[发明专利]一种单机架宽厚板轧机的力臂系数计算方法

说明书

本发明公开了一种单机架宽厚板轧机的力臂系数计算方法，涉及板材轧制技术领域，包括确定力臂系数的影响因素为变形区形状系数和压下率，建立力臂系数的回归模型；根据实际轧制过程中测得的数据，计算出力臂系数、变形区形状系数和压下率的实际值；将力臂系数、变形区形状系数和压下率的实际值代入力臂系数的回归模型，对力臂系数回归模型中的回归模型参数进行非线性回归，得到力臂系数模型。本发明建立的力臂系数计算方法可以显著提高单机架宽厚板轧机的力臂系数计算精度，进而提高轧制力矩的计算精度，减少因轧制力矩计算不准确带来的卡钢及因轧制力矩计算过大带来的轧机不能最大能力地发挥压下量。

技术领域

本发明涉及板材轧制技术领域，特别是涉及一种单机架宽厚板轧机的力臂系数计算方法。

背景技术

在宽厚板生产中，由于钢种的多样化以及对尺寸精度要求的不断提高，要求轧机的设定和控制更加灵活和准确。轧制力矩是中厚板轧制过程中最重要的工艺参数之一，精确预报轧制力矩，对优化轧制规程，充分发挥设备能力并确保设备安全具有重要意义。计算轧制力矩普遍采用轧制力、接触弧长及力臂系数相乘的公式形式，这种方法模型形式简单，物理意义明确，但同时力矩计算精度直接受轧制力、接触弧长和力臂系数三个因素的影响。这三个影响因素中，轧制力计算研究已经很多，其精度能够保证；接触弧长的物理意义和计算公式明确；因此，力臂系数计算成为影响轧制力矩计算精度的关键。

力臂系数影响因素较多，较难计算准确。对热轧中厚板而言，目前力臂系数计算普遍根据经验值选取，热轧中厚板力臂系数的选取范围为0.5~0.55。但在实际应用中发现，采用经验值的形式，计算精度有限。尤其是针对单机架宽厚板轧机，由于一台单机架轧机要在功能上涵盖宽厚板轧制的粗轧和精轧阶段，而粗轧和精轧阶段，轧件厚度和压下量变化特别大，轧制变形区特征完全不同，力臂系数也显著不同，如果采用经验值，会造成轧制力矩的偏差过大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种单机架宽厚板轧机的力臂系数计算方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

一种单机架宽厚板轧机的力臂系数计算方法，包括，

确定力臂系数的影响因素为变形区形状系数和压下率，以变形区形状系数和压下率为自变量，以力臂系数为因变量，建立力臂系数的回归模型，所述力臂系数与所述变形区形变系数正相关，所述力臂系数与所述压下率负相关，建立的力臂系数的回归模型如下：，其中，是力臂系数，是变形区形状系数，是压下率，是回归模型参数；

根据实际轧制过程中测得的数据，计算出力臂系数、变形区形状系数和压下率的实际值；

将力臂系数、变形区形状系数和压下率的实际值代入力臂系数的回归模型，对力臂系数回归模型中的回归模型参数进行非线性回归，计算出回归模型参数，得到力臂系数模型。

作为本发明所述单机架宽厚板轧机的力臂系数计算方法的一种优选方案，其中：所述根据实际轧制过程中测得的数据，计算出力臂系数的实际值包括：

通过如下公式一至公式四计算出力臂系数的实际值；

公式一：，

公式二：，

公式三：，

公式四：，

其中，是力臂系数，是轧制力矩，是轧制力，是压下量，是轧件宽度，是道次入口厚度，是道次出口厚度，是泊松比，是轧辊弹性模量，是轧辊压扁半径，是轧辊初始半径，C是计算轧辊弹性变形的中间变量。

作为本发明所述单机架宽厚板轧机的力臂系数计算方法的一种优选方案，其中：所述根据实际轧制过程中测得的数据，计算出变形区形状系数和压下率的实际值包括：

根据公式五和公式六计算出变形区形状系数，根据公式七计算出压下率；