[发明专利]水平下调式三辊卷板机的控制方法

摘要

一种水平下调式三辊卷板机的控制方法，其特征在于：首先确定加工件的半径，板材宽度，板材厚度，和工件材料的强化系数和屈服强度；通过对剩余直边的优化求出水平位移和3个垂直位移及2个下压值，用以进行卷圆或预弯，从而卷出不同大小直径的圆筒。具有控制精度高，卷板精度误差小的优点。

主权项

1.一种水平下调式三辊卷板机的控制方法，其特征在于按下列步骤算出在理想状态下上辊的水平位移量和3个垂直位移量及2个下压值，用以进行卷圆或预弯，从而卷出不同大小直径的圆筒；步骤如下：第一步：首先确定加工件的半径，板材宽度，板材厚度，和工件材料的强化系数和屈服强度；第二步：通过对剩余直边的优化求出水平位移和垂直位移1，就是将以上已知量代人公式4-10和25-36反复验算优化求出水平位移x和y1，y1即垂直位移1；第三步：根据不起弧条件将已知数代入公式25-36求出预算值y2值和上辊压力P1，用于得出第一次下压的垂直位移量2。第四步：将已知量代人公式4-10和25-36求出预算值y3，再将y3减去y1之差的绝对值除以40，然后对每一次的压力进行求极值；如果极值范围在设备最大压力范围以内，就确定该预算值为垂直位移2，并得出预弯的上辊压力P，回弹前直径R1，否则返回第一步重新优化。第五步：将已知量代入公式1-9和10-24求出垂直位移3，卷圆的上辊压力值P；公式如下：α=Arcsint/2R+S/2+Dc/2---(1) 其中：α是待卷圆圆心和下辊圆心的连线与两个下辊圆心中垂线的夹角t是两个下辊圆心之间的距离R是待卷圆的半径S是卷圆板材的厚度Dc是下辊的直径x＝0 (2)其中：x水平位移，即上辊圆心到两个下辊圆心连线的中垂线的水平距离y=ctgαt2-(R-S2-Da2)-(Da/2+Dc/2)2-(t/2)2---(3) 其中：y垂直位移，即上辊圆心到两个下辊圆心连线的垂直距离Da是上辊的直径B＝(1.5-2)S (4)其中：B是预弯时直边的最小长度范围α1＝Arcsin(B/R) (5)其中：α1是直角边B对应的夹角x1=t2(R-S/2-Da/2R+S/2+Da/2)---(6) 其中；x1是过渡变量θ=Arcsin(t/2R+S/2+Db/2)---(7) 其中：θ是待卷圆圆心和下辊圆心b的连线与两个下辊圆心中垂线的夹角Db是下辊的直径x＝x1-cosθtg α(R-S/2-Da/2)(8)β=α+2Arcsin(xR-S/2-Da/2)---(9) y=(R+S/2+Db/2)2-(t/2)2---(10) -(R-S/2-Da/2)2-x2 -(Da/2+Db/2)2-(t/2)2 上辊的压力 Pa=2M(R+S/2)tgα---(11) 下辊的压力 Pc=M(R+S/2)sinα---(12) α=Arcsint/2R+S/2+Dc/2---(13) x＝0 (14)M=(K1+K0S2R)Wσs---(15) 其中：M是板材的最大变形弯矩K1 是板材的屈服系数K0 是板材的相对强化系数W 是抗弯截面模数σs是板材的屈服极限W=S36---(16) M0＝K1Wσs (17)不打滑的条件Mp≥Mn1+Mr+Mn4 (18)其中：Mn1 是板材半径从R1到R时的变形弯矩Mr 是板材进料的摩擦力Mn4 是卷板机空载的扭矩M1=(K1+K0S2R1)Wσs---(19) 其中：M1 是板材半径从R1到R2时的变形弯矩R1 是回弹前直径Rn=1+K0σs/E1+K1R1σs/ES---(20) 其中：Rn是大端半径与小端半径之比Mn1＝(M1+M)(1/R-1/R1)Dc/4 (21)Mr=f(Pa+2Pc)+μ·Pa·da2·DcDa---(22) 其中：f是滚动摩擦系数，μ是滑动摩擦系数，da是下辊轴颈的直径Mn4=μ(G1+G2+G3)da2---(23) 其中：G1是加工工件的重量，G2是万向接头的重量，G3是下辊的重量之和y=ctgαt2-(R-S2-Da2)---(24) M=(K1+K0S2R)Wσs---(25) W=S26---(26) M0＝K1Wσs (27)Mp≥Mn1+Mr+Mn4 (28)M1=(K1+K0S2R1)Wσs---(29) Rn=1-K0σs/E1+K1R1σ3/ES---(30) Mn1＝(M1+M)(1/R-1/R1)Db/4 (31)Mr=f(Pa+Pb+Pc)+μ·Pa·da2·DbDa---(32) Mn4=μ(G+G2+G3)da2---(33) Pa=M(R-S/2)(ctgα+ctgβ)---(34) Pb=M(R-S/2)sinα---(35) Pc=M(R-S/2)sinβ---(36).