JPH0659483B2 - 圧延板変形抵抗の計測方法 - Google Patents
圧延板変形抵抗の計測方法Info
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- JPH0659483B2 JPH0659483B2 JP60204974A JP20497485A JPH0659483B2 JP H0659483 B2 JPH0659483 B2 JP H0659483B2 JP 60204974 A JP60204974 A JP 60204974A JP 20497485 A JP20497485 A JP 20497485A JP H0659483 B2 JPH0659483 B2 JP H0659483B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、通板異速圧延における圧延板の変形抵抗をオ
ンラインで計測する方法に関するものである。
ンラインで計測する方法に関するものである。
［従来の技術］ 同じ材質のコイルを圧延する場合にも、コイルによって
硬さにばら付きがあるため、圧延板の変形抵抗にもばら
付きがある。従って、等速圧延、異速圧延に拘らず圧延
機ワークロールのロールギャップを設定する際には、圧
延板の変形抵抗を考慮する必要がある。而して、従来は
変形抵抗をオンラインで計測する手段がないため、作業
員の経験と勘に頼ってワークロールギャップの設定を行
っていた。
硬さにばら付きがあるため、圧延板の変形抵抗にもばら
付きがある。従って、等速圧延、異速圧延に拘らず圧延
機ワークロールのロールギャップを設定する際には、圧
延板の変形抵抗を考慮する必要がある。而して、従来は
変形抵抗をオンラインで計測する手段がないため、作業
員の経験と勘に頼ってワークロールギャップの設定を行
っていた。
しかし、作業員の経験と勘に頼る操業では、圧延ライン
の省人化や得られた製品の板厚精度に限界がある。一
方、普通の等速圧延の場合は、 の関係が成立し、又 の関係は従来から知られているため、(i)(ii)(iii)式か
らオンラインで圧延板の変形抵抗Ｋが求められることが
考えられるに至った。
の省人化や得られた製品の板厚精度に限界がある。一
方、普通の等速圧延の場合は、 の関係が成立し、又 の関係は従来から知られているため、(i)(ii)(iii)式か
らオンラインで圧延板の変形抵抗Ｋが求められることが
考えられるに至った。
ただし、Ｐ；圧延荷重 ｔｆ；圧延板の前方張力 ｔｂ；圧延板の後方張力 Δｈ；入側板厚ｈ０と出側板厚ｈ１との差（ｈ０−
ｈ１） Ｒ′；圧延時の偏平ロール半径 Ｒ；ロール半径 Ｂ；板幅 ｆ（μ）；摩擦係数μを考慮した圧下力函数 Ｃ；変数 Ｅ；ヤング率 ν；ポアソン比 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の(i)式では、ワークロールと圧延
板との間の摩擦係数μを求める必要があるが摩擦係数μ
は経験的に求める他なく、しかも圧下力函数ｆ（μ）を
求めるには種々の式があるがどの式を選定するかによっ
て結果にばら付きが生じ、更に、摩擦係数μを圧延トル
クから求めることもできるが、普通の等速圧延では摩擦
係数の逆算が難しく、結局(i)式から圧延板の変形抵抗
Ｋを求めても正確な値を得ることができずに信頼性に欠
けるおそれがある。
ｈ１） Ｒ′；圧延時の偏平ロール半径 Ｒ；ロール半径 Ｂ；板幅 ｆ（μ）；摩擦係数μを考慮した圧下力函数 Ｃ；変数 Ｅ；ヤング率 ν；ポアソン比 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の(i)式では、ワークロールと圧延
板との間の摩擦係数μを求める必要があるが摩擦係数μ
は経験的に求める他なく、しかも圧下力函数ｆ（μ）を
求めるには種々の式があるがどの式を選定するかによっ
て結果にばら付きが生じ、更に、摩擦係数μを圧延トル
クから求めることもできるが、普通の等速圧延では摩擦
係数の逆算が難しく、結局(i)式から圧延板の変形抵抗
Ｋを求めても正確な値を得ることができずに信頼性に欠
けるおそれがある。
本発明は上述の実情に鑑み、圧延板を通板により異速圧
延する場合の変形抵抗をオンラインで計測することを目
的としている。
延する場合の変形抵抗をオンラインで計測することを目
的としている。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、低速側ワークロールと高速側ワークロールと
の間に板を巻き付けることなく通板させて異速圧延を行
う圧延方法において、圧延荷重、圧延板の前方及び後方
張力を検出すると共に、圧延板の入側板厚及び出側板厚
を検出するか、或いは圧延板の入側板厚を設定し且つ出
側板厚を検出し、下記の式 によりオンラインで圧延板の変形抵抗を求めるものであ
る。
の間に板を巻き付けることなく通板させて異速圧延を行
う圧延方法において、圧延荷重、圧延板の前方及び後方
張力を検出すると共に、圧延板の入側板厚及び出側板厚
を検出するか、或いは圧延板の入側板厚を設定し且つ出
側板厚を検出し、下記の式 によりオンラインで圧延板の変形抵抗を求めるものであ
る。
［作 用］ 圧延板は低速側ワークロールと高速側ワークロールとの
間に巻付けられることなく通板され、検出された圧延荷
重、圧延板の前、後方張力、検出された入、出側板厚或
いは設定された入側板厚と検出された出側板厚を基に、
圧延板とワークロール間の摩擦係数を求めることなく、
オンラインで圧延板の変形抵抗が求められる。
間に巻付けられることなく通板され、検出された圧延荷
重、圧延板の前、後方張力、検出された入、出側板厚或
いは設定された入側板厚と検出された出側板厚を基に、
圧延板とワークロール間の摩擦係数を求めることなく、
オンラインで圧延板の変形抵抗が求められる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明す
る。
る。
先ず、本発明の原理を第２図及び第３図により説明す
る。ただし、第２図及び第３図中、１は低速側ワークロ
ール、２は高速側ワークロール、Ｎ1は低速側ワークロ
ール中立点、Ｎ2は高速側ワークロール中立点、Ｏ′は
低速側ワークロール１の中心である。
る。ただし、第２図及び第３図中、１は低速側ワークロ
ール、２は高速側ワークロール、Ｎ1は低速側ワークロ
ール中立点、Ｎ2は高速側ワークロール中立点、Ｏ′は
低速側ワークロール１の中心である。
而して、第２図に示す圧延時の投影接触長さｌは、第２
図から、 ｌ2＋（Ｒ′−Δｈ／２）2＝Ｒ′２ となり、これを整理すると、 となり、Δｈ2／４は無視できる程度の微少値であるた
め、 となる。
図から、 ｌ2＋（Ｒ′−Δｈ／２）2＝Ｒ′２ となり、これを整理すると、 となり、Δｈ2／４は無視できる程度の微少値であるた
め、 となる。
又、異速圧延の場合圧延荷重には、第３図の二点鎖線イ
に示すごとき等速圧延の場合に生じるフリクションヒル
が生じることはない。
に示すごとき等速圧延の場合に生じるフリクションヒル
が生じることはない。
従って、圧延板Ｓをワークロールに巻付けずに通板させ
て異速圧延を行う場合も、低速側ワークロール１と圧延
板Ｓとの間の摩擦係数μや高速側ワークロール２と圧延
板Ｓとの間の摩擦係数μのいかんに拘らず、ロール横方
向に対する単位長さ当りの圧延荷重は第３図の傾線台形
部の面積で表わされ、この傾線台形部の面積に板幅Ｂを
掛ければ全体の圧延荷重Ｐが求められることになる。
て異速圧延を行う場合も、低速側ワークロール１と圧延
板Ｓとの間の摩擦係数μや高速側ワークロール２と圧延
板Ｓとの間の摩擦係数μのいかんに拘らず、ロール横方
向に対する単位長さ当りの圧延荷重は第３図の傾線台形
部の面積で表わされ、この傾線台形部の面積に板幅Ｂを
掛ければ全体の圧延荷重Ｐが求められることになる。
更に、圧延においては、ロール１，２間の圧延板Ｓ内の
応力状態が降伏条件を満たすように大きくなったときに
変形し、板厚を薄くすることができるが、圧延の場合は
幅方向の変形が平面歪状態であり、この降伏条件の式は
σ1−σ2＝Ｋで表わされる。ただし、σ1は最大主応
力、σ2は最大主応力σ1に対して直交する方向へ作用す
る最小主応力、Ｋは変形抵抗であり、σ1，σ2は圧縮力
が作用する場合はプラスで表わされ、引張力が作用する
場合はマイナスで表わされる。
応力状態が降伏条件を満たすように大きくなったときに
変形し、板厚を薄くすることができるが、圧延の場合は
幅方向の変形が平面歪状態であり、この降伏条件の式は
σ1−σ2＝Ｋで表わされる。ただし、σ1は最大主応
力、σ2は最大主応力σ1に対して直交する方向へ作用す
る最小主応力、Ｋは変形抵抗であり、σ1，σ2は圧縮力
が作用する場合はプラスで表わされ、引張力が作用する
場合はマイナスで表わされる。
而して、圧延機入側においては、σ1＝ｐ1（ｐ1は圧延
機入側の圧延荷重）、σ2＝−ｔb（ｔbは圧延板の後方
張力）を、又圧延機出側においてはσ1＝ｐ2（ｐ2は圧
延機出側の圧延荷重）、σ2＝−ｔf（ｔfは圧延板の前
方張力）を、夫々上述の降伏条件の式に入れると、 ｐ1＋ｔb＝Ｋ、ｐ2＋ｔf＝Ｋ となり、これを整理すると第３図に示すごとく、圧延機
入側ではｐ1＝Ｋ−ｔbとなり、圧延機出側ではｐ2＝Ｋ
−ｔfとなる。
機入側の圧延荷重）、σ2＝−ｔb（ｔbは圧延板の後方
張力）を、又圧延機出側においてはσ1＝ｐ2（ｐ2は圧
延機出側の圧延荷重）、σ2＝−ｔf（ｔfは圧延板の前
方張力）を、夫々上述の降伏条件の式に入れると、 ｐ1＋ｔb＝Ｋ、ｐ2＋ｔf＝Ｋ となり、これを整理すると第３図に示すごとく、圧延機
入側ではｐ1＝Ｋ−ｔbとなり、圧延機出側ではｐ2＝Ｋ
−ｔfとなる。
従って、第３図の傾線台形部の面積は、 となるから、これに圧延板Ｓの板幅Ｂを掛けることによ
り、全体の圧延荷重Ｐについて、 が成立し、該(iv)式から が求まる。従って、(v)式と(ii)(iii)式とから摩擦係数
μを求めることなく、圧延板ｓの変形抵抗Ｋをオンライ
ンで計測することができる。
り、全体の圧延荷重Ｐについて、 が成立し、該(iv)式から が求まる。従って、(v)式と(ii)(iii)式とから摩擦係数
μを求めることなく、圧延板ｓの変形抵抗Ｋをオンライ
ンで計測することができる。
又第３図に示す前方張力ｔｆがＰＶ条件の張力値ｔｆ１
からずれると、第４図に示すように高速側先進率 すなわち、ｖ１≠Ｖ１（ただし、ｖ１は出側板速度、Ｖ
１は高速側ワークロール周速度）となるが圧延荷重Ｐは
第５図に示すように前方張力ｔｆが変わってもほとんど
変化しないため、(v)式は先進率ｆ≠０の場合、すなわ
ち中立点Ｎ１，Ｎ２が圧延部の入口、出口からずれた場
合にも適用できる。ここでＰＶ条件とは低速側中立点が
圧延部入口に、高速側中立点が圧延部出口に一致した状
態をいう。
からずれると、第４図に示すように高速側先進率 すなわち、ｖ１≠Ｖ１（ただし、ｖ１は出側板速度、Ｖ
１は高速側ワークロール周速度）となるが圧延荷重Ｐは
第５図に示すように前方張力ｔｆが変わってもほとんど
変化しないため、(v)式は先進率ｆ≠０の場合、すなわ
ち中立点Ｎ１，Ｎ２が圧延部の入口、出口からずれた場
合にも適用できる。ここでＰＶ条件とは低速側中立点が
圧延部入口に、高速側中立点が圧延部出口に一致した状
態をいう。
次に、本発明の具体例を第１図により説明すると、図中
3 はロードセル等の荷重検出器、4 は圧延板ｓの前方張
力ｔｆの張力検出器、5 は同後方張力ｔｂの張力検出
器、6 は入側の板厚検出器、7 は出側の板厚検出器であ
り、荷重検出器3 、張力検出器4,5 、板厚検出器6,7 で
検出した信号は演算器8 へ送り得るようになっている。
又、演算器8 へは、圧延板ｓの板幅Ｂ、ワークロール1,
2 の半径、(ii)(iii)(v)式等が設定し得るようになって
いる。なお、入側板厚ｈ０を設定しておく場合、入側板
厚検出器は不要である。入側板厚ｈ0を設定しておくの
は、入側板厚ｈ0の長手方向への寸法のばら付きが少い
圧延板の場合である。
3 はロードセル等の荷重検出器、4 は圧延板ｓの前方張
力ｔｆの張力検出器、5 は同後方張力ｔｂの張力検出
器、6 は入側の板厚検出器、7 は出側の板厚検出器であ
り、荷重検出器3 、張力検出器4,5 、板厚検出器6,7 で
検出した信号は演算器8 へ送り得るようになっている。
又、演算器8 へは、圧延板ｓの板幅Ｂ、ワークロール1,
2 の半径、(ii)(iii)(v)式等が設定し得るようになって
いる。なお、入側板厚ｈ０を設定しておく場合、入側板
厚検出器は不要である。入側板厚ｈ0を設定しておくの
は、入側板厚ｈ0の長手方向への寸法のばら付きが少い
圧延板の場合である。
第１図に示すように、通板による異速圧延時には、板厚
検出器6 によって入側板厚ｈ０が、板厚検出器7 によっ
て出側板厚ｈ１が、張力検出器4 によって前方張力ｔｆ
が、張力検出器5 によって後方張力ｔｂが、荷重検出器
3 によって圧延荷重Ｐが、夫々検出され、その信号は演
算器8 へ送られ、圧延板ｓの変形抵抗Ｋは摩擦係数とは
無関係に(ii)(iii)(v)式により求められる。このように
求められた変形抵抗Ｋは演算制御装置へ送られて、下流
の圧延機における変形抵抗Ｋの変化によるロールギャッ
プ修正分が演算され、該演算結果よりロールギャップの
調整が行われる。
検出器6 によって入側板厚ｈ０が、板厚検出器7 によっ
て出側板厚ｈ１が、張力検出器4 によって前方張力ｔｆ
が、張力検出器5 によって後方張力ｔｂが、荷重検出器
3 によって圧延荷重Ｐが、夫々検出され、その信号は演
算器8 へ送られ、圧延板ｓの変形抵抗Ｋは摩擦係数とは
無関係に(ii)(iii)(v)式により求められる。このように
求められた変形抵抗Ｋは演算制御装置へ送られて、下流
の圧延機における変形抵抗Ｋの変化によるロールギャッ
プ修正分が演算され、該演算結果よりロールギャップの
調整が行われる。
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、入側板厚は検出せずに設定するようにしても良いこ
と、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変
更を加え得ることは勿論である。
く、入側板厚は検出せずに設定するようにしても良いこ
と、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変
更を加え得ることは勿論である。
［発明の効果］ 本発明の圧延板変形抵抗の計測方法によれば、圧延板の
変形抵抗を作業員の経験や勘に頼ることなく容易且つ正
確にオンラインで計測することが可能となるため、後段
の圧延機ワークロールギャップの調整を正確に行うこと
ができ、その結果圧延ラインの省人化や板厚精度の向上
を図ることができる。
変形抵抗を作業員の経験や勘に頼ることなく容易且つ正
確にオンラインで計測することが可能となるため、後段
の圧延機ワークロールギャップの調整を正確に行うこと
ができ、その結果圧延ラインの省人化や板厚精度の向上
を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は本発明に
おいて投影接触長さを求めるための原理を説明するため
の側面図、第３図は本発明において変形抵抗を求めるた
めの原理を説明するための側面図、第４図は通板による
異速圧延を行う場合の前方張力と高速側先進率との関係
を表わすグラフ、第５図は同前方張力と圧延荷重との関
係を表わすグラフである。 図中1 は低速側ワークロール、2 は高速側ワークロー
ル、3 は荷重検出器、4,5 は張力検出器、6,7 は板厚検
出器、8 は演算器を示す。
おいて投影接触長さを求めるための原理を説明するため
の側面図、第３図は本発明において変形抵抗を求めるた
めの原理を説明するための側面図、第４図は通板による
異速圧延を行う場合の前方張力と高速側先進率との関係
を表わすグラフ、第５図は同前方張力と圧延荷重との関
係を表わすグラフである。 図中1 は低速側ワークロール、2 は高速側ワークロー
ル、3 は荷重検出器、4,5 は張力検出器、6,7 は板厚検
出器、8 は演算器を示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−22812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−163017（ＪＰ，Ａ) 社団法人 日本鉄鋼協会共同研究会左延 理論部会編 「板圧延の理論と実際」日本 鉄鋼協会（昭和59年９月１日）ＰＰ．45− 47
Claims (1)
- 【請求項１】低速側ワークロールと高速側ワークロール
との間に板を巻き付けることなく通板させて異速圧延を
行う圧延方法において、圧延荷重、圧延板の前方及び後
方張力を検出すると共に、圧延板の入側板厚及び出側板
厚を検出するか、或いは圧延板の入側板厚を設定し且つ
出側板厚を検出し、下記の式 によりオンラインで圧延板の変形抵抗を求めることを特
徴とする圧延板変形抵抗の計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60204974A JPH0659483B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 圧延板変形抵抗の計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60204974A JPH0659483B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 圧延板変形抵抗の計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264414A JPS6264414A (ja) | 1987-03-23 |
| JPH0659483B2 true JPH0659483B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=16499375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60204974A Expired - Lifetime JPH0659483B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 圧延板変形抵抗の計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659483B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10328472A1 (de) * | 2003-06-25 | 2005-01-27 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zum Kaltwalzen metallischen Bandes |
| DE102005059653A1 (de) | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Sms Demag Ag | Verfahren und Computerprogramm zum Steuern eines Walzprozesses |
| JP4962319B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2012-06-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼帯の調質圧延方法 |
| JP7311776B2 (ja) * | 2019-10-09 | 2023-07-20 | 日本製鉄株式会社 | 冷間圧延における材料特性の推定方法および計算装置、制御方法および制御装置、冷間圧延板の製造方法および製造設備 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163017A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Controlling method for rolling mill in continuous rolling work |
| JPS5722812A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-05 | Toshiba Corp | Method for automatic control of plate thickness of multistand rolling mill |
-
1985
- 1985-09-17 JP JP60204974A patent/JPH0659483B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 社団法人日本鉄鋼協会共同研究会左延理論部会編「板圧延の理論と実際」日本鉄鋼協会（昭和５９年９月１日）ＰＰ．４５−４７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6264414A (ja) | 1987-03-23 |
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