热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法技术

技术编号:5178068 阅读:562 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及冶金热轧工艺技术领域,尤其涉及一种热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法。本发明专利技术利用循环迭代的数值方法设计飞剪机初始作停位角,旨在给出一套具有良好通用性、适应性和计算精度高等的热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法,用以更加清晰的完成飞剪机的设计。本发明专利技术可作为飞剪机曲柄连杆机构设计的一个有益的设计补充,能真实地反映飞剪机机构设计的原则,为飞剪的准确控制提供强有力的理论支持,便于提交更加完善的飞剪设备功能规格书,可以延用于飞剪机各节点的运行轨迹、各方向速度及角速度的求解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金热轧工艺
,尤其涉及一种热轧H型钢飞剪机初始停位角 的设计方法。
技术介绍
飞剪机是轧钢生产线上重要的设备之一,布置在精轧机组前,用于型钢热轧时,对 轧材头尾进行切断、碎断,并具备分段功能,为进一步轧制做好准备,其工作性能的好坏直 接影响到轧制线的生产效率和产品切口质量。随着连续式轧机的发展,飞剪机得到了越来 越广泛的应用。根据热轧H型钢生产工艺的要求,飞剪机采用启停式,型式为曲柄连杆,它利用曲 轴的偏心形成摇杆完成四连杆机构既定的运动。在热轧整条生产线中,轧件经过粗轧后形 成H型钢的初坯型材,对于既定规格的型材生产线来说,粗轧后的型材初坯外形有严格的 尺寸要求。按照型材初坯的外型尺寸,考虑实际操作及工艺需求,可以确定型材通过飞剪机 时所需的间隙,即在飞剪机处于非工作状态时,飞剪机的剪刃的开口度必须满足型材初坯 能顺利通过。由于飞剪机采用启停工作制,从飞剪机开始运动到剪切完成再回到实始位的 全过程中,开口度的工艺要求必须全部满足。因而,确定飞剪机开始运动的空间位置对于校 核飞剪机的设计相当重要。飞剪机初始停位角过大,上下剪刃的开口度可能达不到工艺要 求;飞剪机初始停位角过小,则有可能会出现飞剪机在360°内无法完成制动,增加了飞剪 机回摆的复杂控制过程。在现有的工程设计及相关文献中,一般仅对曲柄连杆机构的剪刃运行轨迹、χ及y 方向的速度和加速度进行计算,得到一些剪刃的运动学参数,在现在设计参考及经验的前 提下完成飞剪机设计,根本没有考虑热轧H型钢飞剪机初始停位角的计算,这对飞剪机的 设计及其控制系统的开发都是相当不利的。又由于飞剪机运行的轨迹的复杂性,难以确定 初始停位角时连杆及摇杆的空间方位,因而也很难通过几何作图的方法确定飞剪机初始停 位角。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题,本专利技术的目的是提供一种热轧H型钢飞剪机初始停位 角的设计方法,通过空间方程解析,并利用循环迭代的数值方法设计飞剪机初始作停位角, 旨在给出一套具有良好通用性、适应性和计算精度高等的热轧H型钢飞剪机初始停位角的 设计方法,用以更加清晰的完成飞剪机的设计。为达到上述目的,本专利技术采用如下的技术方案①输入飞剪机上剪刃组成的各零件的相关参数连杆OA的长度,连杆AB的长度、 连杆BC及⑶的长度,曲柄OC的长度、夹角Φ 3和Φ 5 ;②按照下述公式所示的飞剪机上剪刃空间轨迹的求解方程进行求解本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法,其特征在于包括以下步骤:①输入飞剪机上剪刃组成的各零件的相关参数:连杆OA的长度,连杆AB的长度、连杆BC及CD的长度,曲柄OC的长度、夹角φ↓[3]和φ↓[5];②按照下述公式所示的飞剪机上剪刃空间轨迹的求解方程进行求解:***式中:以OA为坐标系mon的横坐标轴,以水平方向为坐标系xoy的横坐标轴;n↓[C]-点C在坐标系mon中的纵坐标值;OC-曲柄OC的长度;φ-摇杆OC从OA连线开始逆时针转动的角度;m↓[C]-点C在坐标系mon中的横坐标值;m↓[B]-点B在坐标系mon中的横坐标值;OA-O点与A点连线的长度;AB-摇杆AB的长度;φ↓[1]-OC连线与摇杆AB的夹角(∠CAB);φ↓[2]-OA连线与AC连线的夹角(∠CAO);n↓[B]-点B在坐标系mon中的纵坐标值;m↓[D]-D点在坐标系mon中的横坐标值;CD-杆CD的长度;φ↓[4]-杆BC与m轴的夹角;φ↓[3]-杆BC与杆CD的夹角(∠BCD);n↓[D]-D点在坐标系mon中的纵坐标值;AC-A点与C点连线的长度;BC-杆BC的长度;曲柄的角度增量需试探性地给出,当初始给定的试探值在后续的初始停位角迭代求解中不收敛时,则返回,重新将试探的初始角度增量减半再次按前述方法进行重新求解上剪刃的在xoy坐标系中的轨迹,当空间轨迹计算完成后,将上剪刃D的空间坐标值保存在指定的矩阵中;③根据热轧H型钢飞剪机的工艺要求,给定飞剪机上下剪刃的开口度H及上下剪刃在运行最低点处的剪刃重合度S,则按几何可以计算出y_goal;④给定收敛允差ε,从Φ为0°时开始计算,以试探的角度增量Δθ作为循环迭代的步长,对步骤②中求解的D点坐标矩阵各元素按下式进行换算得到一个迭代收敛判断矩阵:|y↓[D]-y_goal/y_goal|≤ε;其中,y_goal-由飞剪机开口度H、剪刃重合度S及几何尺寸计算得到的D点在y方向的理论值;ε-收敛允差。依次遍历此迭代收敛判断矩阵各元素,如果某元素不满足上式,则增加一个角度步长,直至满足上式为止。...

【技术特征摘要】
1.一种热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法,其特征在于包括以下步骤①输入飞剪机上剪刃组成的各零件的相关参数连杆OA的长度,连杆AB的长度、连杆 BC及⑶的长度,曲柄OC的长度、夹角小3和Φ5;②按照下述公式所示的飞剪机上剪刃空间轨迹的求解方程进行求解2.根据权利要求1所述的热轧H型钢飞剪机初始停位角的设计方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:严国平许燚罗新华刘斌奇盛汉桥
申请(专利权)人:中冶南方工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

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