刚度系数

刚度系数(Stiffness Coefficient)

目录 1 什么是刚度系数[1] 2 刚度系数的测量方法[2] 3 参考文献

　　刚度系数是用以描述材料在外力作用下弹性变形性态的基本物理量。

　　一般采用实测的方法来确定轧机的刚度系数，实测的方法有两种。

　　①轧制法

　　在冷轧机上，轧件的厚度可以精确测量，一般采用轧制法。即在一定的原始辊缝S₀下，轧制不同厚度的轧件，测出轧制压力P和轧件的轧出厚度h，将测出的P作为纵坐标，轧出厚度h作为横坐标，作出实测数据的散点图，再根据最小二乘原理回归出轧机的刚度系数，并作出相应的弹性曲线，形状如图1。此曲线和横坐标的交点到坐标原点的距离即为原始辊缝S₀。当轧辊相互压靠，空载辊缝为零时，弹性曲线通过坐标原点，但其线性段部分的延长线并不通过坐标原点。如果轧辊间存在间隙(辊缝)，那么曲线将不从坐标原点开始，如图2。

　　②轧辊压靠法

　　轧制法测定在生产中不可能经常使用，大轧机用轧制法也比较困难。压靠法则较方便，此法测定时轧辊间没有轧件，使轧辊一面空转一面使压下螺丝压下使工作辊压靠。当压靠后使压下螺丝继续压下，轧机便产生弹性变形。由轧辊压靠开始点到轧制力P₀时的压下螺丝行程，即为此压力P₀作用下的轧机弹性变形，根据所测数据可绘出图3中的弹性曲线。是0k'l'。

　　由于轧机零部件间存在的间隙和接触不均匀是一个不稳定因素，弹性曲线的非线性部分是经常变化的，在实际生产中，为了消除非线性段的影响，往往采用人工零位法。即在轧前，先将轧辊预压靠到一定压力P₀(或按压下电机电流作标准)，然后将此时的轧辊缝指示器读数设定为零，称为人工零位。

　　如图3，0k'l'为预压靠曲线，在0处轧辊开始接触，当压靠力为P₀时，轧缝。0f'是一个负值。今以f'点作为人工零位，即将压靠力为P₀为零时的轧辊辊缝指示器读数设为零。显然当此时的实际原始轧缝为零，而轧缝指示器读数为f'0=S。然后继续抬辊，当实际的原始辊缝og = S₀时，轧缝指示器读数为f'g=S'₀=S+S₀。由于曲线gkl和0k'l'完全对称，故当轧制力为P₀时，轧机弹性变形gf=f'0=S，所以of段就是轧制力为P₀时人工零位法的轧辊缝指示器读数S'₀。当轧制压力为P时，轧出的轧件厚度h为：

　　式中　　S'₀——人工零件位轧辊辊缝指示器读数；

　　　　　　P₀——轧辊预压靠力。

　　式中即为人工零位法的弹跳方程。用人工零位法可以消除非线性段的不稳定性，弹跳方程便于实际应用。

　　弹跳方程对轧机调整有重要意义。它可以用来设定轧辊原始辊缝，弹跳方程表示了轧出厚度与辊缝及轧制力的关系，他可作为间接测量轧件厚度的基本公式。