《金屬軋制工藝學(xué)》課件：7連軋理論

軋制理論與工藝

RollingTheory

andTechnology連軋理論Continuousrollingtheory陳澤軍Tel-Mail：zjchen@重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料加工工程系連軋理論連軋的特殊規(guī)律1.連軋的變形條件

保證連軋過程秒流量相等原則，即常數(shù)2.連軋的運(yùn)動(dòng)學(xué)條件前一機(jī)架軋件的出輥速度等于后一機(jī)架的入輥速度，即3.連軋的力學(xué)條件

前一機(jī)架的前張力等于后一機(jī)架的后張力，即

常數(shù)

前三個(gè)公式為連軋過程處于平衡狀態(tài)下的基本方程式。

由于干擾因素總是會(huì)不斷出現(xiàn)，所以連軋過程是一種不斷波動(dòng)著的動(dòng)態(tài)平衡過程。這種動(dòng)態(tài)平衡過程是非常復(fù)雜的，要進(jìn)行探索，必須深入研究兩個(gè)問題，即

（1）在外擾量或調(diào)節(jié)量的變動(dòng)下從一個(gè)平衡狀態(tài)到另一新的平衡狀態(tài)時(shí)，參數(shù)變化的規(guī)律及其大小；

（2）從一個(gè)平衡狀態(tài)向另一平衡狀態(tài)過渡的動(dòng)態(tài)特性。

連軋張力一、張力公式推導(dǎo)圖14-1機(jī)架間速度關(guān)系

公式推導(dǎo)的基本思路時(shí)基于軋件受到彈性拉伸時(shí)，利用力學(xué)條件導(dǎo)出的。實(shí)際應(yīng)用的式子為

二、連軋張力分析1.張力隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。

張力動(dòng)態(tài)曲線2.張力方程為：

式中——系數(shù)，

如有速度差產(chǎn)生，平衡破壞，產(chǎn)生了張力，張力是不穩(wěn)定而逐漸增加的。

同時(shí)，它還可以說明張力的“自動(dòng)調(diào)節(jié)”作用，即根據(jù)張力公式，張力在某一軋制參數(shù)變化下而產(chǎn)生速度差的情況下發(fā)生，此時(shí)張力增加，而張力增加又使前滑發(fā)生變化，使張力增加變緩，這樣，直到某一時(shí)間，軋制過程又在一定張力條件下達(dá)到新的平衡，這就是通常所說的張力“自動(dòng)調(diào)節(jié)”作用。

應(yīng)指出，這種“調(diào)節(jié)”作用是有條件的，并不是在任何狀態(tài)下都可達(dá)到新的平衡的。

3.舉例說明：

設(shè)初始狀態(tài)為10m/s，=500N/mm2，5％，4.2m，

2l×104N/mm2，0.0002。當(dāng)作1％階躍增加時(shí)，求張力動(dòng)態(tài)變化。

計(jì)算如下

所以m/s=10.5×103mm/s

原來m/s=0.105×103mm/s

根據(jù)上式可畫出張力的動(dòng)態(tài)過程，由計(jì)算可知，在這種條件下，張力是可達(dá)到新的平衡的，新的平衡狀態(tài)下的張力值為52.5N/mm2。

4.關(guān)于張力產(chǎn)生的一些論點(diǎn)的分析：

張力產(chǎn)生或是來源于速度差，或是來源于流量差等。

應(yīng)指出，速度差或流量差引起張力的產(chǎn)生或變化，但是，在具有恒張力的情況下，軋制仍處于平衡狀態(tài)，此時(shí)仍保持秒流量不變，只是在這一恒張力平衡狀態(tài)下與無張力平衡狀態(tài)下的軋制參數(shù)不同。5.張力起著在機(jī)架間傳遞能量的作用

在連軋生產(chǎn)中，各機(jī)架同時(shí)通過一個(gè)軋件而相互聯(lián)系成為一個(gè)整體，張力則在機(jī)架間起著傳遞能量的作用。連軋綜合特性

連軋平衡狀態(tài)的基本方程式只說明連軋過程處于平衡狀態(tài)的條件，但是要達(dá)到和保持平衡，必須對(duì)連軋工藝特性、設(shè)備系統(tǒng)及控制系統(tǒng)特性有足夠的了解。

因此，有必要對(duì)由一平衡狀態(tài)至另一新的平衡狀態(tài)以及過渡過程的特性進(jìn)行研究。1.研究方法有兩種：數(shù)學(xué)模擬法；物理模擬法。

數(shù)學(xué)模擬法是將連軋過程用數(shù)學(xué)公式表示來研究連軋過程中各參數(shù)的變化，而物理模擬即用在線實(shí)驗(yàn)的方法，直接取得各參數(shù)變化及其相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。數(shù)學(xué)模擬的方法分為兩種：用數(shù)字計(jì)算機(jī)模擬和模擬計(jì)算機(jī)模擬的方法