JPH0474084B2 - - Google Patents

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JPH0474084B2
JPH0474084B2 JP58136761A JP13676183A JPH0474084B2 JP H0474084 B2 JPH0474084 B2 JP H0474084B2 JP 58136761 A JP58136761 A JP 58136761A JP 13676183 A JP13676183 A JP 13676183A JP H0474084 B2 JPH0474084 B2 JP H0474084B2
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roll
rolling
deformation
mill
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/64Mill spring or roll spring compensation systems, e.g. control of prestressed mill stands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/10Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll-gap, e.g. pass indicators
    • B21B38/105Calibrating or presetting roll-gap

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、板圧延において圧延材の板厚精度を
確保するために行なう圧下装置の設定方法および
制御方法に関する。 (従来の技術) 板圧延用の圧延機における圧下装置の設定およ
び制御を行なうためには、圧延荷重およびロール
ベンデイング力による圧延機の弾性変形を上下作
業ロール間ギヤツプの増分すなわちミルストレツ
チとして把え、これをオンラインで予測する必要
がある。圧延荷重がミルストレツチにおよぼす影
響係数の逆数として定義されるミル剛性を、4段
圧延機についてオフラインで理論的に求める方法
は阿高らによつて提案されている(阿高松男・鈴
木弘:塑性と加工、13−143(1972)、960.)。 しかしながらこの方法はロールの変形に限定さ
れている上、数値計算解放を必要とするためオン
ラインで実操業に適用することは困難である。し
たがつて現在のところ圧延機の設定および制御に
使用するためのミル剛性式は、個々の圧延機ごと
に実験結果あるいは数値解析結果をもとに簡略式
を開発しているのが現状である(例えば、小俣一
夫・那波泰行・田中明広・塚本英夫:鉄と鋼、67
−4(1981)、341.)。 近年、圧延板の板幅方向の板厚分布に対する精
度要求がますます厳しいものとなりつつある。こ
の要求に対する代表的圧延機ハードとしてロール
ベンデイング装置があるが、これを圧延材一本ご
とに板クラウン・形状制御の目的で使用した場
合、ミルストレツチにもかなり大きな影響を与え
るため、ロールベンデイング力がミルストレツチ
におよぼす影響を理論的に考慮していない従来技
術では対処不可能となる。 また特に熱間圧延の場合、省エネルギーの観点
から板幅・板厚ごとに行なつていたまとめ圧延を
廃止し、スケジユールフリー圧延が指向されてい
る。このような操業形態をとつた場合、板幅や圧
延荷重が一本ごとに大きく変動することになり、
ミルストレツチあるいはミル剛性が従来技術のま
までは板厚精度の悪化を余儀なくされる。 (発明の目的) 本発明は以上のような従来技術の問題点を解決
したものであり、高い板厚精度で板材を圧延する
ことができる圧延機の圧下設定方法および制御方
法を提供しようとするものである。 (発明の構成・作用) 本発明の要旨は次の通りである。 1 板圧延機の圧下設定方法において、圧延荷重
およびロールベンデイング力による上下作業ロ
ール間ギヤツプの増分すなわちミルストレツチ
を、ロール変形の寄与分とロール以外の変形の
寄与分に分離し、ロール変形の寄与分について
は、当該圧延機を構成する各ロールの弾性変形
を、各圧延作業毎に、圧延荷重の予測値、ロー
ルベンデイング力の予測値、板幅、入側板厚、
出側板厚の目標値を考慮して計算し、ロール以
外の変形の寄与分については、あらかじめ圧延
材の存在しない状態で上下作業ロールを接触さ
せた締め込み実験を行い、これより得られる圧
下設定値とロードセル荷重測定値の関係より該
締め込み実験時のロール変形の寄与分を差し引
いて求められるロール以外の部分の変形特性を
利用して、各圧延作業毎に、ロードセル荷重の
予測値から計算し、このようにして求められた
ロール変形の寄与分とロール以外の変形の寄与
分の和として与えられるミルストレツチを用い
て、所望の板厚を得るための圧下設定値を決定
することを特徴とする板圧延機の圧下設定方
法。 2 4段以上の多段板圧延機の圧下設定方法にお
いて、ミルストレツチにおよぼすロール変形の
寄与分を、ロール間接触荷重の板幅方向分布を
各ロールの力およびモーメントの平衡条件から
一義的に決まる直線分布と仮定してロール偏平
変形を求め、これに作業ロールおよび補強ロー
ルの軸心たわみの効果を、それぞれの隣接ロー
ルとの接触領域における軸心近似直線を基準と
して重ね合わせる方法によつて求める、上記第
1項記載の板圧延機の圧下設定方法。 3 板圧延機の圧下制御方法において、圧延荷重
およびロールベンデイング力による上下作業ロ
ール間ギヤツプの増分すなわちミルストレツチ
をロール変形の寄与分とロール以外の変形の寄
与分に分離し、ロール変形の寄与分について
は、当該圧延機を構成する各ロールの弾性変形
を、各圧延作業毎に、圧延荷重の予測値、ロー
ルベンデイング力の予測値、板幅、入側板厚、
出側板厚の目標値を考慮して計算し、ロール以
外の変形の寄与分については、あらかじめ圧延
材の存在しない状態で上下作業ロールを接触さ
せた締め込み実験を行い、これより得られる圧
下設定値とロードセル荷重測定値の関係より該
締め込み実験等のロール変形の寄与分を差し引
いて求められるロール以外の部分の変形特性を
利用して、各圧延作業毎に、ロードセル荷重の
予測値から計算し、このようにして求められた
ロール変形の寄与分とロール以外の変形の寄与
分の和としてミルストレツチを求めるという計
算方法を用いて、圧延荷重がミルストレツチに
およぼす影響係数あるいはロールベンデイング
力がミルストレツチにおよぼす影響係数の何れ
か一方または双方を求め、これに基づいて圧延
中の板厚を所望の値にするための圧下操作量を
決定することを特徴とする板圧延機の圧下制御
方法。 4 4段以上の多段板圧延機の圧下制御方法にお
いて、ミルストレツチにおよぼすロール変形の
寄与分を、ロール間接触荷重の板幅方向分布を
各ロールの力およびモーメントの平衡条件から
一義的に決まる直線分布と仮定してロール偏平
変形を求め、これに作業ロールおよび補強ロー
ルの軸心たわみの効果を、それぞれの隣接ロー
ルとの接触領域における軸心近似直線を基準と
して重ね合わせる方法によつて求める、上記第
3項記載の板圧延機の圧下制御方法。 第1図には圧延荷重とロールギヤツプ増分の関
係を示しているが、圧延荷重によるロールギヤツ
プ増分をミルストレツチと呼んでいる。なお、本
発明では圧延荷重の他のロールベンデイング力も
圧延負荷として考慮しており、ロールベンデイン
グ力によるロールギヤツプ増分もミルストレツチ
の中に含めるものとする。また、ロールギヤツプ
を単位量だけ変化させるのに必要な圧延荷重増分
をミル剛性と呼んでいる。圧延前の圧下設定には
圧延負荷によるロールギヤツプ変化の絶対量を推
定しなければならないためミルストレツチが必要
となる。また、圧延中の圧下制御には圧延荷重の
変動に対応するロールギヤツプの相対変化量を推
定しなければならないためミル剛性が必要とな
る。ミル剛性は第1図に示されているようにミル
ストレツチ曲線の勾配として求められるのでミル
ストレツチを高精度に推定することができれば本
願発明の目的は達せられることになる。 第2図に示すように、圧延機のミルストレツチ
はロール変形の寄与分とロール変形以外の寄与分
に分離して考えることができる。ロール変形の寄
与分については、実用的な簡単な式を導くことは
後述するような困難性を伴なうものの、ロールの
幾何学形状は非常に厳密に把握することが可能で
あるので、高い精度で理論的に予測することは可
能である。これに対してロール以外の部分の変形
には、幾何学形状を厳密に把握することが困難な
ライナーやチヨツクの受圧面あるいは圧下スクリ
ユー、スクリユーナツトのネジ部等の弾性接触変
形が含まれており、これらは特に低荷重領域で接
触面の微妙な形状に大きく依存し、補強ロールチ
ヨツクを交換するたびに特性が変化するというよ
うに理論的に解明し尽せない面がある。 この問題を解決するため本発明では、あらかじ
め上下作業ロールをキスさせて締め込み実験を行
ない、その結果得られた圧下設定値とロードセル
荷重の関係から、ロール変形の寄与を取り除き、
ハウジングおよび圧下系等の変形特性を抽出して
おいて、このデータを格納しておき、各圧延毎に
ロードセル荷重の推定値が得られた時点で、この
データを参照してロール以外の変形の寄与分を算
出し、これに各圧延毎に計算されるロール変形の
寄与分を加え合わせてミルストレツチを推定する
という方法を発明した。 第3図には、一連の圧延作業開始前に行うキス
ロール締め込みテストと、その実験データよりロ
ール以外のハウジングおよび圧下系等の変形特性
を分離する手順を図式的に示した。ロール以外の
部分の変形は、圧延時でもキスロール時でも補強
ロールチヨツクを介して伝わるトータル荷重のみ
によつて一義的に決まるので第3図に示した一連
の作業は、一連の圧延作業開始前に1回行つてお
けばよい。これを補強ロールやライナーを交換し
た直後に行えば、これらの部品の変化がミルスト
レツチにおよぼす効果も正確に考慮に入れること
ができる。 第4図には、一連の圧延作業中の各材料の圧延
作業毎に作業直前に行うミルストレツチの算出手
順を示す。第4図は通常の設定計算において圧延
荷重の予測値およびロールベンデイング力その他
の設定値が得られた後の手順を示しており、特に
ロール変形特性が、板幅やロールベンデイング
力、ロールシフト等の影響で各材料の圧延作業毎
に大幅に変化する可能性があるので、この作業は
各圧延作業毎に実施する必要がある。 このように高精度なミルストレツチ式が得られ
れば、圧延荷重がミルストレツチにおよぼす影響
係数の逆数として定義されるミル剛性も高精度に
求めることが可能となる。ミル剛性推定が高精度
化されると、圧延中の板厚を所望の値にするため
の圧下操作量の計算精度が向上し、従来より高精
度な自動板厚制御が可能となる。さらに圧延中に
ロールベンダーを操作してクラウン・形状制御を
行なう技術もあるが、このとき本出願人が昭和56
年4月24日に出願した特許「圧延制御方法」(特
開昭57−177818号)(以下これを出願Aと称する)
に開示したような非干渉制御を同時に実施しなけ
れば高い板厚精度は確保できない。この非干渉制
御を実施する際に必要となるロールベンデイング
がミルストレツチにおよぼす影響係数も本ミルス
トレツチ式により高精度に求めることができる。 次に4段以上の多段圧延機のロール変形の寄与
分を求める方法に関して説明する。 4段以上の圧延機のロールたわみを計算する際
の最大の問題は、ロールたわみを求めるときの境
界条件となるロール間の接触荷重分布が、解であ
るロールたわみそのものに依存するという不静定
問題となつている点にある。この問題はロール胴
部を軸方向にいくつかの要素に分割して数値計算
を行う、いわゆる分割モデルによつてほぼ完全に
解決することが可能である(例えば、Shohet,
K.N.& Townsend,N.A.:J.of lron and
Steel Institute,206−11(1968),1088。以下文
献甲と称する)。また、本出願人は昭和57年10月
20日に特許出願した「圧延制御方法」(特開昭59
−130614号、以下これを出願Bと称する)におい
て、このような不静定問題を解き、ロールたわみ
を簡単な式で求める方法を開示しているが、この
方法によればさらに短時間でロール変形を計算す
ることが可能である。 しかしながらミルストレツチを求める場合、圧
延材中央部のロール偏平量を求める必要がある
が、これにはロールたわみだけが求まつていても
だめで、ロール間の接触荷重分布を求め、これに
対応するロール偏平量を求めなければならない。
このような方法で正直にミルストレツチを求めた
場合、上記出願に開示した簡明な方法を用いても
なお複雑な式になると考えられる。そこで本発明
では以下のような方法を考案した。 まずロール偏平変形についてはロールがまつた
くたわまないものと仮定して求める。これはロー
ル間の接触荷重分布を直線分布とすることと等価
である。これにロールたわみの影響を重ね合わせ
るのは次のように考える。ロールがいかにたわん
でも圧延荷重が変化しない限り、ロール間の接触
領域全体で平均した偏平量は変化しないと考えら
れるので、各ロールの軸心たわみ曲線をロール間
接触領域にわたつて直線近似し、この近似直線を
基準として軸心たわみによる変位を抽出して重ね
合わせればよい。なおこの近似直線の算出方法に
は、たわみ曲線の積分平均や最小2乗近似等を用
いればよい。 このように考えると多段圧延機の中間ロールの
たわみは、たわみによつて直径変化が生じる訳で
はないのでミルストレツチに直接影響をおよぼさ
ないことがわかる。またロールクラウンについて
もロールたわみと同様の考え方で考慮すればよ
い。以上のような方法によれば出願Bに開示した
方法によつて作業ロールおよび補強ロールのたわ
みを求めるだけでロール変形がミルストレツチに
およぼす影響を求めることができる。 (実施例) 以下に作業ロールベンデイング装置を有する4
段圧延機(4Hiミル)および中間ロールシフト機
能を有する6段圧延機(6Hiミル)を例にとつて
本発明を具体的に説明する。 第5図には4Hiミルのロール変形状態を模式的
に示す。 第5図aは無負荷状態の図であり、第5図bは
実圧延時の負荷状態である。負荷状態における補
強ロール1(BURとする)および作業ロール2
(WRとする)のたわみを計算するためには、
BUR〜WR間荷重分布3を境界条件として与え
なければならないが、この荷重分布は、解である
ロールたわみに依存するもので予め正確に与える
ことはできない。これが前述したロールたわみ解
析の困難性であるが、文献甲で開示されている分
解モデル手法によれば、ロールを軸方向にいくつ
かの要素に分割して数値計算を行うことにより、
このような問題の解を求めることが可能である。
しかしながら、この方法は数値計算が介入するた
め、計算時間が長くかかるという実用上の不便さ
がある上、見通しのよいミルストレツチ式の説明
となりにくいため、以下では、出願Bに開示した
手法を用いてロールたわみを計算する例について
詳しく説明する。 この手法では、実圧延状態を考える前にロール
間の荷重分布を直線分布と仮定した架空の変形状
態を考える。 この状態のロールたわみは材料力学によつて容
易に計算可能であり、ここではこの状態を単純た
わみ状態と称することにする。しかしながら第5
図cに示すように、この状態ではBURとWRの
接触面における適合条件が無視されている。ロー
ルシフトのない左右対称の圧延を行なつている場
合は一様分布となるが、そうでない場合はモーメ
ントの平衡条件から決まる勾配を持つた直線分布
となる。 そこで次に単純たわみ状態を実圧延状態に写像
する方法を考える。これはロール間の荷重分布の
非線形成分がロールたわみにおよぼす影響を考慮
することを意味し、以下に詳述する非線形荷重分
布補正係数という概念の導入によつて可能とな
る。非線形荷重分布補正係数の定義は次のような
ものである。 “単純たわみ状態で当該ロールとこれに接触す
る一方のロールの間に存在するギヤツプの軸方向
分布が、当該ロールの単純たわみ状態から実圧延
状態に至るたわみ変化におよぼす影響係数の絶対
値を、当該ロールの当該ロール間ギヤツプに関す
る非線形荷重分布補正係数と定義する。” したがつて圧延機を構成しているすべてのロー
ルおよびロール間ギヤツプに関する非線形荷重分
布補正係数が求まつていれば、あとは単純たわみ
状態のロールたわみを求めるだけで実圧延状態の
ロールたわみも求まる。 (1) 非線形荷重分布補正係数の導出 (a) 圧延中の非線形荷重分布補正係数 () 4Hiミルの場合 圧延時は特殊な場合を除いて上下WRは
胴部で接触することがないため、上下ロー
ル系を別個に考えることができる。BUR
〜WR間ギヤツプυのロール軸方向分布を
次式のように2次式で近似する。 υ=fg・x2 (1) ただしxはミルセンターを原点とし作業
側(WS)を正方向にとつたロール軸方向
の座標である。υの分布の要因としては第
6図に示すようにロールクラウンであつて
もよいし、単純たわみ状態におけるたわみ
であつてもよい。 本発明者らの関心事は、単純たわみ状態
において存在していたBUR〜WR間ギヤ
ツプに対する単純たわみ状態から実圧延状
態に移行するときのロールたわみ変化の割
合だけであるから、これらの幅方向分布は
ある程度理想化したもので考えてよい。そ
こでロール間ギヤツプ分布だけでなく、こ
れに起因するロールたわみ変化の分布も2
次曲線分布と仮定する。すなわちυに起因
するBURたわみおよびWRたわみをそれ
ぞれyB,yWとするとき yB=fB・x2 (2) yW=fW・x2 (3) と仮定する。ただしyB,yWは第6図に示
すように圧延材から遠ざかる方向を正とし
ている。 このように置いて、与えられたfgに対
し、fBおよびfWを求めることができれば、
fgに対するfB,fWの割合として非線形荷重
分布補正係数を得ることができる。 式(1)〜(3)よりυによつて発生する線荷重
分布pBWは文献甲によつて示されたロール
間バネモデルの考え方から次式で表わされ
る。 pBW=kBW(fg+fB−fW)(lBW 2/12−x2) (4) ただしlBWはBUR〜WR間の接触領域の
長さであり通常はロール胴長に等しい。式
(4)は荷重分布の非線形成分を抽出するた
め、これだけで力の平衡条件を満足するよ
うにしている。またkBWはBUR〜WRの接
触偏平の単位胴部長あたりのばね定数であ
り、2円柱の軸心接近量に関する式を線荷
重に関して微分したものの逆数として求め
られる。例えば中島ら(中島浩衛・松本紘
美:昭48春塑加講論,(1973),25.)の解
による軸心接近量δBW iは δBW i=c・pBW〔ln{2(DB +DW)/(c・pBW)}−1〕 (5) c=2(1−ν2)/(π・E) (6) と与えられるからばね定数kBWは次式で与
えられる。 1/kBW=c〔lo{2(DB +DW)/(c・pBW)}−2〕 (7) ただしDはロール直径、Eはヤング率、
νはポアツソン比で添字B,Wはそれぞれ
BUR,WRを意味する。なお本明細書で
は表記を簡単にするため圧延機のすべての
ロールの弾性定数は共通とし、軸心接近量
すなわちロール偏平量は式(5),(6)で計算す
るものとする。弾性定数の大きく異なるロ
ールを組み合わせた圧延機の解析を行なう
場合には、式(5)の代わりにLooの式
(Loo,T.T.:J.of Applied Mechanics,
25−1(1958),122.)を用いればよい。 式(7)よりkBWは厳密にはpBWの関数であ
ることがわかるが、kBWのpBWによる変化
は一般に非常に小さいのでここではpBW
胴長方向平均値を用いてkBWを計算し、式
(4)の中では定数として扱うことにする。 式(4)の荷重分布によつて生ずるロールた
わみをx=0においてy=0,dy/dx=0
なる境界条件のもとに、梁理論を用いて曲
げ変形とともにせん断変形を考慮して解く
と次式を得る。 yB=kBW/12(fg+fB−fW)〔−1/EIB{x6/30 −(lBW/2)2x4/6+(lBW/2)4x2/2 +4/3GSB{x4−2(lBW/2)2x2}〕 (8) yW=kBW/12(fg+fB−fW)〔−1/EIW{x6/30 −(lBW/2)2x4/6+(lBW/2)4x2/2
} −4/3GSW{x4−2(lBW/2)2x2}〕 (9) ただしはロールの断面2次モーメン
ト、Sはロールの断面積、Gはロールの横
弾性率である。 式(8),(9)の右辺にはxの4次および6次
の項が存在する一方、式(2),(3)のように
yB,yWは2次式で近似していた。したが
つて厳密にはfB,fWは板幅の関数としなけ
ればならないが、ここでは平均的なたわみ
が一致するという意味で、式(2),(3)および
(8),(9)の右辺をロール間接触領域全体にわ
たつて積分したものを等置してfB,fWを求
めるという手法を採用した。その結果、
BURのBUR〜WR間ギヤツプに関する非
線形荷重分布補正係数αBは αB=−fB/fg=ABW/(1+ABW+AWB) (10) WRのBUR〜WR間ギヤツプに関する非
線形荷重分布補正係数αWは αW=fW/fg=AWB/(1+ABW+AWB) (11) のように求まる。ただし ABW =KBW/π(lBW/DB2{29/210 1/E(lBW/DB
2+7/45 1/G} (12) AWB =KBW/π(lBW/DW2{29/210 1/E(lBW/DW
2+7/45 1/G} (13) であり、式(10)および(11)の符号は、非線形荷
重分布補正係数が正の値になるように付与
している。 () 6Hiミルの場合 6Hiミルの場合は、ロール間ギヤツプと
してBUR〜中間ロール(IMR)間と、
IMR〜WR間の二つの要因を考える必要が
あり、それぞれ式(1)に準じて2次式でそれ
らの分布を表現する。また、3本のロール
の変形も式(2)または(3)に準じて表すと、そ
れぞれのロール間の荷重分布が式(4)と同様
に表されるから、すべてのロールにかかる
荷重分布が決まり、式(8),(9)と同様の形で
各ロールの変形が計算できる。これらを
4Hiミルの場合と同様に初めに仮定した2
次式変形と積分平均が等しいとおけば、各
ロール変形の大きさfB,fl,fWに関する3
元連立方程式を得、これを解いて各々のロ
ールギヤツプの影響係数αが求められる。
これは若干の計算を要するが、4Hiミルの
場合と同様であるので結果のみを示す。 BURのBUR〜中間ロール(IMR)間ギ
ヤツプに関する非線形荷重分布補正係数
αBI.Bは αBI.B=ABI(1+AWI+AIW)/B (14) BURのIMR〜WR間ギヤツプに関する
非線形荷重分布補正係数αIW.Bは αIW.B=ABI・AIW/B (15) WRのBUR〜IMR間ギヤツプに関する
非線形荷重分布補正係数αBI.Wは αBI.W=AWI・AIB/B (16) WRのIMR〜WR間ギヤツプに関する非
線形荷重分布補正係数αIW.Wは αIW.W=AWI(1+ABI+AIB)/B (17) で与えられる。ただし B=(1+ABI+AIB) (1+AWI+AIW)−AIBAIW (18) ABI =kBI/π(lBI/DB2{29/210 1/E(lBI/DB
2+7/45 1/G}(19) AIB =kBI/π(lBI/DI2{29/210 1/E(lBI/DI
2+7/45 1/G}(20) AIW =kIW/π(lIW/DI2{29/210 1/E(lIW/DI
2+7/45 1/G} (21) AWI =kIW/π(lIW/DW2{29/210 1/E(lIW/DW
2+7/45 1/G} (22) 添字IはIMRを意味し、右辺のBI,IW
はそれぞれBUR〜IMRの接触部、IMR〜
WR接触部を意味している。 なおIMRの非線形荷重分布補正係数も
同時に求められるが後の解析に必要でない
ので省略した。 (b) キスロール時の非線形荷重分布補正係数 後にキスロール締め込みデータよりハウジ
ングおよび圧下系の変形特性を分離する際に
キスロール時の非線形荷重分布補正係数が必
要となるのでここで導いておく。 () 4Hiミルの場合 上下WRをキスさせた場合は上下ロール
を別個に考えるわけにはいかず、4本のロ
ールの接触問題として考えなければならな
い。圧延時の4Hiミルに関する2本ロール
の問題をそのまま4本ロールの問題に拡張
すると、各ロールのたわみ係数fT B,fT W
fB W,fB B(2次式で仮定したたわみ式の係数)
に関する次のような4元連立一次方程式を
得る。
(Industrial Field of Application) The present invention relates to a method of setting and controlling a rolling device used in plate rolling to ensure the accuracy of the thickness of a rolled material. (Prior art) In order to set and control the rolling device in a rolling mill for plate rolling, the elastic deformation of the rolling mill due to rolling load and roll bending force is understood as an increment in the gap between the upper and lower work rolls, that is, a mill stretch. , this needs to be predicted online. A method for theoretically determining the mill stiffness, which is defined as the reciprocal of the influence coefficient of the rolling load on mill stretch, for a four-high rolling mill offline has been proposed by Ataka et al. (Matsuo Ataka, Hiroshi Suzuki: Plasticity and Processing, 13−143 (1972), 960.). However, this method is limited to the deformation of the roll and requires the release of numerical calculations, so it is difficult to apply it to actual operations online. Therefore, at present, the mill stiffness formula used for rolling mill settings and control is a simplified formula developed for each rolling mill based on experimental results or numerical analysis results. (For example, Kazuo Omata, Yasuyuki Nanami, Akihiro Tanaka, Hideo Tsukamoto: Tetsu to Hagane, 67
-4 (1981), 341.). In recent years, precision requirements for the widthwise thickness distribution of rolled plates have become increasingly strict. A roll bending device is a typical rolling mill hardware that meets this requirement, but if this device is used for the purpose of controlling the plate crown and shape for each rolled material, it will have a considerable effect on the mill stretch, so roll bending Conventional techniques that do not theoretically take into account the influence of force on mill stretching cannot deal with this problem. In particular, in the case of hot rolling, from the viewpoint of energy conservation, bulk rolling, which was performed for each strip width and thickness, has been abolished, and schedule-free rolling is now being promoted. If this type of operation is adopted, the strip width and rolling load will vary greatly from strip to strip.
If mill stretch or mill rigidity remains as it is with conventional technology, plate thickness accuracy will inevitably deteriorate. (Objective of the Invention) The present invention solves the problems of the prior art as described above, and aims to provide a rolling mill reduction setting method and control method that can roll a plate material with high plate thickness accuracy. It is something. (Structure and operation of the invention) The gist of the invention is as follows. 1 In the rolling reduction setting method of a plate rolling mill, the increment of the gap between the upper and lower work rolls due to rolling load and roll bending force, that is, the mill stretch, is separated into the contribution of roll deformation and the contribution of deformation other than the rolls, and the contribution of roll deformation is Regarding the elastic deformation of each roll constituting the rolling mill, the predicted value of rolling load, predicted value of roll bending force, plate width, entrance plate thickness,
Calculation is done taking into account the target value of the exit plate thickness, and for the contribution of deformation other than the rolls, a tightening experiment is performed in advance with upper and lower work rolls in contact in the absence of rolled material, and the rolling reduction setting obtained from this is calculated. Calculated from the predicted value of the load cell load for each rolling operation, using the deformation characteristics of parts other than the roll, which are obtained by subtracting the contribution of roll deformation during the tightening experiment from the relationship between the load cell load measurement value and the load cell load measurement value. However, the mill stretch given as the sum of the contribution of the roll deformation and the contribution of deformation other than the roll determined in this way is used to determine the rolling reduction setting value for obtaining the desired plate thickness. How to set the rolling reduction of a plate rolling machine. 2. In the rolling reduction setting method for a multi-high plate rolling mill with four or more stages, the contribution of roll deformation to mill stretch is determined by a straight line that uniquely determines the distribution of the contact load between rolls in the plate width direction from the equilibrium conditions of the force and moment of each roll. The roll flattening deformation is obtained by assuming the distribution, and the effect of the axial deflection of the work roll and the reinforcing roll is superimposed on this using the axial approximate straight line in the contact area with each adjacent roll as a reference. A rolling reduction setting method for a plate rolling mill according to item 1 above. 3 In a rolling control method for a plate rolling mill, the increment in the gap between the upper and lower work rolls due to rolling load and roll bending force, that is, the mill stretch, is separated into the contribution of roll deformation and the contribution of deformation other than the rolls, and the contribution of roll deformation is Regarding the elastic deformation of each roll constituting the rolling mill, the predicted value of rolling load, predicted value of roll bending force, plate width, entrance plate thickness,
Calculation is done taking into account the target value of the exit plate thickness, and for the contribution of deformation other than the rolls, a tightening experiment is performed in advance with upper and lower work rolls in contact in the absence of rolled material, and the rolling reduction setting obtained from this is calculated. Calculated from the predicted value of the load cell load for each rolling operation using the deformation characteristics of parts other than the roll, which are obtained by subtracting the contribution of roll deformation from the tightening experiment etc. from the relationship between the value and the load cell load measurement value. However, using a calculation method in which the mill stretch is determined as the sum of the contribution of the roll deformation and the contribution of deformation other than the roll determined in this way, the influence coefficient of the rolling load on the mill stretch or the roll bending force can be calculated as the mill stretch. 1. A rolling control method for a plate rolling mill, characterized in that one or both of influence coefficients are determined, and based on this, a rolling operation amount for adjusting the thickness of a plate to a desired value during rolling is determined. 4. In a rolling reduction control method for a multi-high plate rolling mill with four or more stages, the contribution of roll deformation to mill stretch is determined by a straight line that uniquely determines the distribution of the contact load between rolls in the plate width direction from the equilibrium conditions of the force and moment of each roll. The roll flattening deformation is obtained by assuming the distribution, and the effect of the axial deflection of the work roll and the reinforcing roll is superimposed on this using the axial approximate straight line in the contact area with each adjacent roll as a reference. The rolling reduction control method for a plate rolling mill according to item 3 above. FIG. 1 shows the relationship between rolling load and roll gap increment, and the roll gap increment due to rolling load is called mill stretch. In addition, in the present invention, roll bending force other than the rolling load is also considered as the rolling load, and the roll gap increment due to the roll bending force is also included in the mill stretch. Additionally, the rolling load increment required to change the roll gap by a unit amount is called mill rigidity. Mill stretching is necessary to set the reduction before rolling because it is necessary to estimate the absolute amount of roll gap change due to rolling load. In addition, mill rigidity is required for reduction control during rolling because it is necessary to estimate the amount of relative change in the roll gap corresponding to fluctuations in rolling load. Since the mill stiffness is determined as the slope of the mill stretch curve as shown in FIG. 1, the object of the present invention will be achieved if the mill stretch can be estimated with high accuracy. As shown in FIG. 2, the mill stretch of a rolling mill can be considered separately into the contribution of roll deformation and the contribution other than roll deformation. Although it is difficult to derive a practical simple formula for the contribution of roll deformation, as will be explained later, it is possible to understand the roll geometry very precisely, so a high It is possible to predict it theoretically with accuracy. On the other hand, the deformation of parts other than the roll includes elastic contact deformation of the pressure-receiving surface of the liner and chock, the screw part of the rolling screw, and the threaded part of the screw nut, whose geometric shapes are difficult to grasp precisely. However, there are aspects that cannot be completely explained theoretically, such as the fact that these characteristics greatly depend on the delicate shape of the contact surface, especially in the low-load region, and that the characteristics change each time the reinforcing roll chock is replaced. In order to solve this problem, in the present invention, we conduct a tightening experiment by making the upper and lower work rolls kiss in advance, and remove the contribution of roll deformation from the relationship between the rolling reduction setting value and the load cell load obtained as a result.
Extract the deformation characteristics of the housing, rolling system, etc., store this data, and when the estimated value of the load cell load is obtained for each rolling, refer to this data to determine the deformation of parts other than the roll. We have invented a method of estimating mill stretch by calculating the contribution and adding to it the contribution of roll deformation calculated for each rolling. FIG. 3 schematically shows a kiss roll tightening test carried out before the start of a series of rolling operations, and a procedure for separating the deformation characteristics of the housing, rolling system, etc. other than the rolls from the experimental data. The deformation of parts other than the rolls is uniquely determined only by the total load transmitted through the reinforcing roll chock during rolling or kiss rolling. All you have to do is go around. If this is done immediately after replacing the reinforcing roll or liner, the effect of changes in these parts on the mill stretch can also be accurately taken into account. FIG. 4 shows a calculation procedure for the mill stretch performed immediately before each rolling operation for each material during a series of rolling operations. Figure 4 shows the procedure after obtaining the predicted value of rolling load, roll bending force, and other setting values in normal setting calculations. This operation needs to be performed for each rolling operation, since the rolling operation of each material may change significantly due to the influence of shifts and the like. If such a highly accurate mill stretch equation is obtained, it is also possible to determine the mill rigidity, which is defined as the reciprocal of the coefficient of influence of rolling load on mill stretch, with high precision. When the mill stiffness estimation becomes more accurate, the accuracy of calculation of the amount of rolling operation to adjust the plate thickness to the desired value during rolling improves, and automatic plate thickness control becomes possible with higher precision than before. Furthermore, there is a technology to control the crown and shape by operating a roll bender during rolling, but at this time the applicant
Patent application for "Rolling control method" (Japanese Patent Application Laid-open No. 177818/1989) filed on April 24, 2017 (hereinafter referred to as application A)
High plate thickness accuracy cannot be ensured unless non-interferential control as disclosed in 2007 is also implemented. The coefficient of influence of roll bending on mill stretching, which is necessary when implementing this non-interference control, can also be determined with high precision using this mill stretching formula. Next, a method for determining the contribution of roll deformation in a multi-high rolling mill with four or more stages will be explained. The biggest problem when calculating the roll deflection of a rolling mill with four or more stages is that the contact load distribution between the rolls, which is the boundary condition when calculating the roll deflection, depends on the roll deflection itself, which is the solution. This is where the problem lies. This problem can be almost completely solved by a so-called split model, in which the roll body is divided into several elements in the axial direction and numerical calculations are performed (for example, Shohet,
KN & Townsend, NA: J.of lron and
Steel Institute, 206-11 (1968), 1088. (hereinafter referred to as Document A). In addition, the present applicant
``Rolling control method'' (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1999)
-130614 (hereinafter referred to as Application B), discloses a method to solve such an indefinite problem and calculate roll deflection using a simple formula. It is possible to calculate the deformation. However, when determining mill stretch, it is necessary to determine the amount of roll flatness at the center of the rolled material, but it is not enough to determine only the roll deflection. The amount of flattening must be determined.
If the mill stretch is honestly determined using such a method, it is thought that even if the simple method disclosed in the above application is used, the equation will still be complicated. Therefore, in the present invention, the following method was devised. First, the roll flattening deformation is calculated assuming that the roll does not bend at all. This is equivalent to making the contact load distribution between the rolls a linear distribution. The effect of roll deflection can be added to this as follows. No matter how much the rolls are deflected, as long as the rolling load does not change, it is thought that the average amount of flattening over the entire contact area between the rolls will not change, so the axial center deflection curve of each roll is approximated by a straight line across the contact area between the rolls, The displacement due to the axial center deflection may be extracted and superimposed using this approximate straight line as a reference. Note that the method for calculating this approximate straight line may be an integral average of the deflection curve, least squares approximation, or the like. Considering this, it can be seen that the deflection of the intermediate roll of a multi-high rolling mill does not directly affect the mill stretch since the deflection does not cause a change in diameter. Roll crown can also be considered in the same way as roll deflection. According to the method described above, the effect of roll deformation on mill stretch can be determined by simply determining the deflection of the work roll and reinforcing roll using the method disclosed in Application B. (Example) 4 having the following work roll bending device
The present invention will be specifically explained by taking as examples a high rolling mill (4Hi mill) and a 6-high rolling mill (6Hi mill) having an intermediate roll shift function. Figure 5 schematically shows the roll deformation state of the 4Hi mill. FIG. 5a shows the no-load state, and FIG. 5b shows the loaded state during actual rolling. Reinforcement roll 1 (referred to as BUR) and work roll 2 under load
To calculate the deflection of (WR),
The BUR-WR load distribution 3 must be given as a boundary condition, but this load distribution depends on the roll deflection, which is the solution, and cannot be given accurately in advance. This is the difficulty of the roll deflection analysis mentioned above, but according to the decomposition model method disclosed in Document A, by dividing the roll into several elements in the axial direction and performing numerical calculations,
It is possible to find solutions to such problems.
However, since this method involves numerical calculations, it is practically inconvenient in that it takes a long calculation time, and it is difficult to provide a clear explanation of the Mill Stretch formula. An example of calculating roll deflection will be explained in detail. In this method, before considering the actual rolling condition, a hypothetical deformation condition is considered in which the load distribution between the rolls is assumed to be a linear distribution. Roll deflection in this state can be easily calculated using material mechanics, and herein this state will be referred to as a simple deflection state. However, the fifth
As shown in Figure c, in this state, the compatibility condition at the contact surface between BUR and WR is ignored. If symmetrical rolling without roll shift is performed, the distribution will be uniform, but if not, the distribution will be a straight line with a slope determined by the moment equilibrium condition. Next, we will consider a method of mapping the simple deflection state to the actual rolling state. This means considering the influence of the nonlinear component of the load distribution between rolls on roll deflection, and is made possible by introducing the concept of nonlinear load distribution correction coefficient, which will be described in detail below. The definition of the nonlinear load distribution correction coefficient is as follows. “The absolute value of the influence coefficient that the axial distribution of the gap that exists between the roll in the simple deflection state and the other roll in contact with it has on the change in deflection of the roll from the simple deflection state to the actual rolling state is It is defined as the nonlinear load distribution correction coefficient for the gap between the rolls of the roll." Therefore, if the nonlinear load distribution correction coefficient for all the rolls and gaps between the rolls that make up the rolling mill have been found, the rest is By simply finding the roll deflection in a simple deflection state, you can also find the roll deflection in an actual rolling state. (1) Derivation of nonlinear load distribution correction coefficient (a) Nonlinear load distribution correction coefficient during rolling () For 4Hi mill During rolling, the upper and lower WRs do not contact at the body except in special cases, so the upper and lower WR The roll system can be considered separately. BUR
The distribution of the gap υ between ~WR in the roll axis direction is approximated by a quadratic equation as shown below. υ=f g・x 2 (1) where x is the coordinate in the roll axis direction with the mill center as the origin and the working side (WS) in the positive direction. The distribution factor of υ may be a roll crown as shown in FIG. 6, or may be a deflection in a simple deflection state. The present inventors are concerned only with the ratio of change in roll deflection when transitioning from the simple deflection state to the actual rolling state with respect to the gap between BUR and WR that existed in the simple deflection state. can be thought of as idealized to some extent. Therefore, not only the gap distribution between rolls but also the distribution of roll deflection changes due to this gap distribution are
Assume the following curve distribution. That is, when the BUR deflection and WR deflection due to υ are y B and y W, respectively, it is assumed that y B = f B x 2 (2) y W = f W x 2 (3). However, as shown in Fig. 6, y B and y W are positive in the direction away from the rolled material. With this arrangement, if f B and f W can be found for a given f g , then
A nonlinear load distribution correction coefficient can be obtained as the ratio of f B and f W to f g . From equations (1) to (3), the linear load distribution p BW generated by υ is expressed by the following equation based on the concept of the inter-roll spring model shown in Reference A. p BW = k BW (f g + f B − f W ) (l BW 2 /12−x 2 ) (4) where l BW is the length of the contact area between BUR and WR, and is usually equal to the roll body length. . formula
Since (4) extracts the nonlinear component of the load distribution, this alone satisfies the force equilibrium condition. Further, k BW is a spring constant per unit body length of the contact flatness of BUR to WR, and is obtained as the reciprocal of the equation regarding the amount of axial center approach of two cylinders differentiated with respect to the line load. For example, the axial center approach amount δ BW i according to the solution of Nakajima et al. (Hiroe Nakajima, Hiromi Matsumoto: 1973, 25.) is δ BW i = c・p BW [ln{2(D B + D W )/(c・p BW )}−1] (5) c=2(1−ν 2 )/(π・E) (6) Therefore, the spring constant k BW is given by the following formula. . 1/k BW = c[l o {2(D B +D W )/(c・p BW )}-2] (7) where D is the roll diameter, E is Young's modulus,
ν is Poisson's ratio, and subscripts B and W are respectively
BUR means WR. In this specification, in order to simplify the notation, the elastic constants of all the rolls of the rolling mill are assumed to be common, and the amount of axial center approach, that is, the amount of roll flattening, is calculated using equations (5) and (6). When analyzing a rolling mill that combines rolls with significantly different elastic constants, Loo's equation (Loo, TT: J.of Applied Mechanics,
25-1 (1958), 122.). From equation (7), it can be seen that k BW is strictly a function of p BW , but since the change in k BW due to p BW is generally very small, here we use the average value of p BW in the trunk length direction to calculate k BW Calculate the formula
In (4), we will treat it as a constant. The roll deflection caused by the load distribution in equation (4) is expressed as y=0, d y /d x =0 at x=0.
Under the boundary conditions, the following equation is obtained by considering bending deformation and shear deformation using beam theory. y B =k BW /12(f g +f B −f W ) [−1/EI B {x 6 /30 −(l BW /2) 2 x 4 /6+(l BW /2) 4 x 2 /2 +4/3GS B {x 4 −2(l BW /2) 2 x 2 }] (8) y W =k BW /12(f g +f B −f W ) [−1/EI W {x 6 /30 −(l BW /2) 2 x 4 /6+(l BW /2) 4 x 2 /2
} −4/3GS W {x 4 −2(l BW /2) 2 x 2 }] (9) where is the second moment of area of the roll, S is the cross-sectional area of the roll, and G is the transverse modulus of the roll. . While there are 4th and 6th order terms of x on the right side of equations (8) and (9), as in equations (2) and (3),
y B and y W were approximated by quadratic equations. Therefore, strictly speaking, f B and f W must be functions of the plate width, but in this case, equations (2), (3) and
A method was adopted in which the right-hand sides of (8) and (9) were integrated over the entire contact area between the rolls and equated to determine f B and f W . the result,
Nonlinear load distribution correction coefficient α B regarding the gap between BUR and WR of BUR is α B = −f B / f g = A BW / (1 + A BW + A WB ) (10) Nonlinear load distribution correction regarding the gap between BUR and WR of WR The coefficient α W is determined as α W =f W /f g =A WB /(1+A BW +A WB ) (11). However, A BW = K BW / π (l BW / D B ) 2 {29/210 1/E (l BW / D B )
2 +7/45 1/G} (12) A WB = K BW /π(l BW /D W ) 2 {29/210 1/E(l BW /D W )
2 +7/45 1/G} (13) and the signs in equations (10) and (11) are assigned so that the nonlinear load distribution correction coefficient becomes a positive value. () For 6Hi mills For 6Hi mills, the gap between the rolls is between BUR and intermediate roll (IMR),
It is necessary to consider two factors between IMR and WR, and their distributions are expressed using quadratic equations according to equation (1). Also, if the deformation of the three rolls is expressed according to equation (2) or (3), the load distribution between each roll is expressed similarly to equation (4), so the load distribution on all rolls is is determined, and the deformation of each roll can be calculated in the same way as Equations (8) and (9). these
As in the case of the 4Hi mill, the initially assumed 2
If we assume that the following equation deformation and integral average are equal, then the magnitude of each roll deformation f B , f l , f W
The original simultaneous equations are obtained and the influence coefficient α of each roll gap is determined by solving them.
This requires some calculations, but since it is similar to the case of the 4Hi mill, only the results are shown. Nonlinear load distribution correction coefficient α BI.B regarding the gap between BUR and intermediate roll (IMR) of BUR is α BI.B = A BI (1 + A WI + A IW )/B (14) Nonlinear load regarding the gap between IMR and WR of BUR The distribution correction coefficient α IW.B is α IW.B = A BI・A IW /B (15) The nonlinear load distribution correction coefficient α BI.W regarding the gap between BUR and IMR of WR is α BI.W = A WI・A IB /B (16) The nonlinear load distribution correction coefficient α IW.W regarding the gap between IMR and WR of WR is given by α IW.W = A WI (1 + A BI + A IB )/B (17). However, B = (1 + A BI + A IB ) (1 + A WI + A IW ) - A IB A IW (18) A BI = k BI /π (l BI /D B ) 2 {29/210 1/E (l BI /D B )
2 +7/45 1/G}(19) A IB =k BI /π(l BI /D I ) 2 {29/210 1/E(l BI /D I )
2 +7/45 1/G}(20) A IW =k IW /π(l IW /D I ) 2 {29/210 1/E(l IW /D I )
2 +7/45 1/G} (21) A WI =k IW /π(l IW /D W ) 2 {29/210 1/E(l IW /D W )
2 +7/45 1/G} (22) The subscript I means IMR, and the right side BI, IW
are the contact part of BUR~IMR, and IMR~
This means the WR contact area. Note that the IMR nonlinear load distribution correction coefficient is also calculated at the same time, but it is omitted because it is not necessary for later analysis. (b) Nonlinear load distribution correction coefficient during kiss roll Since the nonlinear load distribution correction coefficient during kiss roll will be needed later when separating the deformation characteristics of the housing and rolling system from the kiss roll tightening data, it will be derived here. () In case of 4Hi mill When the upper and lower WRs are kissed, the upper and lower rolls cannot be considered separately, but must be considered as a contact problem between the four rolls. If we extend the problem of two rolls related to a 4Hi mill during rolling to a problem of four rolls, the deflection coefficients of each roll f T B , f T W ,
f B W , f B B (coefficient of deflection equation assumed as quadratic equation)
Obtain the following four-dimensional simultaneous linear equations for .

【表】 ただし上添字はTが上ロール系、Bが下
ロール系を表わしておりAの定義は式(19)〜
(22)に準じて拡張している。AWWの場合
は式(20),(21)からわかるように上WR
が前の添字かどうかで式が異なつてくるの
で上添字で順序を示した。 式(23)をそのまま解いて非線形荷重分
布を求めた場合かなり複雑な式となるの
で、ここでは次のように簡略化する。すな
わち本発明者らの扱う問題は上下対称とみ
なせる場合が多いのでロール径、ロール胴
長、ロールクラウンともに上下対称と仮定
する。このとき式(23)は簡単な2元連立
一次方程式となり、これを解くことにより
キスロール時のBRUの非線形荷重分布補
正係数は次のように与えられる。 BUR〜WR間ギヤツプに関するαo BW.Bは αo BW.B=ABW(1+2AWW)/{1 +ABW+AWB+2AWW(1+ABW)} (24) 上下WR間ギヤツプに関するαo WW.Bは αo WW.B=ABW・AWW/{1 +ABW+AWB+2AWW(1+ABW)} (25) ここで、キスロール時の非線形荷重分布
補正係数を圧延時のそれと区別するため
に、上添字Oを付与した。ただしABWは式
(12)、AWBは式(13)、AWWは次式で求まる。 AWW =kWW/π(lWW/DW2{29/210 1/E(lWW/DW
2+7/45 1/G} (26) なおWRの非線形荷重分布補正係数はこ
こでは必要としないので省略する。 () 6Hiミルの場合 6Hiミル6本ロールの問題として取り扱
う場合は式(23)に対応する6元連立一次
方程式が得られる。そこで上下対称という
仮定をおいて簡略化すると、キスロール時
のBURの非線形荷重分布補正係数は次の
ように与えられる。 BUR〜IMR間ギヤツプに関するαo BI.Bは αO BI.B= ABI{(1+AIW)(1+2AWW)+AWI}/B′
(27) IMR〜WR間ギヤツプに関するαO IW.Bは αO IW.B=ABIAIW(1+2AWW)/B′ (28) 上下WR間ギヤツプに関するαO WW.Bは αO WW.B=ABIAIWAWW/B′ (29) ただし B′=(1+ABI){(1+AIW)(1+2AWW
)+AWI}+AIB(1+AWI+2AWW)(30) ABI′AIB′AIW′AWIは式(19)〜(22)、AWW
式(26)で求まる。 (2) 6Hiミルのミルストレツチ計算モデル ここでは第7図にその上半分を示すような
IMRシフトおよびWRシフト可能な6Hiミルの
ミルストレツチ計算モデルを導く。なおミルス
トレツチは圧延材中心で評価し、WR〜圧延材
間の荷重は幅方向に一様分布であるという前提
で定義する。上述した多段圧延機のロール変形
の重ね合わせ方の考え方で、ミルストレツチに
およぼす上下どちらか片側のロール系の変形の
寄与項δRを次式のように各要因ごとに分離して
考える。 δR=δi+δB+δW+δC (31) ただしδiはロール偏平、δBはBURたわみ、δW
WRたわみ、δCはロールクラウンの直接的影響を
示す項である。なお本説明では簡単のためロール
クラウンは、滑らかな放物線形とし、BUR、
IMR、WRの半径分のロールクラウン
CRB′CRI′CRW′がそれぞれ CRB=fRB・(lB/2)2 (32) CRI=fRI・(lI/2)2 (33) CRW=fRW・(lW/2)2 (34) と表わされるものとする。lB、lI、lWはそれぞれ
のロール胴長である。符号は凸クラウンを正とす
る。 (a) ロール偏平変形の寄与項δi δiはBUR〜IMR間の偏平量δBI i、IMR〜
WR間の偏平量はδIW iおよび圧延材との接触
によるWR偏平δW iに分離することができ、次
式で与えられる。 δi=δBI i+δIW i+δW i (35) ロール偏平を考えるときの接触荷重分布
は、本発明の考え方により直線分布と仮定し
てよいから、各ロールの力およびモーメント
の平衡条件式よりロール間接触荷重分布を求
め、これより板中央位置におけるロール間接
触荷重PBI(BUR〜IMR間)およびPIW(IMR
〜WR間)を求め、式(5)によつてロール偏平
量を計算すると次式が得られる。 δBI i=c・pBI〔ln{2(DB+DI)/(
c・pBW)}−1〕(36) pBI=(lBI 2+12xBI 2)(P+2F)/bBI 3 (37) δIW i=c・pIW〔ln{2(DI+DW)/(
c・pIW)}−1〕(38) pIW=(lIW 2+12xIW 2)(P+2F)/lYIW 3(39) ここで、Pは圧延荷重、Fは1チヨツクあ
たりのロールベンデイング力でありインクリ
ース側を正、ディクリース側を負としてい
る。またxBI,xIWはそれぞれBUR〜IMR、
IMR〜WR間接触領域の中点のx座標であ
る。 WR〜材料間の接触によるロール偏平に関
しては、例えば中島ら(中島浩衛・松本紘
美:第24回塑性加工連合講演会論文集、
(1973),29.)によつて次式で与えられてい
る。 δW i=(c/2)・PW〔ln{32DW/(H
−h+8cpW)}−3〕(40) pW=P/b (41) ただし、bは板幅、Hは入側板厚、hは出
側板厚である。 (b) BURたわみの寄与項δB δBは単純たわみ状態のたわみ量を求めその
後非線形荷重分布補正係数を用いて補正する
という方法で導く。結果は次のとおりであ
る。 δB=ΔyBM+ΔyBS+(B *B)(2aBlBI
lBI 2−4xBI 2) /lBI 2B *{1−12(
xBI/lBI2}/3(42) 式(42)の中のΔyBM,+ΔyBSは、それぞれ
単純たわみ状態の圧延材中心位置における曲
げモーメントおよびせん断力によるたわみで
あり、梁理論により ΔyBM=P+2F/2KoM+P+2F/EIB〔xBI 6/10
lBI 3−5xBI 4/24lBI+xBI 3/6−lBIxBI 2/32+1/24 −(1/2aB+xBI2(aB−4x
BI)−lBI 2aB/96+lBI 3/384+aB 3/32〕(43) ΔyBS=P+2F/2KoS+4(P+2F)/3GSB〔a
B/4−lBI/8+xBI 2/lBI+xBI 4/lBI 3〕(44) で与えられる。式(43)、(44)のKoM,KoS
はロールネツク部が第7図に示すように細く
なつていることに起因する変形増分をばねで
置き換えたときのばね定数であり、直径が長
手方向に直線的に変形している円錐形のはり
と円柱ばりのたわみを比較することにより次
式を得る。 1/KoM={8(aB+lB3/(3πE
)}{1/DC 3Do)−1/DB 4}(45) 1/KoS={8(aB+lB)/(3πG
)}{1/DCDo)−1/DB 2}(46) 式(42)のBはBUR〜IMR間接触領域で
定義した単純たわみ状態のたわみであり次式
で与えられる。 B=(lBI/2)2〔1/8EIB(aB
−7/12lBI)+2/3GSBlBI〕(P+2F)(47)B * は実圧延状態のたわみであり次式で与え
られる。 B *B+αBI.B{(fRB+fRI)(lBI/2
2B} +αIW.B{(fRI+fRW)(lBI/2
2W(lBI/lIW2}(48) 式(48)は、非線形荷重分布補正係数を用
いた計算結果であり右辺第2項のαBI.Bの項は
単純たわみ状態において存在したBUR〜
IMR間ギヤツプの影響項であり、右辺第3
項のαIW.Bの項は単純たわみ状態において存在
したIMR〜WR間ギヤツプの影響項である。 WはIMR〜WR間接触領域で定義した単
純たわみ状態のWRのたわみであり、次式で
与えられる。W =〔1/384EIW{3lIW 3+4lIW(b2+12xIW 2)+b3
24b.xIW 2 +16xIW 4/b}+1/6GSW{lIW−b−4xIW 2/b}
〕P−〔1/192EIW(12aW−7lIW)lIW 2+lIW/3GSW
F(49) 式(42)の(B *B)を含む第3項は
ΔyBM,ΔyBSによつて評価した単純たわみ状
態のたわみの効果を実圧延状態を変換するた
めの補正項であり、BUR〜IMR間接触領域
内における深さ(B *B)の補正量を、
補正形状がロール間接触領域内では放物線分
布になると仮定し、同接触領域外では直線分
布になることを用いて、支点間位置からのた
わみ深さの補正量に換算したものである。ま
た、B *を含む第4項は、BUR〜IMR間接
触領域における実圧延状態のたわみ分布と同
領域における積分平均直線との板中央におけ
る差を、補正形状が放物線形であると仮定し
て計算したものである。 (c) WRたわみの寄与項δW 単純たわみ状態における圧延材中心位置の
たわみと積分平均直線との差をΔyPM+ΔyPS
+ΔyFM+ΔyFSとするときδWは次式で与えら
れる。 δW=(1−αIW.W)(ΔyPM+ΔyPS+ΔyFM
+ΔyFS)−αIW.W(fRI+fRW) (lIW/2)2{1−12(xIW/lIW
2}/3−αBI.W{(fRB+fRI) (lBI/2)2B}{(1−12(x
BI/lBI2}/3(50) ΔyPM,+ΔyPSは圧延荷重による曲げモーメント
およびせん断力による項,ΔyFM,+ΔyFSはロール
ベンデイング力による曲げモーメントおよびせん
断力による項でありそれぞれ式式で与えられる。 EIWΔyPM/P=W(5)・m/120+W(4)・n/24−(lIW
/2+xIW3(lIW/2−3xIW)/(24lIW)−b2 (lIW/2+xIW)(lIW/2−xIW)/(48lIW)+b3
(5−b/lIW)/1920(51) GSWΔyPS/P=−W(3)・2m/9−W(2)・2n/
3 +2(lIW/2+xIW)(lIW/2−x
IW)/(3lIW)−b(3−b/lIW)/18(52) EIWΔyFM/F=W(5)・m/60+W(4)・n/12−W(3)
/6−(aW/2+xIW−lIW/2)・W(2)/2(53) GSWΔyFS/F =−W(3)・4m/9−W(2)・4n/3 (54) ただし、m,nは第7図に示すZ座標を用
いてIMR〜WR接触荷重分布pIWをpIW
(m・Z+n)(P+2F)と表現したときの
係数であり何次式で与えられる。 m=−12xIW/lIW 3 (55) n=(lIW+6xIW)/lIW 2 (56) またW(j)は次式を意味している。 W(j)=lIW j/(j+1)−l(j-1) IW・xIW
−(lIW/2−xIWj(57) 式(50)において、右辺第1項すなわち
(1−αIW.W)を含む項目は、単純たわみ状態
のWRたわみの影響を非線形荷重分布補正係
数によつて実圧延状態に変換したものであ
り、右辺第2項すなわちαIW.Wを含む項は、
WRおよびIMRのロールクラウンによる単純
たわみ状態におけるIMR〜WR間ギヤツプ分
布の影響項であり、右辺第3項すなわちαBI.W
を含む項は、IMRおよびBURのロールクラ
ウンおよびBURのたわみによる単純たわみ
状態におけるBUR〜IMR間ギヤツプ分布の
影響項である。 (d) ロールクラウンの直接的寄与項δC ロールクラウンがロールたわみを通じてお
よぼす影響は既にδB,δWの中に含まれてお
り、δCではWRプロフイルとキルロール時の
零調位置で基準となる積分平均直線との板中
央での偏差と、接触領域のロールシフトによ
る変化がロールの積分平均径におよぼす影響
を考慮する。後者はロール間接触領域におい
てロールプロフイルを積分平均によつて直接
近似し、その後ロールプロフイルの影響を考
慮するという重ね合わせの方法に起因するも
のである。したがつてδCは簡単な計算によつ
て次式のように与えられる。 δC=−fRW{lW 2/12−xW 2}+fRW(xW 2−xIW 2
)+fRI(2xI2xIW 2−xBI 2)−fRBxBI 2(58) ただしxW、xIはそれぞれWR、IMRの胴中
心のx座標であり、ロールシフト量に符号を
付与したものである。 (e) ハウジングおよび圧下系の変形の抽出 ここではキスロール締め込みによつて圧下
設定値gとロードセル出力Ptの対応関係が g−g(Pt) (59) と与えられた場合、このデータよりハウジン
グおよび圧下系の変形特性を抽出する方法に
ついて具体的に説明する。 式(59)のデータをロール変形とそれ以外
の変形とに分離する場合、ロール変形として
はロール偏平とBURたわみのみを考慮すれ
ばよい。WRおよびIMRのたわみはロールの
直径が変化する訳ではないので、ロードセル
を検出端として得られたデータに直接的影響
はおよぼさないと考えられる。 キスロール締め込み時の上下ロールをあわ
せたロール偏平量Δi′は式(36)、(38)の上
下ロール分に加えて上下WR間の偏平量を考
慮すればよいから次式で与えられる。 Δi′=2(δBI i+δIW i)+δWW i (60) δWW i=c・pWW〔ln(4DW/c・pWW)−1〕
(61) pWW=P/lW (62) ただしPはここでは上下WR間胴部に作用
している荷重であり、Ptから逆算して得られ
るものである。PtとPの関係は圧延機の形式
によつて異なつてくるので注意する必要があ
る。また上下ロールは寸法・形状ともにまつ
たく対称であるとし、式(59)のデータはロ
ールシフトなしの状態で締め込んで得られた
ものとする。 キスロール時の上下BURたわみの寄与項
ΔB′は式(42)でxBI=0とおいたδB′を上下
ロール分で2倍すればよい。ただし式(42)
で用いる実圧延時のたわみB *は、式(48)
で計算するのではなくてキスロール時の非線
形荷重分布補正係数を用いて次式で計算しな
ければならない。 B *=(1−αo BI
[Table] However, in the superscript, T represents the upper roll system, B represents the lower roll system, and the definition of A is expressed by formula (19) ~
Expanded according to (22). In the case of A WW , as can be seen from equations (20) and (21), the upper WR
The formula differs depending on whether or not is the previous subscript, so the order is shown using superscripts. If the nonlinear load distribution is obtained by solving equation (23) as it is, the equation will be quite complicated, so we will simplify it here as follows. That is, since the problems dealt with by the present inventors can often be considered to be vertically symmetrical, it is assumed that the roll diameter, roll body length, and roll crown are all vertically symmetrical. At this time, Equation (23) becomes a simple two-dimensional simultaneous linear equation, and by solving this, the BRU nonlinear load distribution correction coefficient during kiss roll is given as follows. α o BW.B regarding the gap between BUR and WR is α o BW.B = A BW (1 + 2A WW ) / {1 + A BW + A WB + 2A WW (1 + A BW )} (24) α o WW regarding the gap between upper and lower WR. B is α o WW.B = A BW・A WW / {1 + A BW + A WB + 2A WW (1 + A BW )} (25) Here, in order to distinguish the nonlinear load distribution correction coefficient during kiss rolling from that during rolling, , superscript O was added. However, A BW is the formula
(12), A WB is determined by formula (13), and A WW is determined by the following formula. A WW =k WW /π(l WW /D W ) 2 {29/210 1/E(l WW /D W )
2 +7/45 1/G} (26) Note that the WR nonlinear load distribution correction coefficient is not needed here, so it will be omitted. () In the case of a 6Hi mill If the problem is handled as a problem of six rolls of a 6Hi mill, a six-element simultaneous linear equation corresponding to equation (23) can be obtained. Therefore, by simplifying the assumption of vertical symmetry, the BUR nonlinear load distribution correction coefficient during kiss roll is given as follows. α o BI.B regarding the gap between BUR and IMR is α O BI.B = A BI {(1+A IW )(1+2A WW )+A WI }/B′
(27) α O IW.B regarding the gap between IMR and WR is α O IW.B = A BI A IW (1+2A WW )/B′ (28) α O WW.B regarding the gap between upper and lower WR is α O WW. B = A BI A IW A WW /B' (29) However, B' = (1+A BI ) {(1+A IW ) (1+2A WW
)+A WI }+A IB (1+A WI +2A WW ) (30) A BI ′A IB ′A IW ′A WI is determined by equations (19) to (22), and A WW is determined by equation (26). (2) Mill stretch calculation model for 6Hi mill Here, the upper half of the model is shown in Figure 7.
A mill stretch calculation model for a 6Hi mill capable of IMR shift and WR shift is derived. Note that mill stretch is evaluated centering on the rolled material, and is defined on the assumption that the load between the WR and the rolled material is uniformly distributed in the width direction. Based on the above-mentioned concept of how to superimpose roll deformation in a multi-high rolling mill, the contribution term δ R of deformation of either the upper or lower roll system to mill stretch is considered separately for each factor as shown in the following equation. δ R = δ i + δ B + δ W + δ C (31) However, δ i is roll flatness, δ B is BUR deflection, and δ W is
The WR deflection, δ C , is a term that indicates the direct influence of the roll crown. In this explanation, for the sake of simplicity, the roll crown is assumed to be a smooth parabolic shape, and BUR,
Roll crown for radius of IMR and WR
C RB ′C RI ′C RW ′ are respectively C RB = f RB・(l B /2) 2 (32) C RI = f RI・(l I /2) 2 (33) C RW = f RW・( l W /2) 2 (34). l B , l I , and l W are the respective roll body lengths. The sign is positive for a convex crown. (a) The contribution term δ i δ i of roll flattening is the flattening amount δ BI i between BUR~IMR, IMR~
The amount of flattening between WRs can be separated into δ IW i and WR flattening δ W i due to contact with the rolled material, and is given by the following equation. δ i = δ BI i + δ IW i + δ W i (35) Since the contact load distribution when considering roll flatness can be assumed to be a linear distribution according to the concept of the present invention, the equilibrium condition equation for the force and moment of each roll can be From this, the contact load distribution between rolls is determined, and from this the contact load between rolls P BI (between BUR and IMR) and P IW (IMR
~WR) and calculate the amount of roll flatness using equation (5), the following equation is obtained. δ BI i =c・p BI [ln{2(D B +DI)/(
c・p BW )}−1] (36) p BI = (l BI 2 +12x BI 2 ) (P+2F)/b BI 3 (37) δ IW i =c・p IW [ln{2(D I +D W )/(
c・p IW )}-1] (38) p IW = (l IW 2 +12x IW 2 ) (P + 2F) / lY IW 3 (39) Here, P is rolling load, F is roll bending per chock The increase side is positive and the decrease side is negative. Also, x BI and x IW are BUR~IMR, respectively
This is the x-coordinate of the midpoint of the contact area between IMR and WR. Regarding roll flattening due to contact between WR and materials, for example, Nakajima et al.
(1973), 29.) is given by the following equation. δ W i = (c/2)・P W [ln{32D W /(H
-h+8cp W )}-3] (40) p W =P/b (41) However, b is the plate width, H is the inlet side plate thickness, and h is the outlet side plate thickness. (b) BUR deflection contribution term δ B δ B is derived by calculating the deflection amount in a simple deflection state and then correcting it using a nonlinear load distribution correction coefficient. The results are as follows. δ B = Δy BM + Δy BS + ( B *B ) (2a B l BI
l BI 2 −4x BI 2 ) /l BI 2B * {1−12(
x BI / l BI ) 2 } / 3 (42) In equation (42), Δy BM and +Δy BS are the deflections due to the bending moment and shear force, respectively, at the center position of the rolled material in a simple deflection state, and according to beam theory, Δy BM =P+2F/2K oM +P+2F/EI B [x BI 6/10
l BI 3 −5x BI 4 /24l BI +x BI 3 /6−l BI x BI 2 /32+1/24 −(1/2a B +x BI ) 2 (a B −4x
BI ) −l BI 2 a B /96+l BI 3 /384+a B 3 /32〕(43) Δy BS =P+2F/2K oS +4(P+2F)/3GS B [a
B /4−l BI /8+x BI 2 /l BI +x BI 4 /l BI 3 ] (44). K oM , K oS of equations (43) and (44)
is the spring constant when the increment of deformation caused by the narrowing of the roll neck as shown in Figure 7 is replaced by a spring, and is the spring constant of a conical beam whose diameter is linearly deformed in the longitudinal direction. The following equation is obtained by comparing the deflections of the cylindrical beams. 1/K oM = {8(a B +l B ) 3 /(3πE
)}{1/D C 3 D o )−1/D B 4 }(45) 1/K oS = {8(a B +l B )/(3πG
)} {1/D C D o )−1/D B 2 } (46) B in equation (42) is the deflection of the simple deflection state defined in the contact area between BUR and IMR, and is given by the following equation. B = (l BI /2) 2 [1/8EI B (a B
−7/12l BI )+2/3GS B l BI ](P+2F) (47) B * is the deflection in the actual rolling state and is given by the following formula. B * + B + α BI.B {(f RB +f RI ) (l BI /2
) 2B } +α IW.B {(f RI +f RW ) (l BI /2
) 2 + W (l BI / l IW ) 2 } (48) Equation (48) is the calculation result using the nonlinear load distribution correction coefficient, and the second term on the right side, α BI.B , is calculated in the simple deflection state. BUR that existed
This is the influence term of the IMR gap, and the third
The term αIW.B is the influence term of the gap between IMR and WR that existed in the simple deflection state. W is the deflection of WR in a simple deflection state defined in the contact area between IMR and WR, and is given by the following equation. W = [1/384EI W {3l IW 3 +4l IW (b 2 +12x IW 2 ) + b 3 +
24b.x IW 2 +16x IW 4 /b}+1/6GS W {l IW −b−4x IW 2 /b}
]P-[1/192EI W (12a W -7l IW )l IW 2 +l IW /3GS W ]
F(49) The third term including ( B *B ) in Equation (42) is a correction term for converting the effect of deflection in the simple deflection state evaluated by Δy BM and Δy BS to the actual rolling state. Yes, the correction amount of depth ( B *B ) in the contact area between BUR and IMR is
It is assumed that the correction shape has a parabolic distribution within the contact area between the rolls, and a linear distribution outside the contact area, and is converted into a correction amount of the deflection depth from the position between the supports. In addition, the fourth term including B * is calculated by calculating the difference at the center of the plate between the deflection distribution in the actual rolling state in the contact area between BUR and IMR and the integral average straight line in the same area, assuming that the correction shape is parabolic. This is what I calculated. (c) Contribution term of WR deflection δ W The difference between the deflection at the center position of the rolled material and the integral average straight line in the simple deflection state is Δy PM + Δy PS
When +Δy FM +Δy FS , δ W is given by the following formula. δ W = (1−α IW.W ) (Δy PM +Δy PS +Δy FM
+Δy FS )−α IW.W (f RI +f RW ) (l IW /2) 2 {1-12(x IW /l IW )
2 }/3−α BI.W {(f RB +f RI ) (l BI /2) 2B }{(1−12(x
BI / l BI ) 2 } / 3 (50) Δy PM , +Δy PS are terms due to bending moment and shear force due to rolling load, Δy FM , +Δy FS are terms due to bending moment and shear force due to roll bending force, respectively. It is given by Eq. EI W Δy PM /P=W(5)・m/120+W(4)・n/24−(l IW
/2+x IW ) 3 (l IW /2-3x IW )/(24l IW )-b 2 (l IW /2+x IW ) (l IW /2-x IW )/(48l IW )+b 3
(5-b/l IW )/1920(51) GS W Δy PS /P=-W(3)・2m/9-W(2)・2n/
3 +2 (l IW /2+x IW ) (l IW /2−x
IW )/(3l IW )-b(3-b/l IW )/18(52) EI W Δy FM /F=W(5)・m/60+W(4)・n/12-W(3)
/6-(a W /2+x IW -l IW /2)・W(2)/2(53) GS W Δy FS /F =-W(3)・4m/9-W(2)・4n/3 (54) However, m and n are IMR~WR contact load distribution p IW using the Z coordinate shown in Fig. 7 as p IW
It is a coefficient when expressed as (m・Z+n)(P+2F) and is given by an equation of order. m=-12x IW /l IW 3 (55) n=(l IW +6x IW )/l IW 2 (56) In addition, W(j) means the following formula. W(j)=l IW j /(j+1)−l (j-1) IW・x IW
−(l IW /2−x IW ) j (57) In Equation (50), the first term on the right side, that is, the item containing (1−α IW.W ), expresses the effect of WR deflection in a simple deflection state on a nonlinear load distribution. It is converted to the actual rolling state using the correction coefficient, and the second term on the right side, that is, the term including α IW.W , is
This is the influence term of the gap distribution between IMR and WR in the simple deflection state due to the roll crown of WR and IMR, and the third term on the right side, i.e. α BI.W
The term containing is an influence term of the gap distribution between BUR and IMR in a simple deflection state due to the roll crown of IMR and BUR and deflection of BUR. (d) Direct contribution term of roll crown δ C The influence of roll crown through roll deflection is already included in δ B and δ W , and in δ C , the WR profile and the zero adjustment position at the time of kill roll are used as a reference. Consider the deviation at the center of the plate from the integral average straight line, and the effect of changes in the contact area due to roll shift on the integral average diameter of the rolls. The latter is due to the superposition method in which the roll profile is directly approximated by integral averaging in the area of contact between the rolls, and then the influence of the roll profile is taken into account. Therefore, δ C can be given as follows by simple calculation. δ C = −f RW {l W 2 /12−x W 2 }+f RW (x W 2 −x IW 2
) + f RI (2x I2 x IW 2 −x BI 2 ) − f RB x BI 2 (58) However, x W and x I are the x-coordinates of the center of the torso of WR and IMR, respectively, and the sign of the roll shift amount is given. (e) Extracting the deformation of the housing and reduction system Here, if the correspondence relationship between the reduction setting value g and the load cell output P t due to kiss roll tightening is given as g - g (P t ) (59), this data A method for extracting the deformation characteristics of the housing and the rolling system will be explained in detail. When separating the data in equation (59) into roll deformation and other deformations, only roll flattening and BUR deflection need be considered as roll deformation. Since the deflection of WR and IMR does not change the diameter of the roll, it is thought that it will not have a direct effect on the data obtained using the load cell as the detection end. The roll flattening amount Δ i ′, which is the sum of the upper and lower rolls when the kiss roll is tightened, can be given by the following formula since it is sufficient to consider the flattening amount between the upper and lower WR in addition to the upper and lower rolls in equations (36) and (38). Δ i ′=2 (δ BI i + δ IW i ) + δ WW i (60) δ WW i =c・p WW [ln(4D W /c・p WW )−1]
(61) p WW =P/l W (62) Here, P is the load acting on the trunk between the upper and lower WRs, and is obtained by back calculation from P t . Care must be taken as the relationship between P t and P varies depending on the type of rolling mill. It is also assumed that the upper and lower rolls are perfectly symmetrical in size and shape, and the data in equation (59) is obtained by tightening without roll shift. The contribution term Δ B ′ of the vertical BUR deflection during a kiss roll can be obtained by multiplying δ B ′, where x BI =0 in equation (42), by the vertical roll. However, formula (42)
The deflection B * during actual rolling used in Equation (48)
Instead, it must be calculated using the following formula using the nonlinear load distribution correction coefficient during kiss roll. B * = (1−α o BI

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 板圧延機の圧下設定方法において、圧延荷重
およびロールベンデイング力による上下作業ロー
ル間ギヤツプの増分すなわちミルストレツチを、
ロール変形の寄与分とロール以外の変形の寄与分
に分離し、ロール変形の寄与分については、当該
圧延機を構成する各ロールの弾性変形を、各圧延
作業毎に、圧延荷重の予測値、ロールベンデイン
グ力の予測値、板幅、入側板厚、出側板厚の目標
値を考慮して計算し、ロール以外の変形の寄与分
については、あらかじめ圧延材の存在しない状態
で上下作業ロールを接触させた締め込み実験を行
い、これより得られる圧下設定値とロードセル荷
重測定値の関係より該締め込み実験時のロール変
形の寄与分を差し引いて求められるロール以外の
部分の変形特性を利用して、各圧延作業毎に、ロ
ードセル荷重の予測値から計算し、このようにし
て求められたロール変形の寄与分とロール以外の
変形の寄与分の和として与えられるミルストレツ
チを用いて、所望の板厚を得るための圧下設定値
を決定することを特徴とする板圧延機の圧下設定
方法。 2 4段以上の多段板圧延機の圧下設定方法にお
いて、ミルストレツチにおよぼすロール変形の寄
与分を、ロール間接触荷重の板幅方向分布を各ロ
ールの力およびモーメントの平衡条件から一義的
に決まる直線分布と仮定してロール偏平変形を求
め、これに作業ロールおよび補強ロールの軸心た
わみの効果を、それぞれの隣接ロールとの接触領
域における軸心近似直線を基準として重ね合わせ
る方法によつて求める、特許請求の範囲第1項記
載の板圧延機の圧下設定方法。 3 板圧延機の圧下制御方法において、圧延荷重
およびロールベンデイング力による上下作業ロー
ル間ギヤツプの増分すなわちミルストレツチをロ
ール変形の寄与分とロール以外の変形の寄与分に
分離し、ロール変形の寄与分については、当該圧
延機を構成する各ロールの弾性変形を、各圧延作
業毎に、圧延荷重の予測値、ロールベンデイング
力の予測値、板幅、入側板厚、出側板厚の目標値
を考慮して計算し、ロール以外の変形の寄与分に
ついては、あらかじめ圧延材の存在しない状態で
上下作業ロールを接触させた締め込み実験を行
い、これより得られる圧下設定値とロードセル荷
重測定値の関係より該締め込み実験時のロール変
形の寄与分を差し引いて求められるロール以外の
部分の変形特性を利用して、各圧延作業毎に、ロ
ードセル荷重の予測値から計算し、このようにし
て求められたロール変形の寄与分とロール以外の
変形の寄与分の和としてミルストレツチを求める
という計算方法を用いて、圧延荷重がミルストレ
ツチにおよぼす影響係数あるいはロールベンデイ
ング力がミルストレツチにおよぼす影響係数の何
れか一方または双方を求め、これに基づいて圧延
中の板厚を所望の値にするための圧下操作量を決
定することを特徴とする板圧延機の圧下制御方
法。 4 4段以上の多段板圧延機の圧下制御方法にお
いて、ミルストレツチにおよぼすロール変形の寄
与分を、ロール間接触荷重の板幅方向分布を各ロ
ールの力およびモーメントの平衡条件から一義的
に決まる直線分布と仮定してロール偏平変形を求
め、これに作業ロールおよび補強ロールの軸心た
わみの効果を、それぞれの隣接ロールとの接触領
域における軸心近似直線を基準として重ね合わせ
る方法によつて求める、特許請求の範囲第3項記
載の板圧延機の圧下制御方法。
[Claims] 1. In a method for setting the rolling reduction of a plate rolling mill, the increment of the gap between the upper and lower work rolls due to the rolling load and the roll bending force, that is, the mill stretch, is
The contribution of roll deformation and the contribution of deformation other than rolls are separated, and for the contribution of roll deformation, the elastic deformation of each roll constituting the rolling mill is calculated by calculating the predicted value of the rolling load for each rolling operation, Calculation takes into account the predicted value of roll bending force, target values of sheet width, entrance side sheet thickness, and exit side sheet thickness, and for the contribution of deformation other than rolls, the upper and lower work rolls are calculated in advance in the absence of rolled material. We conducted a tightening experiment with the rollers in contact, and used the deformation characteristics of parts other than the roll, which was obtained by subtracting the contribution of roll deformation during the tightening experiment from the relationship between the rolling reduction setting value obtained from this and the load cell load measurement value. Then, for each rolling operation, the mill stretch is calculated from the predicted value of the load cell load, and the mill stretch given as the sum of the contribution of roll deformation and the contribution of deformation other than the roll, is used to form the desired plate. A rolling reduction setting method for a plate rolling mill, characterized by determining a rolling reduction setting value for obtaining thickness. 2. In the rolling reduction setting method for a multi-high plate rolling mill with four or more stages, the contribution of roll deformation to mill stretch is determined by a straight line that uniquely determines the distribution of the contact load between rolls in the plate width direction from the equilibrium conditions of the force and moment of each roll. The roll flattening deformation is obtained by assuming the distribution, and the effect of the axial deflection of the work roll and the reinforcing roll is superimposed on this using the axial approximate straight line in the contact area with each adjacent roll as a reference. A rolling reduction setting method for a plate rolling mill according to claim 1. 3 In a rolling control method for a plate rolling mill, the increment in the gap between the upper and lower work rolls due to rolling load and roll bending force, that is, the mill stretch, is separated into the contribution of roll deformation and the contribution of deformation other than the rolls, and the contribution of roll deformation is For each rolling operation, calculate the elastic deformation of each roll that makes up the rolling mill, the predicted value of rolling load, the predicted value of roll bending force, and the target values of plate width, entry side plate thickness, and exit side plate thickness. In order to account for the contribution of deformation other than the rolls, we conducted a tightening experiment in which the upper and lower work rolls were brought into contact in the absence of rolled material, and calculated the reduction setting value obtained from this and the load cell load measurement value. Using the deformation characteristics of the parts other than the roll, which are obtained by subtracting the contribution of the roll deformation during the tightening experiment from the relationship, it is calculated from the predicted value of the load cell load for each rolling operation. Using a calculation method that calculates the mill stretch as the sum of the contribution of roll deformation and the contribution of deformation other than the roll, it is possible to calculate either the influence coefficient of rolling load on mill stretch or the influence coefficient of roll bending force on mill stretch. 1. A rolling reduction control method for a plate rolling mill, characterized in that one or both of them are determined, and based on this, a rolling operation amount for adjusting the thickness of the plate during rolling to a desired value is determined. 4. In a rolling reduction control method for a multi-high plate rolling mill with four or more stages, the contribution of roll deformation to mill stretch is determined by a straight line that uniquely determines the distribution of the contact load between rolls in the plate width direction from the equilibrium conditions of the force and moment of each roll. The roll flattening deformation is obtained by assuming the distribution, and the effect of the axial deflection of the work roll and the reinforcing roll is superimposed on this using the axial approximate straight line in the contact area with each adjacent roll as a reference. A rolling control method for a plate rolling mill according to claim 3.
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