[发明专利]一种四辊轧机负载辊缝形状预报方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金轧制金属领域，特别涉及一种辊缝形状的预报方法。

背景技术

板带轧制过程中，轧件的出口断面形状就是负载辊缝的形状，板形控制手段都是通过改变负载辊缝形状实现板形控制的。因此，实现负载辊缝形状的高效预报是进行高精度板形控制的先决条件。

目前研究辊系弹性变形的方法中，影响函数法是一种比较实用的计算方法。其基本思路是将辊系沿轴向划分一定数量的单元，假设每个单元上承受均布压力，即通过分段均布压力逼近真实的曲线分布力，因此其计算精度与单元划分数直接相关。用于在线计算时，计算速度与计算精度存在冲突，当单元划分较多时，虽然计算精度缓慢提高，但计算时间显著增加，无法满足在线计算要求，当单元划分较少时，虽然计算时间显著降低，计算精度又明显下降，无法得到真实最优的计算结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能减少计算时间，又能提高计算精度的四辊轧机负载辊缝形状预报方法。本发明主要是采用高阶多项式描述辊间压力与轧制压力的横向分布，应用莫尔积分法计算多项式分布力作用下轧辊挠度函数，最终使辊间压力求解方程组阶数较常规影响函数法显著减小，在保证计算精度的前提下，实现计算时间的显著降低。

本发明四辊轧机负载辊缝形状预报方法包括以下由计算机执行的步骤：

a、以左压下支点为坐标原点，给定四辊轧机设备参数及工艺参数，具体包括：工作辊辊身长度L_w、支撑辊辊身长度L_b、工作辊弯辊缸间距L_fw、压下油缸距离L_s、工作辊直径横向分布函数D_w(y)、支撑辊直径横向分布函数D_b(y)、支撑辊辊颈直径d_b、工作辊弹性模量E_w、工作辊泊松比υ_w、支撑辊弹性模量E_b、支撑辊泊松比υ_b、工作弯辊力F_w、工作辊窜辊量S_w、辊间压力左边界坐标y_bl、辊间压力右边界坐标y_br、辊间压力多项式最高次数n、计算收敛精度ε；

b、给定轧制压力横向分布多项式，具体包括：轧制压力左边界坐标y_wl，轧制压力右边界坐标y_wr，轧制压力多项式的最高次数m，轧制压力多项式p(y)=Σj=0mbjyj;]]>

c、计算相关参数，初始化辊间压力，具体如下：

c1、计算支撑辊辊身惯性矩支撑辊辊颈惯性矩支撑辊辊身横截面积支撑辊辊颈横截面积工作辊辊身惯性矩工作辊辊身横截面积