[发明专利]一种基于极限静摩擦力矩的冷轧轧机打滑判定方法

权利要求书

1.一种基于极限静摩擦力矩的冷轧轧机打滑判定方法，其特征在于：包括步骤如下：

S1：周期性地从数据采集平台实时获取轧制生产数据，根据所获取数据计算每时刻的轧制转矩；

S2：根据辊缝区简化轧制力分布公式计算前滑区与后滑区的轧制力；

S3：根据摩擦力公式计算前滑区与后滑区的单位极限静摩擦力；

S4：根据力矩公式积分计算前滑区与后滑区的极限静摩擦力矩；

S5：将同一时刻的轧制转矩与极限静摩擦力矩进行比较，若连续多次出现轧制转矩大于极限静摩擦力矩的情况，则判定工作辊发生打滑；

所述S2中前滑区单位轧制力分布公式计算如下：

后滑区单位轧制力分布公式计算如下：

式中：为前滑区单位轧制力；为后滑区单位轧制力；k₁和k₀分别为出口、入口动态变形抗力；h_θ为任意角度厚度；μ为摩擦系数；τ_f为单位前张力；τ_b为单位后张力；H为任意角度轧制前的厚度，H₁为变形区压入角处的厚度，H与H₁计算公式为：

简化后的前滑区单位轧制力分布公式为：

简化后的后滑区单位轧制力分布公式为：

式中，k₀与k₁分别为入口、出口动态变形抗力；σ₀与σ₁分别为入口、出口张力；γ为中性角；α为压入角；μ为摩擦系数；R为工作辊半径；h₀与h₁分别为机架入口、出口厚度；θ为辊缝区间任意角度，h_n为中性角处厚度，其计算公式为：

h_n＝h₁+2R(1-cos(γ))

H_n为轧制前中性角处厚度，其计算公式为：

2.根据权利要求1所述的基于极限静摩擦力矩的冷轧轧机打滑判定方法，其特征在于：所述S1中周期为5s，进行打滑判断所需的轧制生产数据包括各机架工作辊半径、各机架实际轧制力、带钢宽度、各机架入口厚度和出口厚度、各机架轧制时的摩擦系数、各机架前后单位张力、各机架出入口动态变形抗力。

3.根据权利要求1所述的基于极限静摩擦力矩的冷轧轧机打滑判定方法，其特征在于：所述S1中轧制转矩G_R计算公式如下：

式中，R为工作辊半径；R′为工作辊压扁半径；X₀为扭矩自适应系数；H为机架入口厚度；h为机架出口厚度；P为机架实际轧制力；C_H为希区柯克常数C_H≡0.214×10^-3；b为带钢宽度。

4.根据权利要求1所述的基于极限静摩擦力矩的冷轧轧机打滑判定方法，其特征在于：所述S3中前滑区的单位极限静摩擦力为：

F₁＝μ×P₁(θ)×b×R

后滑区的单位极限静摩擦力为：

F₂＝μ×P₂(θ)×b×R

其中，F₁为前滑区的单位极限摩擦力，F₂为后滑区的单位极限摩擦力，μ为摩擦系数，P₁(θ)为简化后前滑区单位轧制力，P₂(θ)简化后后滑区单位轧制力，b为带钢宽度，R为工作辊半径。