D0I:10.13374/j.issn1001053x.2001.02.010 第23卷第2期 北京科技大学学报 Vol.23 No.2 2001年·4月 Journal of University of Science and Technology Beijing APr.2001 非等辊距平行压下矫直的计算机优化与仿真 井永水” 窦忠强) 1)北京科技大学机械工程学院，北京1000832北京科技大学CAD中心，北京100083 摘要提出了非等辊距矫直的概念，并应用新的矫直理论对九辊矫直机非等辊距矫直方案 进行优化，通过计算机仿真来分析几种辊距排列方案的优劣及其特点. 关键词非等辊距矫直；优化：仿真 分类号TH161 非等辊距矫直是一项新的矫直技术，它融 压下量系数变化，即：4=K当4，=4，而+ 合了定辊距矫直和变辊距矫直技术的特点，使 其具有矫直质量高、矫直范围广、节省能源、控 时则有：。K=无K,所以 At p 制简单可靠、操作方便、非常易于实现等优点. K=停K (2) 这项新技术与传统矫直方法的不同之处在于： 其中，下标1为未改变辊距时的数值，下标2为 在设计阶段即将矫直辊的辊距按一定的规律或 改变辊距后的数值，K为压下量系数： 比例布置，在使用过程中不再对其进行调整，而 k=6gi9-&) (3) 只是根据钢板的力学性能和物理参数中的变化 因素调整压下量，所以该项技术非常易于实现 式中，C。相对反弯曲率. 和控制 由式(2)可求得变辊距后的压下系数K,并 由式(3)用二分法求解方程根的方法求出相应的 它的特点是：各矫直辊的相对压下量相同， 而辊距不同.研究非等辊矫直方案的特点是，在 反弯曲率C。. 不同辊距的条件下，如何确定各矫直辊下的反 (2)在变辊距时确定各辊的零弯矩点偏移系 弯曲率及其零弯距点偏移系数. 数.在变辊距时，当辊距的变化量为△t时，则： X-2+4 (4) 1数学模型确定及对矫直辊的处理 在求得X之后，将其与相应的C代人下式， 即可确定出相应矫直辊的零弯距点偏移系数 11确定各矫直辊反弯曲率 9-3KC% 在本过程中采用标准辊距（即最小辊距）下 X=8K9C26c1-Ka） (5) 的反弯曲率作为自变量、 然后由下式计算出其反弯曲率： (1)第1根矫直辊和最后矫直的状态假设 Co2=KiCp (6) 由于第1根矫直辊和最后1矫直辊处没有产生 对于第2辊和倒数第2辊可用如图1所示 弯曲变形（相对变形曲率很小），因此，可仅作为 的虚拟状态来处理：t'=2(+△).图中，O,'为O, 一个支点考虑.在变辊距时，如果不考虑矫直偏 的虚拟辊；O为第1根或最后1根矫直辊 角和零弯距，点偏移的影响时，则可由()式确定 各矫辊的反弯曲率. 4=ai。-是) (1) 式中，t为上下两矫直辊之间的水平距离；P,为钢 0 板的极限弹性曲率半径，mm,C为第i辊的相 01 对反弯曲率。 在相同的压下量下，改变辊距引起了矫直 图1第2根和倒数第2根矫直棍处的钢板变形图 Fig.1 Figure of plant reform of the place No.2 and No.2 收稿日期20000902井永水男，50岁，硕士 from end roller第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 沁 ’ 非等辊距平行压下矫直的计算机优化与仿真 井永水 ” 窦忠强 ， 北京科技大学机械工程学院 ， 北京 匕京科技大学 中心 ，北京 摘 要 提 出了非等辊距矫直的概念 ， 并应用新的矫直理论对九辊矫直机非等辊距矫直方案 进行优化 ， 通过计算机仿真来分析几种辊距排列方案的优劣及其特点 关键词 非等辊距矫直 优化 仿真 分类号 非等辊距矫直是一项新 的矫直技术 ， 它融 合了定辊距矫直和 变辊距矫直技术 的特点 ， 使 其具有矫直质量高 、 矫直范 围广 、 节省能源 、 控 制简单可靠 、 操作方便 、 非 常易于实现等优点 这项新技术与传统矫直方法 的不 同之处在 于 在设计阶段 即将矫直辊 的辊距按一定 的规律或 比例布置 ， 在使用 过程 中不再对其进行调整 ， 而 只是根据钢板的力学性能和物理参数 中的变化 因素调整压下量 ， 所 以该项技术非 常易于 实现 和控制 ‘ 刁 它的特点是 各矫直辊 的相对压下量相 同 ， 而辊距不 同 研究非等辊矫直方案的特点是 ， 在 不 同辊距 的条件下 ， 如何确定各矫直辊下 的反 弯 曲率及其零弯距点偏移系数 一 ， ，卜 月 尹 、 ， 月 一 望上 广重 示 似父化 ， 即 』 二厂入。 白 刁 刁 ， 阴 宇 几 ， 。 一 对 蜂 口」只叮旧 户八 士吮氏 月止门 以 一 中 其 中 ， 下标 为未改 变辊距时的数值 ， 下 标 改变辊距后 的数值 ， 为压下量系数 为 、 。 、 入 。 二 不川 三万亡万 日， 一矛了 一几不， 气 、 ‘ 户 一 ， 、 ‘ 户 ‘ 夕 ， 式 中 ， 相 对反 弯 曲率 由式 可求得变辊距后 的压下 系数 ， 并 由式 用 二分法求解方程根的方法求 出相应 的 反弯曲率 在变辊距时确定各辊 的零弯矩点偏移系 数 在变辊距时 ， 当辊距的变化量 为 △ 时 ， 则 △ · △ 数学模型确定及对矫直辊的处理 确定各矫直辊反弯曲率 在本过程 中采用标准辊距 即最小辊距 下 的反弯曲率作为 自变量 第 根矫直辊和最后矫直的状态假设 由于第 根矫直辊和 最后 矫直辊处没有产生 弯 曲变形 相对变形 曲率很小 ， 因此 ， 可仅作为 一个支点考虑 在变辊距时 ， 如果不考虑矫直偏 角和零弯距点偏移 的影 响时 ， 则可 由 式确定 各矫辊 的反弯 曲率 ， 、 ‘ 、 刁 万乞 一 券铲片 日 一扁 一 一居 一 一 协嵘 一 一 嵘 、 勺 式 中 ， 为上下两矫直辊之间的水平距离 ， 为钢 板 的极 限弹性 曲率半径 ， ， 为第 辊 的相 对反 弯 曲率 在相 同的压下量下 ， 改变辊距引起 了矫直 在求得 之后 ， 将其与相应的 代人下式 ， 即可确定 出相应矫直辊 的零弯距点偏移系数 丽召潇等碗 ‘ 一 然后 由下式计算 出其反弯 曲率 凡 对 于第 辊 和 倒数第 辊 可用 如 图 所示 的虚拟状态来处理 扩 △ 图 中 ， 为 口 的虚拟辊 口 ， 为第 根或最后 根矫直辊 ， 收稿 日期 刁 刁 井永水 男 ， 岁 ， 硕士 护 图 第 根和倒数 第 根矫直辊处的钢板变形 图 论 咭 肠 比 · · 介 ” DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2001．02．010