四辊PC轧机辊间接触应力及支承辊疲劳损伤分布研究

发布时间：2021-06-07 13:03

　　四辊轧机辊系中辊间循环接触应力引起的辊身接触疲劳损伤,会影响辊身的磨损、轧辊的后续磨削及使用寿命;因此分析不同轧制工艺参数情况下辊间接触应力的分布对分析辊身损伤以及现场轧辊维护具有重要的意义,以某厂1880轧线采用的四辊PC轧机为研究对象,采用有限元法分析了不同工艺参数对辊间接触应力分布及分布均匀度的影响规律;基于损伤累积理论建立了轧辊辊身截面损伤分布计算模型并计算了辊身轴向截面内的接触疲劳损伤分布,与现场辊身疲劳硬化测试结果对比表明理论分析结果具有一定的合理性。 

【文章来源】：机械强度. 2020,42(05)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

四辊轧机辊系1/2模型

图2c为轧制力为20 000 k N，带钢宽度为1 000mm，支承辊和工作辊直径配对为Db/Dw，轴向窜辊量Shift=0 mm、50 mm、100 mm、150 mm、200 mm情况下的辊间接触应力沿支承辊表面轴线方向的分布;由图2c可知，当其他参数确定时，未采用工作辊轴向窜辊和采用轴向窜辊时，支承辊表面接触应力沿轴向分布的‘鞍’型分布形式不变。采用工作辊轴向窜辊后表面接触应力的极大值取值基本不变，极大值在支承辊辊身表面所处位置不变;但采用工作辊窜辊工艺后接触应力峰值位置之间的接触应力幅值较未窜辊时增加。图2d为轧制力为20 000 k N，带钢宽度为1 000mm，支承辊和工作辊直径配对为Dbmin/Dwmax，弯辊力分别取-800 k N,-400 k N,0 k N,400 k N,800 k N情况下计算得到的辊间接触应力分布沿轴线方向在支承辊表面的分布，根据轧制理论规定如图1所示辊系模型中弯辊力的方向沿y轴正方向时为正弯辊，反之为负弯辊;由图2d可知，其他参数确定，在工艺参数允许范围内，工作辊弯辊力由负增加到正弯辊力会引起辊间接触应力在支承辊表面沿轴线方向分布的峰值增大，两峰值之间的接触应力在靠近峰值一定范围内增加，辊身中部一定范围内接触应力减小。

由图3a和图3c可知，随着辊径比和窜辊量的增大，辊间接触应力分布的不均匀性减小，且图3a表明辊径比变化时接触应力分布的不均匀度在曲线围成的区域内变化;由图3b和图3d可知接触应力分布的不均匀度随着板宽和弯辊力的增加而增大，但当板宽增加到一定程度后不均匀度增加趋势变缓。2 辊身硬化分布测试及分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]板形调控工艺对轧辊间接触及磨损的影响[J]. 吴琼,秦晓峰.  太原理工大学学报. 2020(02)
[2]板带轧机板形控制性能评价方法综述[J]. 彭艳,牛山.  机械工程学报. 2017(06)
[3]四辊平整机轧制过程多体接触耦合变形有限元模拟[J]. 李学通,杜凤山,孙静娜,吴志贺.  材料科学与工艺. 2009(06)

博士论文
[1]热轧带钢轧后板形演变规律研究[D]. 邱增帅.北京科技大学 2017

硕士论文
[1]四辊平整机轧制过程有限元仿真[D]. 吴志贺.燕山大学 2007



本文编号：3216627