弹性变形波动量ΔP/M，使纵向厚差为零。 板带轧机系统自动控制 * * 不同补偿系数实现的等效纵向刚度模数控制方式： 自然刚度控制 当α=0时，Mα =M，Δh = ΔP/M。 在轧制过程中不进行压下调整，空载辊缝S0恒定，轧机的等效纵向刚度模数等于其自然刚度模数，机座弹性变形波动量完全不能补偿，称为自然刚度控制。 板带轧机系统自动控制 * * 不同补偿系数实现的等效纵向刚度模数控制方式： 恒压力控制（等压轧制） 当α = – ∞时，Mα = 0，ΔP = 0。 轧机的等效纵向刚度模数为零，纵向厚差最大，在轧制过程中的压下调整使轧制压力恒定，故又称为等压轧制。 板带轧机系统自动控制 * * 不同补偿系数实现的等效纵向刚度模数控制方式： 硬特性控制 当0 α 1时，Mα M，Δh = ΔP/MαΔP/M。 轧机的等效纵向刚度模数大于其自然刚度模数但小于无穷大，辊缝调整量ΔS0 = –α·ΔP/M，只能部分补偿机座弹性变形波动量，使纵向厚差减小，但不能完全消除，称为硬特性控制。 板带轧机系统自动控制 * * 不同补偿系数实现的等效纵向刚度模数控制方式： 软特性控制 当α 0时，Mα M，Δh = ΔP/Mα ΔP/M。 轧机的等效纵向刚度模数小于其自然刚度模数，辊缝调整量ΔS0 = –α·ΔP/M与机座弹性变形波动量的方向相同，不但不能减小反而会加大轧后的纵向厚差，称为软特性控制。 板带轧机系统自动控制 * * 实践证明，要使补偿系数α=1是很困难的，为了控制系统的稳定，目前可达到的是α=0.9左右，即轧机等效纵向刚度模数最大等于其自然刚度模数的10倍。 采用硬特性控制时，纵向厚差减小，但使板形变坏。恒辊缝控制（最硬）纵向厚差最小（为零），但板形最坏。采用软特性控制时，纵向厚差加大，但板形变好。恒压力控制（最软）纵向厚差最大，但板形最好。 恒压力控制一般在平整轧件时使用，以改善板形。 板带轧机系统自动控制 * * 3.7.1 板厚检测装置的分类 厚度测量仪表 接触式 非接触式 电感式 差动变压器式 辐射式