[发明专利]一种确定异形环辗轧中抱辊瞬时位置的方法

摘要

一种确定异形环辗轧中抱辊瞬时位置的方法，首先建立异形环轧系统的基准坐标系，以确定整个环轧系统各部件之间的相对位置关系，获取y轴正向一侧抱辊基准点初始坐标、固定铰点坐标、抱辊基准点和固定铰点H之间的长度L；其次确定环轧过程中主辊和y轴正向一侧抱辊分别与环坯在轴向上最早接触处的半径以及对应接触处环坯的瞬时半径，得到环坯基准点的瞬时坐标以及环坯基准点与y轴正向一侧抱辊基准点之间的距离；最后根据确定的相对位置关系，得到抱辊基准点瞬时坐标。本发明能够有效地控制异形环辗轧过程中抱辊的运动，减小环坯在辗轧过程中的晃动，从而减小环坯基准点的偏移量，提高异形环辗轧过程的稳定性，提高成形异形环件的圆度。

主权项

1.一种确定异形环辗轧中抱辊瞬时位置的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，建立异形环轧系统的基准坐标系：通过建立异形环轧系统的基准坐标系以确定所述环轧系统各部件之间的相对位置关系；所述的基准坐标系以主辊轴向对称面与该主辊轴线的交点作为坐标原点O，以该主辊的轴线作为三维基准坐标系的z轴；从所述原点O出发，指向环坯基准点的方向为三维基准坐标系的x轴；与xOz面垂直的方向为y轴；以主辊或抱辊或环坯轴向对称面与该主辊或抱辊或环坯轴线的相交点作为所述主辊或抱辊或环坯基准点；环件辗轧过程中两个抱辊的位置关于xOz面对称，两个抱辊基准点的x坐标相同，y坐标相反；主辊的基准点、抱辊的基准点与环坯的基准点在环件辗轧过程中均位于xOy平面上；主辊的基准点与三维基准坐标系的原点O重合，所述抱辊基准点的z坐标为0，环坯基准点的z坐标和y坐标均为0；步骤二，确定环坯基准点的瞬时坐标和环坯基准点与y轴正向一侧抱辊基准点之间的距离：通过确定环轧过程中主辊与环坯在轴向上最早接触处的半径R₁以及在该R₁时环坯的瞬时半径R_t1、处于y轴正向一侧的抱辊与环坯在轴向上最早接触处的半径R₃，以及在该R₃时环坯的瞬时半径R_t2，得到环坯基准点的瞬时坐标R_c(R₁+R_t1,0)以及环坯基准点与y轴正向一侧抱辊基准点之间的距离(R₃+R_t2)；步骤三，确定抱辊的瞬时位置：通过公式(5)和公式(9)确定抱辊的瞬时位置：通过公式(5)得到y轴正向一侧抱辊基准点瞬时坐标：其中：x_h、y_h分别为y轴正向一侧固定铰点H在基准坐标系中的坐标值；e是关于R_t1和R_t2的函数f是关于R_t1的函数L是y轴正向一侧抱辊基准点G和y轴正向一侧固定铰点H之间的长度其中：x_l0、y_l0分别为y轴正向一侧抱辊基准点在基准坐标系中的初始坐标值；根据得到的y轴正向一侧抱辊基准点瞬时坐标，确定所述y轴正向一侧抱辊的瞬时位置；通过公式(9)确定y轴负向一侧抱辊基准点的瞬时坐标：其中：x_r、y_r分别为y轴负向一侧抱辊基准点在基准坐标系中的瞬时坐标值；根据得到的y轴负向一侧抱辊基准点的瞬时坐标，进而得到所述y轴负向一侧抱辊的瞬时位置。