JP2008511444A - ローラー形の設計方法及び高次波形抑制型ローラー - Google Patents
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Abstract
Description
従来のCVC圧延機では、二次波形を、動作ローラーの曲がり、中間ローラーの曲がり、及び中間ローラーのよろめきなどの手段により調整・制御する。式(3)から分かるように、従来のCVCローラーでは、よろめき時に発生した無負荷ロールギャップ関数が標準的な二次曲線となっているので、理論的にはそれが二次波形しか改善できない。また、動作ローラーの曲がりと中間ローラーの曲がりも二次波形しか改善できない。そのため、上述調整・制御方法では、重複的な制御になるので、ローラーの板形に対する調整・制御能力はよく発揮されていない。
(1)所定の二次凸度に基づいて二次冪関数である基本ロールギャップ関数の係数を決定するステップと、
(2)ローラーが最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時の所定の高次凸度に基づいて、冪数が2より大きいる冪関数である可変ロールギャップ関数の係数をそれぞれ決定するステップと、
(3)上述基本二次ロールギャップ関数を、ローラーが最大限正方向移動後の位置と最大
限負方向移動後の位置とに位置された時の上述可変ロールギャップ関数とそれぞれ加算して、ローラーが最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時のロールギャップ関数を取得するステップと、
(4)ローラーのよろめき行程、長さ、及び最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時の上述ロールギャップ関数に基づいて、ローラー形の曲線を決定するステップと、を備える。
本発明の他の目的は、単独・連続的に高次波形を調整できるローラーを提供することである。
本発明は、ロールギャップの形状に基づいて適当なローラー形を設計することにより、曲がりローラー及びローラーの軸方向よろめきを利用して二次波形と高次波形を別々に制御するので、ローラーよろめきという板形状調整・制御手段の潜在力を十分に発揮させ、板形状の質を効果的に改善することができる。
上述のように、圧延板の二次波形は動作ローラーの曲がりや中間ローラーの曲がりなどの手段により完全に制御することが出来るので、適当なローラー形を有するローラーの軸方向よろめきにより、高次波形を単独的に制御することを考えて、本発明者は下記のローラー形の設計方法及びローラー形曲線を提出する。本発明の方法によれば、固定した基本ロールギャップ関数と、よろめきの方向により変わる可変ロールギャップ関数とからなるロールギャップ関数を選んで、当該ロ―ラーギャップ関数に対応するローラー形曲線を決定することにより、ローラーの軸方向よろめきを高次波形の制御に専用できる。
図3に示されたように、ステップ1では、まず基本ロールギャップ関数のS1(x)を決める。
便利のために、本実施例では、二次凸度曲線の形状を左右対称にし、基本ロールギャップ関数のS1(x)が以下のようになる。
次に、ステップ2では、ローラーが最大限正方向移動後の位置に位置された時の可変ロールギャップ関数のS2+(x)を決める。便利のために、本実施例では、最大限正方向移動後の位置に位置された時の凸度を図4aのように対称しているものにする。そして、図面での横座標がローラーの軸方向座標で、縦座標がロールギャップの凸度値であり、高点がロールギャップの半値幅の所に位置し、低点がロールギャップの1/4値幅の所に位置する。また、凸度曲線がこれらの凸度位置に位置された時の一次導関数は0である。それで、ここでは以下のような8次冪関数の形式で可変ロールギャップ関数のS2+(x)を示す。
ールギャップ関数のS2-(x)を決める。便利のために、本実施例では、最大限負方向移動後の位置に位置された時の凸度を、図4bのように対称しているものにする。そして、図面での横座標がローラーの軸方向座標で、縦座標がロールギャップの凸度値であり、低点がロールギャップの半値幅の所に位置し、高点がロールギャップの1/4値幅の所に位置する。また、凸度曲線がこれらの凸度位置に位置された時の一次導関数は0である。それで、ここでは以下のような8次冪関数形式で可変ロールギャップ関数のS2-(x)を示す。
上述式(15)の示した冪関数でローラー形関数のy(x)を表示する場合、等式(14a)及び(14
b)の左側及び右側の部分の同じ冪数の係数が一々と対応できるので、8つの方程式が得られる。該8つの方程式には、いずれも冪係数のa2〜a9の中のいくつかが含まれている。そのため、上述方程式を同時に解答すれば、係数のa2〜a9を算出し、従ってローラー形関数のy(x)を決めることができる。
Claims (8)
- (1)所定の二次凸度に基づいて二次冪関数である基本ロールギャップ関数の係数を決定するステップと、
(2)ローラーが最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時の所定の高次凸度に基づいて、冪数が2より大きくなる冪関数である可変ロールギャップ関数の係数をそれぞれ決定するステップと、
(3)上述基本二次ロールギャップ関数を、ローラーが最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時の上述可変ロールギャップ関数とそれぞれ加算して、ローラーが最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時のロールギャップ関数を取得するステップと、
(4)ローラーのよろめき行程、長さ、及び最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時の上述ロールギャップ関数に基づいて、ローラー形の曲線を決定するステップと、
を備えることを特徴とするローラー形の設計方法。 - 上述基本ロールギャップ関数がS1(x) = g12・x2になり、ただ、の中のxがローラーの軸方向座標で、g12が所定の二次凸度により決定される係数であることを特徴とする請求項1に記載のローラー形の設計方法。
- ローラー形曲線が冪関数の形式により表示されるローラーであって、冪数が2より大きい場合或いは2と等しい場合の冪係数がローラーのよろめき行程、長さ、ローラーが最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時のロールギャップ関数により決定され、上述ロールギャップ関数は、基本二次ロールギャップ関数と、ローラーが最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時の可変ロールギャップ関数との合計であり、上述ロールギャップ関数は二次冪関数であり、その係数が所定の二次凸度により決定され、上述可変ロールギャップ関数は冪数が2より大きくなっている冪関数であり、その係数が最大限正方向移動後の位置と最大限負方向移動後の位置とに位置された時の所定の高次凸度により決定されることを特徴とするローラー。
- 上述ローラーにおいて、上述基本ロールギャップ関数がS1(x) = g12・x2になるのが好ましい。ただ、xがローラーの軸方向座標で、g12が所定の二次凸度により決定される係数であることを特徴とする請求項5に記載のローラー。
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